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基于ZigBee和GPRS的铁路货车轴温监测系统的设计
| 论文题名： | 基于ZigBee和GPRS的铁路货车轴温监测系统的设计 |
| 关键词： | 铁路货车;轴温监测;系统设计;ZigBee技术;通用分组无线服务技术 |
| 摘要： | 轴承是铁路货车运行过程中重要的旋转部件也是易损部件，它的工作状态直接影响到列车的行车安全。在轴承正常运转期间，缺油、少油、损伤、摩擦、碰撞、掺杂等因素，都会引起轴承温度明显上升，导致“燃轴”、“热轴”、“切轴”等危险故障，因此通过观察轴温的变化可以判断出轴承的运行状况。当前，在我国铁路货车提速的大背景下，对轴承的安全监测技术提出了更严格的要求，因此迫切需要一套轴温实时监测系统的解决方案，这对于铁路货车来说具有重大的安全意义。 本文结合铁路快捷货车的实际应用需求，针对铁路货车诸如车厢没有电源、车辆频繁解编或编组、车厢无人值守、工作环境恶劣等特点，在现有的轴温故障检测方法的基础上，提出一种基于ZigBee无线通信技术的车载轴温监测方法。论文主要从测温，传输，监控三方面进行研究和设计，测温部分:采用温度传感器DS18B20以单总线方式直接输出数字轴温，比以往的方式更加高效、准确。传输部分，分为车载无线轴温传输和车—地数据传输两部分。其中车载无线轴温传输依靠先进的短距离无线通信技术ZigBee，以TI的CC2530为主芯片，利用单总线协议控制DS18B20采集轴温，同时CC2530终端节点之间通过2.4GHz的无线自组网在列车车厢中汇集轴温到CC2530协调器，有效的解决了货车车厢频繁解编重组，车厢无法连线的难题。该部分主要以C为编程语言和IAR Embedded Workbench开发软件完成。车—地数据传输，依靠成熟的GPRS技术，将监控显示和轴温采集分离，真正的实现了远程实时监测，弥补了货车车厢无人值守的缺点。该部分以GPRS DTUSIM900A为核心，控制器CC2530协调器向GPRS发送AT命令，连接TCP服务器并发送数据到Internet中。最后监控部分是在VC++2010和Microsoft Access2010软件平台上开发完成的，在C/S工作模式下，CC2530+SIM900A作为本地客户端，地面监控中心作为服务器端，双方通过Socket通信完成数据的交换，同时监控端实时显示数据变化，并且不断更新数据库库表。 最后将测温和传输、监控部分联合测试，打开监听，下位机上电后，监控界面显示连接成功，数据实时显示而且数据库表也不断存储，搜索、查询功能正常，整体上符合系统的预期设计。 |
| 作者： | 张高明 |
| 专业： | 微电子学与固体电子学 |
| 导师： | 白天蕊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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