發(fā)布時(shí)間：2020-03-22 21:09

【摘要】：隨著網(wǎng)絡(luò)和信息化的快速發(fā)展,城市軌道交通行業(yè)進(jìn)入了智能信息化管理時(shí)代。本論文圍繞軌道交通中列車客室內(nèi)的溫度、濕度、空氣質(zhì)量等三類環(huán)境因素,利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多跳通信方式,結(jié)合數(shù)據(jù)融合技術(shù),最終實(shí)現(xiàn)對整個客室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)的監(jiān)控。論文首先設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的硬件部分,利用軌道列車客室內(nèi)多個探頭采集數(shù)據(jù)信息,通過ZigBee無線協(xié)議進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù),利用主控制模塊完成執(zhí)行任務(wù)。傳感器模塊設(shè)計(jì)采用DHT11系列傳感器和MG811型傳感器;ZigBee無線傳輸模塊設(shè)計(jì)采用CC2530芯片;主控制模塊設(shè)計(jì)采用STM32F103C8T6單片機(jī)。其次,為了將軟件設(shè)計(jì)與實(shí)際應(yīng)用需求相結(jié)合,采用IAR System的IAR Embedded Workbench IDE集成開發(fā)環(huán)境,使用C語言編程實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集程序。系統(tǒng)采用基于虛擬菱形網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)布置算法對終端傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行布置,能更好的節(jié)約能源。程序框架采用具備操作系統(tǒng)原理的Z-Stack協(xié)議棧。最后通過終端的客戶端軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的登錄和監(jiān)控功能。第三,由于城市軌道交通客室監(jiān)控系統(tǒng)涉及的傳感器節(jié)點(diǎn)較多且外界干擾較大,實(shí)際測量值會存在一定誤差。論文結(jié)合皮爾遜相關(guān)運(yùn)算,根據(jù)實(shí)際需要對卡爾曼濾波算法進(jìn)行改進(jìn)。最后,利用系統(tǒng)監(jiān)測的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對所提出的算法進(jìn)行了仿真測試和結(jié)果分析。仿真結(jié)果有力地證明了采用卡爾曼濾波算法進(jìn)行數(shù)據(jù)融合的合理性,以及基于皮爾遜相關(guān)處理的卡爾曼濾波改進(jìn)算法的正確性和可用性。
【圖文】：

第 2 章 關(guān)鍵技術(shù)理論概述2.1 綜合監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)2.1.1 綜合監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)ISCS 是一個集成化和自動化程度較高的系統(tǒng)，其主要目的是在軌道交通中集成互聯(lián)多個系統(tǒng)，形成統(tǒng)一的硬件平臺和軟件平臺，實(shí)現(xiàn)軌道交通電氣設(shè)備的集中監(jiān)控和管理功能，完成列車運(yùn)行監(jiān)控和客流監(jiān)控，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的信息資源共享和協(xié)調(diào)功能，提高了地鐵運(yùn)營的安全性和可靠性[28]。通過 ISCS 統(tǒng)一的用戶界面，操作管理人員能夠更加方便、更加有效地監(jiān)控和管理整條線路的運(yùn)行。如圖 2.1 為長春地鐵 1 號線 ISCS 人機(jī)界面。ISCS 針對控制中心的各中央調(diào)度員（包括行車調(diào)度員，電力調(diào)度員，環(huán)境控制調(diào)度員，維修調(diào)度員，總調(diào)度員）、車站綜合控制室值班人員、停車場和車輛段值班人員等提供必要的數(shù)據(jù)和信息，并向下級子系統(tǒng)發(fā)送命令[29]。

第 2 章 關(guān)鍵技術(shù)理論概述息資源來自每個子系統(tǒng)的監(jiān)控中心和 SISCS�？刂浦行囊罁�(jù) CISCS 接收的信息實(shí)現(xiàn)條線路的統(tǒng)一調(diào)度指揮。SISCS 直接集成車站內(nèi)和客室級各監(jiān)控系統(tǒng)的信息，使整車站的各個系統(tǒng)成為一個有機(jī)的整體，并為新系統(tǒng)提供一個開放的接口，并與 CIS交換信息，把收集到實(shí)時(shí)信息傳送到 CISCS，，從 CISCS 的集成數(shù)據(jù)庫中讀取本系統(tǒng)需的其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并接收 CISCS 的指令和請求。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U29-39;TN929.5;TP212.9

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本文編號：2595627