【摘要】：隨著高速鐵路事業(yè)迅猛發(fā)展,投入運(yùn)行的動(dòng)車組數(shù)量越來(lái)越多,運(yùn)行速度也越來(lái)越快。動(dòng)車組高速運(yùn)行過(guò)程中牽引傳動(dòng)設(shè)備的溫度會(huì)隨之上升,對(duì)于牽引變壓器、牽引變流器、牽引電機(jī)及齒輪箱等關(guān)鍵設(shè)備,過(guò)高的溫度或過(guò)快的溫升會(huì)影響其工作性能,甚至可能造成設(shè)備的損毀,進(jìn)而引發(fā)事故。由于動(dòng)車組車體結(jié)構(gòu)全封閉的特點(diǎn),傳統(tǒng)的有線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在線路不易布置,信號(hào)傳輸距離過(guò)長(zhǎng)造成數(shù)據(jù)精度低等問(wèn)題。本文提出一種基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的溫度監(jiān)測(cè)方案,可實(shí)現(xiàn)動(dòng)車組設(shè)備溫度的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè),并具有布置方便、不受車體結(jié)構(gòu)影響、成本低、安全穩(wěn)定等特點(diǎn)。采用ZigBee協(xié)議構(gòu)建車載無(wú)線測(cè)溫網(wǎng)絡(luò),使用樹(shù)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)中包括協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn),協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的啟動(dòng)和維護(hù),路由節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的路由中轉(zhuǎn),終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的測(cè)量。根據(jù)實(shí)際需求在被測(cè)設(shè)備上布置若干個(gè)終端節(jié)點(diǎn),終端節(jié)點(diǎn)由CC2530微控制器、DS18B20溫度傳感器及電源管理模塊構(gòu)成,終端節(jié)點(diǎn)測(cè)量溫度數(shù)據(jù)后通過(guò)路由節(jié)點(diǎn)以多跳、中繼的方式將數(shù)據(jù)傳送給協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn),協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)將溫度數(shù)據(jù)整理匯總后傳送給STM32網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn),網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)連接SD卡實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的本地存儲(chǔ),利用TFTLCD液晶實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的顯示,采用ESP8266WIFI模塊構(gòu)建一個(gè)局域網(wǎng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布,在車廂內(nèi)可通過(guò)各種PDA設(shè)備接入該網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)的查看溫度數(shù)據(jù)。
【圖文】：

個(gè)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)外，其他的節(jié)點(diǎn)都是ＦＦＤ，具有路由功能，可以互相通信、自動(dòng)選擇能耗最低的最優(yōu)路徑。和樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò)一樣，多跳的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)解決了的問(wèn)題，且節(jié)點(diǎn)都具有路由功能，組網(wǎng)方式更加靈活、多變，一個(gè)節(jié)點(diǎn)出自動(dòng)生成新的數(shù)據(jù)鏈路，，網(wǎng)絡(luò)的自愈性和穩(wěn)定性較強(qiáng)。與此同時(shí)，由于多樣了，相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息也變多了，且很多數(shù)據(jù)鏈路信息是重復(fù)的，對(duì)空間要求較高。逡逑ｅｅ網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備的地址按照一定的分配方案進(jìn)行設(shè)置，每個(gè)具有路由功能的給一段網(wǎng)絡(luò)地址，這段有限的地址在ＺｉｇＢｅｅ網(wǎng)絡(luò)中是唯一的，由相應(yīng)的給它的子節(jié)點(diǎn)。協(xié)調(diào)器決定網(wǎng)絡(luò)的整體容量和網(wǎng)絡(luò)的深度，網(wǎng)絡(luò)深度指一傳送給協(xié)調(diào)器經(jīng)過(guò)的最小跳數(shù)，協(xié)調(diào)器的深度為0，與它相連的設(shè)備深度為１。設(shè)定路由設(shè)備的最大子節(jié)點(diǎn)數(shù)ｎｗｋＭａｘＣｈｉｌｄｒｅｎ為Ｃｍ，網(wǎng)絡(luò)最大深度ｎ為Ｌｍ，子節(jié)點(diǎn)中具有路由功能的設(shè)備數(shù)ｎｗｋＭａｘＲｏｕｔｅｒｓ為Ｒｍ，則Ｃｓｋｉｐ（ｄ式為［｜５］：逡逑Ｃｓｋ邋（ｄ）邐＝邋ｉ＋ｃｍ－Ｒｍ－ｃｍＸＲ＾－＿ｄ：！逡逑Ｋ邐１－Ｒｍ逡逑＝＝

邐第二章ＺｉｇＢｅｅ協(xié)議簡(jiǎn)介逡逑２．５邋Ｚ；ｉｇＢｅｅ協(xié)議中的幾種幀結(jié)構(gòu)逡逑協(xié)議棧層與層之間的數(shù)據(jù)是以幀的形式傳輸?shù)�，每層的�?shù)據(jù)幀都有不同的幀頭和幀逡逑尾以便識(shí)別和處理，在整個(gè)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中主要定義了４種幀結(jié)構(gòu)。逡逑（１）信標(biāo)幀逡逑信標(biāo)幀是由ＭＡＣ層產(chǎn)生的，由協(xié)調(diào)器發(fā)出，廣播給整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。主要功能是保證系逡逑統(tǒng)整體的同步性，降低系統(tǒng)維護(hù)的成本，減少節(jié)點(diǎn)的能耗。ＭＡＣ幀的結(jié)構(gòu)如圖２．３所示，逡逑由ＭＡＣ層幀頭（ＭＨＲ）、ＭＡＣ層服務(wù)數(shù)據(jù)單元（ＭＳＤＵ）和ＭＡＣ層幀尾（ＭＦＲ）逡逑三部分組成，包括控制字段、序列碼（ＢＳＮ）、信標(biāo)載荷和幀校驗(yàn)序列（ＦＣＳ）等信息逡逑［｜８］，邋ＭＡＣ層產(chǎn)生的信標(biāo)幀需通過(guò)ＰＨＹ層發(fā)送，在ＰＨＹ層加上相應(yīng)的物理層幀頭ＣＰＨＲ）逡逑構(gòu)成完整的網(wǎng)絡(luò)信標(biāo)幀。逡逑
【學(xué)位授予單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U266;TP212.9;TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2683241