分布式鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)的研究和實現(xiàn)——基于無線監(jiān)測模塊的研究.pdf

1、鐵路信號設(shè)備是鐵路建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，信號設(shè)備發(fā)生故障或者脫離正常運行狀態(tài)時可能會引起列車晚點甚至引發(fā)安全事故，因此很有必要對各種信號設(shè)備進行系統(tǒng)的監(jiān)測和維護。鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)運用了先進的科學(xué)技術(shù)和管理技術(shù)對各信號設(shè)備的運行狀態(tài)進行了多方面的監(jiān)測，使得電務(wù)部門能及時掌握信號設(shè)備的運行狀態(tài)，也給相關(guān)運行事故的分析提供了科學(xué)依據(jù)，并起到了故障預(yù)報警功能。
　　現(xiàn)有的微機監(jiān)測系統(tǒng)中，機械室內(nèi)一般通過隔離采樣單元采集到信號設(shè)備的狀態(tài)，

2、并通過鋪設(shè)一定量的采集線連接至各類采集機，由采集機進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、處理并匯聚到站機。采集線的部署和維護工作量大、要求高，且容易出現(xiàn)混線的狀況。此外，微機監(jiān)測系統(tǒng)的一些狀態(tài)采集任務(wù)需要在室外信號設(shè)備現(xiàn)場進行，一般通過遠距離的線纜將室外設(shè)備狀態(tài)信息集中到機械室內(nèi)的設(shè)備進行處理。線纜方式進行數(shù)據(jù)傳遞雖然效率高，可靠性強，但由于距離較遠，維護起來比較困難，甚至可能會出現(xiàn)因線纜被破壞而引發(fā)的事故。本文針對鐵路信號設(shè)備監(jiān)測的特點和需求，提出了一種以無

3、線傳感器網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的分布式監(jiān)測方案。
　　論文中設(shè)計了將無線傳感器智能單元放置在室內(nèi)的監(jiān)測點附近以及室外信號設(shè)備旁，取代車站系統(tǒng)中的室內(nèi)的采集線、采集機，和室外監(jiān)測項目中遠距離的線纜，對監(jiān)測對象的狀態(tài)數(shù)據(jù)進行采集、處理，并通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與有線相結(jié)合的通信方式將數(shù)據(jù)傳遞給站機。新興的無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合了無線通信、智能傳感器、微處理器以及分布式信息處理等技術(shù)，不僅能夠?qū)崟r采集監(jiān)測對象或監(jiān)測區(qū)域的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，還可以根據(jù)不同監(jiān)測要

4、求進行組網(wǎng)，將采集到的各類數(shù)據(jù)信息進行有效的傳輸。設(shè)計采用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)擴大了監(jiān)測范圍，并有效的填補了現(xiàn)有微機監(jiān)測系統(tǒng)在一些特殊情況下不易監(jiān)測的空缺。
　　論文詳細介紹了鐵路信號微機監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展歷程，層次結(jié)構(gòu)和相關(guān)功能，概述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信協(xié)議以及 ZigBee無線通信技術(shù)。在分析監(jiān)測功能需求的基礎(chǔ)上，設(shè)計了基于 ZigBee網(wǎng)絡(luò)的分布式監(jiān)測系統(tǒng)。根據(jù)不同的監(jiān)測對象和監(jiān)測范圍，將系統(tǒng)分為了室外監(jiān)測系統(tǒng)，室內(nèi)監(jiān)測系統(tǒng)，