列車軸溫監(jiān)測系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的研究.pdf

1、對運(yùn)行的鐵路列車車輛的軸溫進(jìn)行及時(shí)、可靠地監(jiān)測，是保證列車安全運(yùn)行的重要措施。本論文對基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的列車軸溫監(jiān)測系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行了研究和論述。通過實(shí)施節(jié)能技術(shù)，可以降低系統(tǒng)中軸溫監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的功耗，這對于延長節(jié)點(diǎn)及整個(gè)系統(tǒng)的生存周期，保證列車軸溫監(jiān)測系統(tǒng)的正常運(yùn)行具有重要意義。 論文首先分析了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的列車軸溫監(jiān)測系統(tǒng)的能耗特點(diǎn)，然后確定了相應(yīng)的節(jié)能策略和設(shè)計(jì)方案，接著從硬件和軟件兩個(gè)方面對節(jié)能技術(shù)進(jìn)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(diǎn)，確定能量消耗的主要部分是節(jié)點(diǎn)的控制模塊和無線通信模塊，并基于此制定了這兩個(gè)模塊的節(jié)能策略，然后確定了從硬件、軟件兩個(gè)方面進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)的總體方案。 2. 硬件節(jié)能設(shè)計(jì)的任務(wù)是按照低功耗的原則選取節(jié)點(diǎn)的各個(gè)模塊，然后組建低功耗的軸溫監(jiān)測節(jié)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)選取MSP430F2274 單片機(jī)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(shè)計(jì)的任務(wù)是在硬件節(jié)能設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)系統(tǒng)通信協(xié)議和節(jié)點(diǎn)工作流程。系統(tǒng)通信協(xié)議是參照IEEE802.15.4 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)編寫的點(diǎn)對多點(diǎn)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(diǎn)功耗。節(jié)點(diǎn)工作流程設(shè)計(jì)是使節(jié)點(diǎn)大部分時(shí)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(shè)計(jì)和軟件節(jié)