摘要：建立了一种应用在高铁钢轨应力监测的无线传感网系统组成架构,它由数据采集层、通信及控制层、数据存储及分析层组成。提出了多传感节点信息的并行传输及处理方法,用于解决数据完整性和网络拓扑结构变化的即时响应等问题。利用关系型数据库和数据分析机构建数据存储和管理模式,管理及分析连续生成的数据。设计了'元信息捕获-本体映射-数据查询-数据获取-数据可视化'交互操作数据流,以实现设备分布和传感数据可视化。最后,在课题组架设于中国铁道科学研究院的钢轨应力监测无线传感网平台上,对建立的系统架构进行了性能测试,试验结果表明:系统架构应用在无线传感网上,丢包率小于5%,时延小于1min,能够满足高铁钢轨应力分布式监测的需求。

摘要：针对我国铁路钢轨实时广域监测的重大需求,通过研究异构无线传感器网络(WSNs)通信技术,设计并实现了一种基于Zig Bee-3G通信的无线传感器网络网关。进行了通信电路设计和电磁兼容设计,并在WinCE操作系统平台上实现了Zig Bee网络与3G网络之间的互联,开发了网关远程维护管理模块。对网关设备分别进行了网络传输性能测试和电磁兼容测试,测试结果表明:此网关传输效率高、抗电磁干扰能力强,能够满足铁路轨道监测现场的应用要求。

摘要：针对工程应用中钢轨监测传感网现场调试的实际需求,研制了一种可用于无线传感网在线调试的网关,设计并实现了网关的硬件电路,开发了由数据接口层、业务逻辑层及用户界面层组成的上位机在线调试软件,制定了一种可减少现场数据丢失率的完整性维护策略。实验结果表明:研制的在线调试网关数据传输可靠、响应速度快、体积小、便于携带,适用于钢轨监测传感网现场的快速调试和维护。

摘要：针对无线传感器网络与IPv6网络互联,在分析现有接入方式不足的基础上设计了一种基于IPv6的无线传感器网络边界路由器。主要阐述了边界路由器的硬件和软件实现,重点介绍了基于IPv6的无线传感器网络协议栈适配层的设计。通过数据包分片与重组机制以及报头压缩机制,协议栈适配层实现了IPv6数据包在IEEE 802.15.4链路中的传输。实验结果表明,该设计方案实现了无线传感器网络与IPv6网络的无缝融合,数据传输稳定可靠,具有应用价值。

摘要：为了更好利用GPRS网络，减小数据传输过程中的拥塞，设计了一种基于数据压缩和滑动窗机制相结合的控制方案，实现了对GPRS数据传输的拥塞控制。对控制方案进行实验验证，实验结果表明，采用该控制方案可以减少30％-50％的传输数据量，有效抑制传输拥塞，提高GPRS网络的传输效率，可满足GPRS网络传输瞬时大数据量的要求。

摘要：为了实现对钢轨应变的远距离、实时监测,以MSP430F149单片机为主控制器,结合ZigBee技术,设计了实时监测节点,完成了钢轨应变、温度的采集及数据无线传输。将节点进行了实验室测试和标定并将其安装在某铁路路段进行了实际测试,实际测得的数据与理论分析相符,节点安装简单、运行稳定、速度快、功耗低,适用于户外无人值守的恶劣监测环境。

摘要：本文介绍了无线传感节点中模拟滤波器和数字滤波器的设计，结合两种滤波器共同消除传感节点在信号采集过程中存在的射频干扰和频率混叠。针对节点在高采样率采集而要求过渡带窄的情况，在不降低滤波效果的前提下，进行下采样并分级滤波，降低了数字滤波的计算量。

摘要：本文介绍了无线传感节点中模拟滤波器和数字滤波器的设计,结合两种滤波器共同消除传感节点在信号采集过程中存在的射频干扰和频率混叠。针对节点在高采样率采集而要求过渡带窄的情况,在不降低滤波效果的前提下,进行下采样并分级滤波,降低了数字滤波的计算量。

摘要：本文基于单总线数字温度传感器DS18B20,以MSP430F149单片机为微处理器,运用Zigbee技术,设计出监测无缝钢轨温度节点。文章对监测节点的硬件与软件实现做了详细阐述,通过分析实验室测得的温度数据,验证了测量多路温度的准确性和稳定性。该节点安装简单、运行稳定,适用于长期在线监测无缝钢轨温度,对保障行车安全具有重要意义。