用于鐵軌壓力監(jiān)測的無線監(jiān)測系統(tǒng)設計.pdf

1、我國鐵路建設近幾年取得了重大進展，為保障鐵路系統(tǒng)的安全、可靠運行，本文使用無線傳感器網(wǎng)絡技術實現(xiàn)鐵軌壓力的遠程實時動態(tài)監(jiān)測。但同時由于監(jiān)測節(jié)點是大空間范圍分布，利用電纜供電較為困難，故設計了一種基于逆磁致伸縮效應的新型壓電換能器為監(jiān)測節(jié)點提供電能。
　　首先，從鐵軌的特定工作環(huán)境以及磁致伸縮材料性質(zhì)出發(fā)，我們對壓電換能器結(jié)構(gòu)進行設計和優(yōu)化，分別從理論模型分析和ANSYS壓磁-壓電比擬法仿真分析兩個方面研究該方案的可行性，結(jié)果顯示該

2、換能器能夠較好的滿足節(jié)點的供電需求。
　　其次，根據(jù)逆磁致伸縮換能器的自供電大小，設計了一套基于CC2430+GPRS（SIM300C）的鐵軌壓力無線監(jiān)測系統(tǒng)。分析了傳感器節(jié)點和匯聚節(jié)點各功能模塊的硬件結(jié)構(gòu)電路設計，搭建了一套穩(wěn)定、低功耗的硬件系統(tǒng)。并詳細闡述了系統(tǒng)的軟件設計：包括傳感器節(jié)點的定時采集、定時發(fā)送數(shù)據(jù)流程；匯聚節(jié)點CC2430組建最小跳數(shù)場路由、接收發(fā)送傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)、與STM32的串口通信以及GPRS發(fā)送數(shù)據(jù)和接收