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铁路沿线设施无线监测系统的研究与设计
| 论文题名： | 铁路沿线设施无线监测系统的研究与设计 |
| 关键词： | 铁路沿线设施;无线传感网络;监测系统;安全运营 |
| 摘要： | 铁路沿线的桥梁、轨道、隧道、道口等是铁路行车的重要基础设施。这些设施在投入使用之后,随着时间的推移,材料会不断老化,同时受到外界自然环境的长期侵蚀、自然灾害(地震、洪水等)的破坏、人为等不确定因素的影响。加之很多设施在设计之初就存在着一定的缺陷,导致这些沿线设备的安全性能退化,严重威胁着铁路行车安全,铁路沿线设施的安全监测成为一项极为重要而紧迫的工作。 20世纪中期开始,国外已经开始对重要的大型交通沿线设施进行相关的安全监测,并逐渐开展了铁路沿线设施的安全监测研究。早期的铁路沿线设施监测采用人工手段,不仅工作量大、效率低,而且存在主观性强,实时性差等诸多问题。随着传感技术的发展与通信技术的进步,有线传感网络监测系统逐步取代了人工作业,大大提高了监测的效率与结果的可靠性,但同时也存在着布线困难、维护检修工作量大且成本高、受环境制约等一系列问题。而新兴无线传感网络技术的兴起与发展有效的解决了上述诸多问题,推动了铁路沿线设施监测的发展。 新生代的无线传感网络技术伴随着传感技术、无线通信与集成电路的发展应运而生,并结合分布式信息处理技术、嵌入式计算机与系统等技术,不仅能够实时采集监测对象或监测区域的相关数据信息,还可以根据不同的需要自组网,将采集到的各种数据信息进行有效传输。由于无线传感网路技术的高效、便捷等优点,在军事、工业、环境、医疗、智能家居等各个领域得到广泛的应用。 采用无线传感网络技术是铁路沿线设施安全监测新的发展方向。本文针对铁路沿线设施安全监测的特点和需要,并结合既有的监测技术与方法,提出了一种以无线传感网络为基础的铁路沿线设施监测系统方案。设计采用无线传感网络,将铁路沿线各个设施的安全监测及相应的数据处理统一接入无线通信网络中,极大的提高了网络利用率,降低了监测成本,保障了铁路的行车安全。 本文详细介绍了铁路沿线设施无线监测系统的功能、设计原则与理念、无线传感网络技术及其发展。根据不同监测设施的数据采集要求、所处环境以及采集信号的特点,重点对轨道温度监测、桥梁监测、隧道火灾监测进行了传感器选型、监测原理说明,并进行了相关硬件设计与软件设计。最后,研究了利用VC进行铁路沿线设施无线监测系统的上位机软件设计,完善整个系统的功能,用以维护铁路的安全运营,支持国家的经济建设,保障人民的财产与生命安全。 |
| 作者： | 胡永新 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 魏文军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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