高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施檢測線性無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究.pdf

1、高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施是高速列車運營的基礎(chǔ)，基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施檢測能夠?qū)崟r感知基礎(chǔ)設(shè)施的狀態(tài)信息，保障高速鐵路列車安全運營。本文利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)理論，從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)感知覆蓋、節(jié)點優(yōu)化部署和數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化等方面研究了面向高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施服役狀態(tài)檢測的線性無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，研究了面向高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施檢測的線性無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。在分析線性無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點分類、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和通信特點的基礎(chǔ)上，

2、針對高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的檢測對象和檢測內(nèi)容，研究了面向高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施檢測的線性無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多種架構(gòu)、數(shù)據(jù)傳輸和通信地址分配。
　　其次，研究了高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施檢測線性無線傳感器網(wǎng)絡(luò)感知覆蓋。在線性無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點感知模型的基礎(chǔ)上，從感知覆蓋和通信需求角度分析了節(jié)點的部署要求。針對線性無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多跳通信的特點，分析了節(jié)點失效對網(wǎng)絡(luò)感知覆蓋和通信覆蓋的影響，并以實例分析線性網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點數(shù)、節(jié)點感知半徑、通信半徑、失效率、節(jié)點冗

3、余覆蓋對網(wǎng)絡(luò)感知覆蓋度的影響。
　　再次，研究了高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施檢測的線性無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點優(yōu)化部署。在分析無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗模型和線性網(wǎng)絡(luò)節(jié)點均勻部署能量消耗的基礎(chǔ)上，研究了線性網(wǎng)絡(luò)感知節(jié)點優(yōu)化部署方案。在線性網(wǎng)絡(luò)感知節(jié)點位置確定的前提下，研究了中繼節(jié)點優(yōu)化部署方案。針對大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)部署研究了區(qū)域化的節(jié)點優(yōu)化部署方案，并通過理論推導(dǎo)證明其生命周期約為均勻部署方案的2倍。最后以MATLAB實例仿真，驗證了節(jié)點優(yōu)化部署方案的可行性和準