列車軸溫監(jiān)測系統(tǒng)節(jié)能技術的研究.pdf

1、對運行的鐵路列車車輛的軸溫進行及時、可靠地監(jiān)測，是保證列車安全運行的重要措施。本論文對基于無線傳感器網(wǎng)絡技術的列車軸溫監(jiān)測系統(tǒng)的節(jié)能技術進行了研究和論述。通過實施節(jié)能技術，可以降低系統(tǒng)中軸溫監(jiān)測節(jié)點的功耗，這對于延長節(jié)點及整個系統(tǒng)的生存周期，保證列車軸溫監(jiān)測系統(tǒng)的正常運行具有重要意義。 論文首先分析了基于無線傳感器網(wǎng)絡的列車軸溫監(jiān)測系統(tǒng)的能耗特點，然后確定了相應的節(jié)能策略和設計方案，接著從硬件和軟件兩個方面對節(jié)能技術進行了研究。

2、作者主要工作如下： 1. 分析了列車軸溫監(jiān)測系統(tǒng)的能耗特點，確定能量消耗的主要部分是節(jié)點的控制模塊和無線通信模塊，并基于此制定了這兩個模塊的節(jié)能策略，然后確定了從硬件、軟件兩個方面進行節(jié)能設計的總體方案。 2. 硬件節(jié)能設計的任務是按照低功耗的原則選取節(jié)點的各個模塊，然后組建低功耗的軸溫監(jiān)測節(jié)點。本設計選取MSP430F2274 單片機作為控制單元，nRF905 無線收發(fā)芯片作為無線通信單元，DS18B20 數(shù)字溫度傳感

3、器作為傳感器單元，鐵電FM24CL64 存儲器芯片作為存儲單元，MAX1678 模塊作為電源單元。 3. 軟件節(jié)能設計的任務是在硬件節(jié)能設計的基礎上設計系統(tǒng)通信協(xié)議和節(jié)點工作流程。系統(tǒng)通信協(xié)議是參照IEEE802.15.4 協(xié)議標準編寫的點對多點的通信協(xié)議，制定了簡潔的數(shù)據(jù)通信幀格式，減少了無線通信的數(shù)據(jù)量以降低節(jié)點功耗。節(jié)點工作流程設計是使節(jié)點大部分時間都處于睡眠狀態(tài)，以節(jié)省電源的能量。 通過系統(tǒng)的硬件節(jié)能設計和軟件節(jié)