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基于ZigBee无线传感铁道客车轴温探测系统的设计

更新时间：2019-09-01 12:02:59 大小：378K 上传用户：杨义查看TA发布的资源 标签：zigbee 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

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文档为基于ZigBee无线传感铁道客车轴温探测系统的设计总结文档，是一份不错的参考资料，感兴趣的可以下载看看，，，，，，，，，，，，，

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基于ZigBee无线传感铁道客车轴温探测系统的设计.pdf 378K

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基于 ZigBee的货运列车  
轴温无线探测系统的设计  
王维华,杨汝舟,颜家学  
（西南交通大学 机械工程学院，成都 611731）  
摘
要：ZigBee技术是一种近距离、低速率、低功耗、低成本和短时延的双向无线通信技术。本文介绍了当前货  
运列车轴温检测系统的特点，如何组建 ZigBee无线传感网络以及如何将 ZigBee无线传感网络技术应用于铁路机  
车轴温检测系统。论文详细设计了该系统的硬件结构和软件结构,给出了系统的硬件电路图。经对比，此系统与  
以前的有线的轴温检测系统的有节省布线，降低成本的作用。最后，文章对 ZigBee 无线传感网络在铁路运输中  
的应用做了总结。  
关键词：ZigBee；CC2430；无线传感器；网络；轴温监测  
Design of wireless Hot Box Detection System for  
freight train based on ZigBee  
Wang Weihua, Yang Ruzhou, Yan Jiaxue  
(Mechanical Engineering Academy, Southwest Jiaotong University, Chengdu 611731, China)  
Abstract: ZigBee is a double way communicating technology of short distance, low speed, low power and short delay. This article  
introduces the characteristics of the current Hot Box Detection System, how to create ZigBee wireless sensor networks and the way  
of applying it to the hot box detection System for railway trains. A detailed design of the structure of the hardware and software of  
the system is described, together with a circuit diagram of the hardware. Comparison between this new Hot Box Detection System  
and the previous wired one indicates the effects of saving routes and reducing cost. In the end, it summarizes the application of the  
ZigBee wireless sensor networks in therailway transportation.  
Key words: ZigBee；CC2430；wireless sensor, networks, Hot Box Detection  
车辆在运行过程中，车轴与轴承之间要互相摩  
擦，产生的热会使轴温升高。车轴是钢制的，常温  
下既坚硬又富有弹性。但是，随着温度的升高，它  
的刚性和弹性就会逐渐减弱，轻则使车体变形，重  
则造成燃轴、切轴，致使列车颠覆。为了避免此类  
事故的发生，铁路部门必须实时监测列车的轴温，  
以便及时采取相应的措施。现阶段我国铁路列车上  
主要有两种轴温探测装置：(1)直接接触车载轴温监  
测系统；(2)非接触式红外轴温探测系统。前者是在  
轴箱部位安装温度传感器对温度进行采集，并通过  
电缆传送到各个车厢的控制器显示，由专门巡检人  
员或各车厢乘务员进行巡检。但由于列车车厢是无  
人值守的，且车厢频繁编组，不能靠有线方式传送  
给有人车厢，所以这种方式在列车中很少使用。后  
者是通过每隔 30 km 安装红外探头对轴温进行检  
测。这种方式由于易受外界环境影响、定位困难等  
原因，使得轴温过高告警兑现率低、误报率高，而  
且成本很高。随着无线传感器网络技术的发展，利  
用无线传感器网络的感知能力、计算能力和通信能  
力，组成对行驶中的列车轴温变化情况进行实时监  
控的网络，对保证列车运行安全具有重要意义。将  
无线传感器网络节点装在列车各车厢的特定位置，  
节点间以自组织的方式形成网络，可以有效实时地  
对车轴参数进行采集和传输。  
1 货运列车不利于采用有线传感方式  
的原因：  
（1）货运列车车厢没有电源，所以要求  
在降低功耗的基础上自带电源；  
（2）货车车厢一般都是无人值守的，因  
此需要监测系统自动报警；  
（3）货车由于目的地的不同经常需要重  
新编组，无法用有线方式通讯；  
针对目前列车轴温探测存在的问题，我  
们设计了基于 ZigBee 技术的无线传感器网  
络轴温探测系统，结构如图 1  

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