面向鋼軌監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)計.pdf

1、鋼軌安全是鐵路交通中影響行車安全的重要因素，對其進行有效地監(jiān)測是保障鐵路安全暢通的前提。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的傳感節(jié)點以自組織方式構(gòu)成的傳感器網(wǎng)絡(luò)，能夠協(xié)作地采集、處理和傳輸覆蓋區(qū)域內(nèi)監(jiān)測對象的信息。而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通信中樞，用于完成數(shù)據(jù)匯聚、處理及轉(zhuǎn)發(fā)等任務(wù)，是整個傳感監(jiān)測系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。本文針對鋼軌安全監(jiān)測的需求，以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為背景，對鋼軌應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)中的無線傳

2、感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)進行了設(shè)計，開展的主要工作如下:
　　針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中遠程監(jiān)控網(wǎng)關(guān)的硬件需求，對網(wǎng)關(guān)的核心處理器模塊、面向無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的匯聚節(jié)點模塊、面向外部網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信模塊及供電單元等進行了模塊選型，對其硬件原理框圖及機械結(jié)構(gòu)組成進行了設(shè)計，實現(xiàn)了網(wǎng)關(guān)硬件平臺的搭建。
　　根據(jù)遠程監(jiān)控網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)控制軟件的功能需求，對串口和網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)通信部分進行了設(shè)計，分別針對兩個不同網(wǎng)絡(luò)制定了通信協(xié)議，實現(xiàn)了協(xié)議的轉(zhuǎn)換。從數(shù)據(jù)傳輸?shù)?/p>

3、完整性和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的效率出發(fā)對控制軟件的性能進行了優(yōu)化，而后設(shè)計并實現(xiàn)了一種控制軟件遠程更新的方法。
　　針對鋼軌監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場調(diào)試的實際需求，研制了一種用于現(xiàn)場調(diào)試的網(wǎng)關(guān)，設(shè)計了網(wǎng)關(guān)的硬件電路，開發(fā)了應(yīng)用于上位機的現(xiàn)場調(diào)試軟件，可實現(xiàn)對鋼軌監(jiān)測傳感網(wǎng)中節(jié)點的監(jiān)控、節(jié)點參數(shù)設(shè)置以及節(jié)點應(yīng)用程序遠程更新等功能，方便技術(shù)人員在工程現(xiàn)場對傳感器節(jié)點的現(xiàn)場調(diào)試與維護。
　　將開發(fā)設(shè)計的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)遠程監(jiān)控網(wǎng)關(guān)及現(xiàn)場調(diào)試網(wǎng)關(guān)應(yīng)