轨道交通列车的车轴作为承载车体的部件之一,在外部环境的影响下运行时会有温度升高的情况,属于正常现象。如果车轴发生故障,在短时间内未进行处理,会发生燃轴事故,因此轴温的实时监测尤为重要。以往对于轴温的监测采用红外线轴温监测系统或者车载式轴温监测系统。若红外线轴温监测系统误报警或者列车自身轴温监测系统发生故障,列车需要停车检查,短期内无法正常行驶。因此,设计出应急式便携无线轴温监测系统,从而保障轨道交通列车的安全运行。本文首先分析了红外线轴温监测系统的利弊,并研究了多种无线通信方式的特点,提出了基于ZigBee平台的轴温监测系统。结合列车外部实际运行环境和轴温监测的需要,选用星型网络拓扑结构。下位机采用一个协调器节点和多个车轴温度采集终端,使用增强型8051内核的CC2530F256作为主控芯片。车轴温度采集终端选用QT18B20数字温度传感器采集温度数据,并通过无线ZigBee网络发送到协调器。协调器接收温度后,判断是否触发蜂鸣器报警,并将温度数据通过串口通信的方式发送到上位机。两个节点采用相同的电压转换芯片,协调器节点使用USB接口供电,终端节点使用电池电源供电。下位机部分以C语言为基础,在IAR Embedded Workbench中实现程序的编译和烧写。上位机软件以C++语言为基础,在Visual Studio2010中的MFC平台实现界面的编写,以ADO方式连接数据库软件Access 2010,实现了轴温的实时数值监测、实时图像监测、实时报警以及历史数据的存储。
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