基于GSM和ZigBee技術(shù)的橋隧貫通地線監(jiān)測的研究.pdf

1、鐵路貫通地線作為安全地線、屏蔽地線和防雷地線的綜合地線，已被廣泛鋪設(shè)于各鐵路沿線。然而，由于鐵路專用貫通地線多采用帶有金屬合金或高分子材料護(hù)套的銅質(zhì)導(dǎo)線，在橋梁、隧道等不能埋地鋪設(shè)處經(jīng)常出現(xiàn)被盜或損壞的情況。鐵路貫通地線一旦丟失或損壞后，將會對鐵路行車安全和鐵路作業(yè)人員人身安全造成極大的威脅。因此，亟待研究出一種在貫通地線出現(xiàn)缺失或損壞故障時，能集中完成報警和信息傳輸功能的貫通地線監(jiān)測系統(tǒng)，以供防護(hù)和維護(hù)人員及時發(fā)現(xiàn)并對地線增補(bǔ)及維修，

2、從而保證列車行車安全。
　　針對上述情況，本文在分析采用既有監(jiān)測方案存在的不足之后，根據(jù)GSM和ZigBee技術(shù)的迅速發(fā)展以及在工程監(jiān)測中的應(yīng)用，設(shè)計了基于GSM技術(shù)的貫通地線單點監(jiān)測系統(tǒng)，進(jìn)一步開發(fā)了基于ZigBee和GSM技術(shù)的室外信號區(qū)域監(jiān)測系統(tǒng)。
　　論文的重點是貫通地線單點監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計。在完成了單點監(jiān)測系統(tǒng)的整體方案設(shè)計之后，作者分別完成了室內(nèi)單元和室外單元的硬件設(shè)計、軟件設(shè)計和低功耗設(shè)計。單點監(jiān)測系統(tǒng)的軟件設(shè)計

3、是基于Keilμvision4開發(fā)平臺采用C語言進(jìn)行開發(fā)的，硬件設(shè)計是基于Protel99SE開發(fā)平臺進(jìn)行開發(fā)的，低功耗設(shè)計則從硬件低功耗設(shè)計和軟件低功耗設(shè)計兩方面來進(jìn)行。
　　貫通地線單點監(jiān)測系統(tǒng)的室內(nèi)模擬測試和鐵路現(xiàn)場實測表明，系統(tǒng)可通過電流監(jiān)測和機(jī)械監(jiān)測兩種方式實現(xiàn)對某橋梁或隧道處貫通地線電流和機(jī)械完整性狀態(tài)的實時性、遠(yuǎn)距離的穩(wěn)定監(jiān)測，測量準(zhǔn)確度高、功耗低，適用于長期性的遠(yuǎn)程監(jiān)測。
　　對于貫通地線區(qū)域監(jiān)測系統(tǒng)，在確定

4、了區(qū)域監(jiān)測系統(tǒng)的整體方案之后，作者分別完成了系統(tǒng)室外硬件配置和軟件調(diào)試、室內(nèi)硬件配置和軟件設(shè)計，并對ZigBee的路由協(xié)議進(jìn)行了優(yōu)化仿真。區(qū)域監(jiān)測系統(tǒng)的室內(nèi)模擬測試表明，系統(tǒng)可實現(xiàn)對某橋梁或隧道處包括貫通地線在內(nèi)的一些鐵路信號設(shè)備的電流狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)測。
　　最后，本文對所設(shè)計的兩種監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行了總結(jié)和展望。對于單點監(jiān)測系統(tǒng)，要求最終能夠?qū)崿F(xiàn)一對多的監(jiān)測:一個室內(nèi)單元實現(xiàn)對多個橋梁或者隧道處的貫通地線的實時、遠(yuǎn)程的監(jiān)測。對于區(qū)域監(jiān)測