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基于WSN的高速铁路滑坡监测的研究与设计
| 论文题名： | 基于WSN的高速铁路滑坡监测的研究与设计 |
| 关键词： | 高速铁路;山体滑坡监测;无线传感器网络;RSSI测距;质心定位算法 |
| 摘要： | 我国高速铁路具有地域分布广，所处自然环境条件复杂的特点，其中部分铁路位于地质复杂、灾害频发、气候恶劣的山区中，如何确保高速铁路的安全运营成为铁路部门必须面临的问题，山体滑坡是铁路地质灾害中不可忽略的一个重要方面。然而现有的山体滑坡监测技术所采用的方法，存在高成本、低性能、低实时性以及设备部署范围受限等问题，因此将无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)技术应用于高速铁路滑坡监测显得尤为适宜。本文从高铁沿线滑坡特点出发，提出利用Zigbee无线传感器网络和相关传感器实现对滑坡状态的实时采集与传输并通过轨边机房现有网络实现对高铁沿线滑坡的远程监测。此外，针对当前监测系统中存在的设备成本高，工程施工困难，自动化程度低等问题，研究设计一种利用无线传感器网络定位技术取代现有昂贵复杂的滑坡传感器来获取高铁沿线滑坡表面位移信息的滑坡监测系统，并利用基于RSSI测距权重的质心算法提高的定位精度，实现对高铁沿线滑坡的监测及预警。 本文的主要研究工作如下： 第一章，阐述了WSN应用于高铁沿线滑坡监测的意义，介绍了其监测技术的研究现况。 第二章，设计基于WSN的高铁沿线滑坡监测系统整体架构，介绍了采集节点、路由节点和汇聚节点的软硬件设计思路和远程监测中心的运行框架，详细介绍了各功能模块的设计，并实验验证其可行性。 第三章，首先介绍了WSN定位技术的研究现状，然后针对高铁滑坡结构特点提出一种基于RSSI测距权重的质心定位算法提高定位精度，并进行系统架构和软硬件设计，最后经模拟实验证明所研发的监测系统可以有效实现对高铁滑坡的监测。 第四章，总结本文的研究工作，并对下一步的工作研究进行展望。 |
| 作者： | 廉玺 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 杨波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山西大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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