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青藏铁路冻土路基安全监测的无线传感器网络节点研究
| 论文题名： | 青藏铁路冻土路基安全监测的无线传感器网络节点研究 |
| 关键词： | 青藏铁路;冻土路基;安全监测;无线传感器网络;网络节点;数据采集;SnowsElf |
| 摘要： | 人类在多年冻土区修筑铁路已有100多年的历史，但由于冻土这种土体介质对温度的敏感性，冻胀、融沉等病害始终影响着冻土区铁路的正常运行。因此，对冻土区铁路工程进行长期、全面、系统的观测，及时发现隐患，显得尤为重要。目前，已经有许多种基于不同原理的传统的和新型的监测方法。但是，现有的监测方法往往还存在不少问题。 无线传感器网络综合了传感技术、MEMS技术、无线通信技术和分布式信息处理技术等，具有自组织性、容错性、快速展开性等特性，以数据采集和数据管理为中心，在军事国防、工农业控制、城市管理、环境监测等领域具有十分广阔的应用前景。 为了给冻土区铁路安全监测提供一个新的解决方法，本文将无线传感器网络应用于青藏铁路冻土路基安全监测中。在对青藏铁路冻土路基安全监测的实际需求做了系统分析后，结合项目实际，选取了路基地温为主要监测内容，设计制作了信息节点SnowsElf_S、通信节点SnowsElf_C和测试节点SnowsElf_T等SnowsElf系列三种节点，详细描述了处理器&通信模块、传感器模块、能量供应模块、人机交互模块等四大模块的软硬件设计过程，并提供了各模块的原理图、PCB图、实物图和软件流程图。 最后，设计并完成了节点的环境适应性实验和模拟现场测温实验，初步验证了SnowsElf系列节点在青藏铁路冻土路基安全监测中的实用性。 本文的研究得到了安徽省自然科学基金项目的资助，项目编号070412037。 |
| 作者： | 张志华 |
| 专业： | 检测技术与自动化装置 |
| 导师： | 孔令成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国科学技术大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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