城轨交通车辆状态信息传感器网络设计与实现
发布时间：2021-11-05 16:34
轨道交通运输是目前人们的主要出行手段,随着轨道基础建设的现代化发展,作为保障列车行车安全的轨道交通车辆状态信息化技术也紧跟发展。现今中国的轨道交通,特别是轨道交通技术已达到世界领先水平,一方面在建设总里程上远超其他国家,另一方面更是向高速、舒适、可靠等创新领域发展。尤其是安全可靠方面,传统的列车车辆走行设备检修方式已经无法满足稳定可靠的现代化轨道交通的安全可靠的需求。结合分析以上需求,本文利用无线传感器识别网络,结合了WSN与RFID技术各自特点,即可快速进行识别全局节点的标识,又可通过不同的功能节点分配,协同采集的全局信息并传输汇集数据,最终送至数据处理层。无线传感器识别网络而利用射频通信技术实现车载与地面站台之间进行通信,通过无线传输车辆行驶过程中的状态信息将成为未来轨道交通应用发展趋势并具备广泛的应用前景。基于车辆运行状态监测的背景,搭建基于无线传感器识别网络的城轨交通车辆状态监测系统总体框架。实现对运行中的轨道列车轴温状态进行实时测量,及时检测监控运行列车车轴过热、切轴等故障现象,预防轨道列车侧翻及脱轨等事故,通过与轴温探测软件系统相结合,用电子信息化技术保障轨道列车的运行安全...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景与意义
1.2 国内外研究现状及分析
1.2.1 WSN与 RFID技术的发展历史与现状
1.2.2 国外铁路信息监控系统发展与现状
1.2.3 国内铁路信息监控系统发展与现状
1.3 主要研究内容及结构安排
第2章 车辆状态信息采集系统架构设计基础
2.1 引言
2.2 车辆状态信息采集系统需求功能分析
2.3 车辆状态信息采集系统总体设计方案
2.4 车辆状态信息采集系统方案设计基础
2.4.1 站台环境对无线信号传播特性的影响
2.4.2 车辆状态信息传感器网络结构与数据融合方式
2.4.3 轴温感知及测量精度性能
2.5 本章小结
第3章 车辆状态信息采集系统设计与实现
3.1 引言
3.2 站台地面设备及车载设备(FFD)硬件设计
3.2.1 基带单板设计
3.2.2 射频单板设计
3.3 无线传感器节点设备(RFD)硬件设计
3.3.1 MCU最小系统低功耗设计
3.3.2 无线通信模块设计
3.4 激励唤醒模块设计
3.5 站台地面设备及车载设备(FFD)软件设计
3.5.1 软件系统构成
3.5.2 LINUX系统软件
3.5.3 LINUX应用软件
3.5.4 射频板MCU固件
3.5.5 射频板bootload软件
3.6 无线传感器节点设备(RFD)软件设计
3.6.1 软件系统构成
3.6.2 软件设计
3.7 传感器模块软件设计
3.8 激励唤醒模块软件设计
3.9 本章小结
第4章 无线传感器网络性能测试与系统功能验证
4.1 引言
4.2 射频性能测试
4.2.1 工作频率和频率准确度
4.2.2 等效辐射功率
4.2.3 发射占用信号带宽
4.2.4 接收灵敏度
4.3 节点功耗测量及寿命估算
4.3.1 采集节点功耗测量
4.3.2 工作寿命、电池典型工作时间
4.4 温度采集功能测试
4.5 车辆状态信息传感器网络系统功能验证
4.6 本章小结
结论
参考文献
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]铁路运输信息集成平台数据服务管理系统设计与实现[J]. 王军,钱琳. 铁路计算机应用. 2017(08)
[2]技术诊断在铁道车辆管理维护中的应用与发展[J]. 李健. 产业与科技论坛. 2017(06)
[3]NB-IoT在铁路行业的应用研究[J]. 袁圣勇,张晓钧. 铁道通信信号. 2016(12)
[4]大数据环境下的城市交通规划与管理——中国城市交通发展论坛第十二次研讨会讨论精选[J]. 周涛,张建嵩,戴许昊. 城市交通. 2016(06)
[5]铂电阻地温传感器检定不确定度评定[J]. 刘宇,张佳佳,刘文忠,蒋涛,于平. 气象科技. 2016(05)
[6]自动温度补偿原理与调节方法[J]. 秦友军,钟靖. 科技视界. 2016(26)
[7]轨道交通安全与应急体系的信息化管理[J]. 柯育智. 科技经济导刊. 2016(15)
[8]基于地铁网络化运营行车组织的探讨[J]. 钱家祥. 科技视界. 2016(14)
[9]基于物联网的RFID技术在铁路信息技术资产管理中的应用[J]. 张巧艳,郭年根,李刚,李俊波. 无线互联科技. 2016(02)
[10]基于列车位置报告降低轨道电路分路不良风险的方法研究[J]. 郭军强. 铁路通信信号工程技术. 2015(04)
硕士论文
[1]基于数据驱动的铁路事故分析及预测[D]. 王舒啸.北京交通大学 2017
[2]无故障数据下高速列车轮对轴承安全域估计方法研究[D]. 刘仕林.电子科技大学 2016
[3]锂离子电池健康状态评估及剩余使用寿命预测技术研究[D]. 邹峰.南京航空航天大学 2016
本文编号：3478146
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景与意义
1.2 国内外研究现状及分析
1.2.1 WSN与 RFID技术的发展历史与现状
1.2.2 国外铁路信息监控系统发展与现状
1.2.3 国内铁路信息监控系统发展与现状
1.3 主要研究内容及结构安排
第2章 车辆状态信息采集系统架构设计基础
2.1 引言
2.2 车辆状态信息采集系统需求功能分析
2.3 车辆状态信息采集系统总体设计方案
2.4 车辆状态信息采集系统方案设计基础
2.4.1 站台环境对无线信号传播特性的影响
2.4.2 车辆状态信息传感器网络结构与数据融合方式
2.4.3 轴温感知及测量精度性能
2.5 本章小结
第3章 车辆状态信息采集系统设计与实现
3.1 引言
3.2 站台地面设备及车载设备(FFD)硬件设计
3.2.1 基带单板设计
3.2.2 射频单板设计
3.3 无线传感器节点设备(RFD)硬件设计
3.3.1 MCU最小系统低功耗设计
3.3.2 无线通信模块设计
3.4 激励唤醒模块设计
3.5 站台地面设备及车载设备(FFD)软件设计
3.5.1 软件系统构成
3.5.2 LINUX系统软件
3.5.3 LINUX应用软件
3.5.4 射频板MCU固件
3.5.5 射频板bootload软件
3.6 无线传感器节点设备(RFD)软件设计
3.6.1 软件系统构成
3.6.2 软件设计
3.7 传感器模块软件设计
3.8 激励唤醒模块软件设计
3.9 本章小结
第4章 无线传感器网络性能测试与系统功能验证
4.1 引言
4.2 射频性能测试
4.2.1 工作频率和频率准确度
4.2.2 等效辐射功率
4.2.3 发射占用信号带宽
4.2.4 接收灵敏度
4.3 节点功耗测量及寿命估算
4.3.1 采集节点功耗测量
4.3.2 工作寿命、电池典型工作时间
4.4 温度采集功能测试
4.5 车辆状态信息传感器网络系统功能验证
4.6 本章小结
结论
参考文献
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]铁路运输信息集成平台数据服务管理系统设计与实现[J]. 王军,钱琳. 铁路计算机应用. 2017(08)
[2]技术诊断在铁道车辆管理维护中的应用与发展[J]. 李健. 产业与科技论坛. 2017(06)
[3]NB-IoT在铁路行业的应用研究[J]. 袁圣勇,张晓钧. 铁道通信信号. 2016(12)
[4]大数据环境下的城市交通规划与管理——中国城市交通发展论坛第十二次研讨会讨论精选[J]. 周涛,张建嵩,戴许昊. 城市交通. 2016(06)
[5]铂电阻地温传感器检定不确定度评定[J]. 刘宇,张佳佳,刘文忠,蒋涛,于平. 气象科技. 2016(05)
[6]自动温度补偿原理与调节方法[J]. 秦友军,钟靖. 科技视界. 2016(26)
[7]轨道交通安全与应急体系的信息化管理[J]. 柯育智. 科技经济导刊. 2016(15)
[8]基于地铁网络化运营行车组织的探讨[J]. 钱家祥. 科技视界. 2016(14)
[9]基于物联网的RFID技术在铁路信息技术资产管理中的应用[J]. 张巧艳,郭年根,李刚,李俊波. 无线互联科技. 2016(02)
[10]基于列车位置报告降低轨道电路分路不良风险的方法研究[J]. 郭军强. 铁路通信信号工程技术. 2015(04)
硕士论文
[1]基于数据驱动的铁路事故分析及预测[D]. 王舒啸.北京交通大学 2017
[2]无故障数据下高速列车轮对轴承安全域估计方法研究[D]. 刘仕林.电子科技大学 2016
[3]锂离子电池健康状态评估及剩余使用寿命预测技术研究[D]. 邹峰.南京航空航天大学 2016
本文编号：3478146
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