基于ZigBee接触线接头状态在线监测的研究
[Abstract]:Catenary plays an important role in electrified railway, and its normal operation is directly related to the stability and safety of railway operation. With the rapid development of high-speed railway in China, there are more and more faults and challenges in the contact network. There are a lot of detection techniques about catenary, but the detection of contact line joint status is usually the way of manual inspection, there are some drawbacks; In order to automate the detection of catenary and overcome the shortcoming of manual inspection, this paper studies an on-line monitoring system of contact line joint status based on ZigBee wireless communication technology. Firstly, the principle of contact resistance at the joint of contact wire and clamp and the main influencing factors are studied by means of the contact theory, and the contact resistance Holm model is established on this basis. When the current is fixed, the contact temperature increases with the decrease of the contact pressure. Therefore, the loosening of the clamp can be judged by monitoring the temperature of the contact parts. On the basis of theoretical research, the monitoring system is designed in detail from the aspects of hardware and software. The hardware part is designed with the peripheral circuit of CC2530 as the core, and the techniques of Barron matching and USB-RS232 conversion are adopted. The fabrication of the circuit is stable and reliable, and the ability of anti-interference is good. The software part of the ZigBee node program is written in the IAR development environment based on the Z-Stack protocol stack. Its unique compiling method improves the efficiency of the software design, and the upper computer interface is designed in the VB.NET integrated development environment. The monitoring interface with good human-computer interaction is completed by using the programming method of facing the object. In order to solve the security problem in the process of data transmission in ZigBee network, two security modes, data encryption and data authentication, are adopted based on 128-bit AES encryption algorithm. Data encryption can effectively prevent wireless data from being monitored or stolen. Data authentication ensures the integrity of the data itself and prevents it from being destroyed. Finally, the on-line monitoring system studied and designed in this paper is experimented under the condition of laboratory, which basically achieves the expected purpose. At the same time, the topological structure and anti-interference ability of ZigBee network are tested, and the self-forming and self-healing characteristics of ZigBee network are verified. At present, the wireless temperature measuring device has been tested in the power supply section of a railway bureau, and the effect is stable, which basically meets the needs of the monitoring site.
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN92;U226.8
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,本文编号:2322232
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