面向高速鐵路監(jiān)測(cè)的WSNs節(jié)能策略研究.pdf

1、高速鐵路以其高速快捷、安全準(zhǔn)時(shí)、平穩(wěn)舒適、清潔環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，已成為我國(guó)鐵路運(yùn)輸?shù)闹髁?。相比于傳統(tǒng)鐵路，高速鐵路的運(yùn)營(yíng)環(huán)境安全要求更為嚴(yán)格。隨著高鐵的推廣，監(jiān)測(cè)高速列車(chē)運(yùn)營(yíng)環(huán)境的需求日益迫切，相應(yīng)的監(jiān)測(cè)措施亟待提出。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)WSN（Wireless Sensor Network）的諸多優(yōu)點(diǎn)及技術(shù)的不斷成熟，使其廣泛應(yīng)用于鐵路、電網(wǎng)、建筑等領(lǐng)域。將WSN運(yùn)用于高速鐵路，進(jìn)行海量信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)有著重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。目前WSN節(jié)點(diǎn)

2、一般采用微型電池供電，其能量供給有限。面向高速鐵路監(jiān)測(cè)的WSN由于部署的環(huán)境雜、范圍廣、節(jié)點(diǎn)數(shù)目多，通過(guò)人工更換節(jié)點(diǎn)電池來(lái)維持其正常工作并不現(xiàn)實(shí)。因此，研究節(jié)點(diǎn)及監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能問(wèn)題迫在眉睫。
　　本文以面向高速鐵路監(jiān)測(cè)的WSNs節(jié)能策略為研究的重點(diǎn)，研究了以下內(nèi)容：
　　第一章，介紹了本文研究背景與意義，描述了基于WSN的列車(chē)運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及目前國(guó)內(nèi)外對(duì)WSN節(jié)能的研究現(xiàn)狀。
　　第二章，對(duì)高速鐵路監(jiān)測(cè)網(wǎng)

3、絡(luò)監(jiān)測(cè)的內(nèi)容、監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)具有的特征進(jìn)行介紹，在考慮高速列車(chē)運(yùn)行的實(shí)際情形并結(jié)合監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)特征的基礎(chǔ)上，給出了高速鐵路監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的體系架構(gòu)；然后，對(duì)節(jié)點(diǎn)能耗和網(wǎng)絡(luò)能耗進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。最后，從系統(tǒng)的角度出發(fā)，研究高速鐵路監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能策略，主要包括硬件方面、軟件方面和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方面的節(jié)能策略。
　　第三章，對(duì)高速鐵路監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)易出現(xiàn)的“能量空洞”問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。并將上章提出的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)抽象為一維線(xiàn)型網(wǎng)絡(luò)模型，并建立其能耗模型?；诰W(wǎng)