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基于无线传感网的列车危险品在途安全状态检测策略研究

作　者: 李慧粉
导　师: 刘峰
学　校: 北京交通大学
专　业: 智能交通工程
关键词: 铁路运输危险品监测无线传感器网络节能检测策略
分类号: TN929.5;TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着经济的快速发展,铁路运输危险品货物的需求量逐年增长。但在铁路运输危险货物的过程中一旦发生事故,对铁路沿线的人民生命、财产和环境都将造成极大危害。所以危险品在铁路运输中的安全状态实时监测成为了一个亟待解决的问题。铁路运输的车辆一般不具有电源供电系统和网络连接的条件,所以已有的危险品监测系统不能直接应用于铁路危险品运输。无线传感器网络具有适用性强,操作简单,部署灵活,自组网,成本低,智能化等特点,为铁路危险品运输安全监测的实现提供了新的解决方案。本文主要研究基于无线传感器网络的列车危险品在途安全状态检测策略。检测策略的设计具有很强的对象性和应用性,针对于特定的危险货物,需要设计针对特定检测对象的检测量和检测策略,是完成整个监测系统的基础环节。另外,无线传感器网络的一个关键技术是节能,一方面节点由电池供电,能量有限；另一方面,根据典型的应用场景,电池的更换极为不方便,一旦电源耗尽,节点就会失效,所以节能技术关系到系统能否得到大规模的推广和应用到实际中。结合无线传感器网络,将节能技术融入到检测策略的研究中,是本文的重要研究内容和重要特色,系统检测策略的节能设计,可有效地延长系统生存周期,这是是系统得以推广应用的保证。从上述两点出发,本文的主要研究内容有：一、选择两类典型的危险品(易燃液体和爆炸品)为研究对象,研究和设计了无线传感器网络检测量、传感器类型的选择、传感器部署方案及检测方案。二、分析系统节点各部分功耗及已有的节能技术,从硬件电路设计和软件程序设计两个方面提出了五个节能机制,包括低功耗硬件电路、变检测频率机制、数据融合发送机制、休眠唤醒机制和外围设备电源控制机制。三、通过实验仿真的方式,演示了节点检测功能,并从实验获得的数据和图表中,分析节能方案的实现效果。实验表明,节点功能设计和节能设计具有可行性,节能效果显著,检测功能基本完整,初步满足实际应用的需求,对基于无线传感网的列车在途安全状态监测系统的进一步深入研究和应用推广具有重要意义。

基于无线传感网的列车危险品在途安全状态检测策略研究

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