基于無(wú)線傳感網(wǎng)的鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸在途監(jiān)測(cè)與節(jié)能技術(shù)的研究.pdf

1、隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，鐵路運(yùn)輸貨物的需求量在飛速增長(zhǎng)，其中也包括危險(xiǎn)物品的運(yùn)輸。倘若在危險(xiǎn)品運(yùn)輸途中發(fā)生事故，就會(huì)對(duì)鐵路沿線人民的生命、財(cái)產(chǎn)和周?chē)h(huán)境造成極大的危害。因此危險(xiǎn)品在途安全狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)就成了一個(gè)急需解決的問(wèn)題。鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸在運(yùn)輸途中需經(jīng)過(guò)解體和重新編組等作業(yè)。鐵路貨運(yùn)車(chē)輛通常不具備供電和聯(lián)網(wǎng)通信條件，在運(yùn)輸途中，環(huán)境往往非常惡劣，而且還有振動(dòng)、沖擊和電磁干擾等的影響。這些因素均給危險(xiǎn)貨物安全狀態(tài)在途檢測(cè)帶來(lái)很大的挑戰(zhàn)。<

2、br>　　 由于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)有具有智能化、成本低、適用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、部署方便、自組網(wǎng)等特點(diǎn)，為鐵路危險(xiǎn)品運(yùn)輸?shù)脑谕緺顟B(tài)監(jiān)測(cè)的實(shí)現(xiàn)提供了一個(gè)新的方案。節(jié)能技術(shù)一向就是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的重點(diǎn)。而在本應(yīng)用系統(tǒng)中，尤其迫切：鐵路貨運(yùn)車(chē)輛不具備供電條件，傳感器節(jié)點(diǎn)需要電池供電；鐵路運(yùn)輸路途遠(yuǎn)，時(shí)間長(zhǎng)，途中節(jié)點(diǎn)更換電池極不方便。然而一旦電源耗盡，節(jié)點(diǎn)就失效，系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能將大打折扣。因此能源的利用率的高低直接影響了系統(tǒng)的有效性和可用性，關(guān)

3、系到系統(tǒng)能否應(yīng)用到實(shí)際中去并且大規(guī)模推廣。本文是在鐵路運(yùn)輸危險(xiǎn)品的背景下，研究無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能技術(shù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
　　 本文首先介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，并介紹了本檢測(cè)系統(tǒng)的基本架構(gòu)。接著分析了系統(tǒng)的各個(gè)部分的能耗。在前人對(duì)節(jié)能技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合本系統(tǒng)的實(shí)際情況，從軟硬件的兩個(gè)方面提出了四種節(jié)能機(jī)制：休眠喚醒機(jī)制、變頻采集數(shù)據(jù)機(jī)制、動(dòng)態(tài)改變發(fā)送功率機(jī)制、外圍電路控制機(jī)制。
　　 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)采集到的數(shù)據(jù)必須通過(guò)網(wǎng)關(guān)

4、傳輸?shù)降孛娴姆?wù)器上，運(yùn)用者也有可能通過(guò)應(yīng)用程序與車(chē)載設(shè)備進(jìn)行交互。網(wǎng)關(guān)是連接無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用程序的樞紐，因此車(chē)載的網(wǎng)關(guān)是本系統(tǒng)的重點(diǎn)之一。貨物根據(jù)去往的目的地不同，可能在編組站被重組。因此每個(gè)車(chē)廂都要有單獨(dú)的網(wǎng)關(guān)功能。本文不僅在實(shí)現(xiàn)單網(wǎng)關(guān)工作模式，而且分析其局限與不足之處后，提出了多網(wǎng)關(guān)協(xié)調(diào)合作的解決方案。既節(jié)能又提高系統(tǒng)的可用性。
　　 本文最大的特點(diǎn)就是實(shí)際應(yīng)用的背景下來(lái)設(shè)計(jì)節(jié)能方案，應(yīng)用到基本數(shù)據(jù)都是實(shí)際硬件采集得到