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列车轴温监测系统节能技术的研究
| 论文题名： | 列车轴温监测系统节能技术的研究 |
| 关键词： | 轴温监测;监测系统;列车轴温;生存周期;无线传感器网络 |
| 摘要： | 对运行的铁路列车车辆的轴温进行及时、可靠地监测，是保证列车安全运行的重要措施。本论文对基于无线传感器网络技术的列车轴温监测系统的节能技术进行了研究和论述。通过实施节能技术，可以降低系统中轴温监测节点的功耗，这对于延长节点及整个系统的生存周期，保证列车轴温监测系统的正常运行具有重要意义。 论文首先分析了基于无线传感器网络的列车轴温监测系统的能耗特点，然后确定了相应的节能策略和设计方案，接着从硬件和软件两个方面对节能技术进行了研究。作者主要工作如下： 1. 分析了列车轴温监测系统的能耗特点，确定能量消耗的主要部分是节点的控制模块和无线通信模块，并基于此制定了这两个模块的节能策略，然后确定了从硬件、软件两个方面进行节能设计的总体方案。 2. 硬件节能设计的任务是按照低功耗的原则选取节点的各个模块，然后组建低功耗的轴温监测节点。本设计选取MSP430F2274 单片机作为控制单元，nRF905 无线收发芯片作为无线通信单元，DS18B20 数字温度传感器作为传感器单元，铁电FM24CL64 存储器芯片作为存储单元，MAX1678 模块作为电源单元。 3. 软件节能设计的任务是在硬件节能设计的基础上设计系统通信协议和节点工作流程。系统通信协议是参照IEEE802.15.4 协议标准编写的点对多点的通信协议，制定了简洁的数据通信帧格式，减少了无线通信的数据量以降低节点功耗。节点工作流程设计是使节点大部分时间都处于睡眠状态，以节省电源的能量。 通过系统的硬件节能设计和软件节能设计，有效地降低了轴温监测节点的功耗，节约了电池能量，大大延长各个节点以及整个系统的生存周期。本研究实现了预期的设计目标，具有一定的实际应用价值。 |
| 作者： | 邵汝峰 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 徐晓辉;宋光 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北工业大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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