基于ZigBee接觸線接頭狀態(tài)在線監(jiān)測的研究.pdf

1、接觸網(wǎng)在電氣化鐵路中占有重要地位，它的正常工作與否直接關(guān)系到鐵路運(yùn)營的穩(wěn)定和安全。隨著我國高速鐵路的迅速發(fā)展，接觸網(wǎng)上出現(xiàn)的故障以及面臨的挑戰(zhàn)也日益增多;關(guān)于接觸網(wǎng)的檢測技術(shù)有很多，而對(duì)于接觸線接頭狀態(tài)的檢測通常是人工巡檢的方式，存在一定的弊端;為了使接觸網(wǎng)的檢測更加自動(dòng)化，克服人工檢查的缺點(diǎn)，本文研究了一種基于ZigBee無線通訊技術(shù)的接觸線接頭狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)。
　　首先通過電接觸理論研究了接觸線與線夾連接處接觸電阻產(chǎn)生的原理

2、和主要影響因素，并在此基礎(chǔ)上建立了接觸電阻Holm模型，計(jì)算在不同接觸壓力作用下電流通過接觸點(diǎn)處產(chǎn)生的壓降得出了不同的接觸溫度，當(dāng)電流一定時(shí)，接觸溫度隨接觸壓力的減小而增大，因此通過對(duì)接觸部件溫度的監(jiān)測可以判斷連接處線夾的松動(dòng)情況。
　　在理論研究的基礎(chǔ)上，監(jiān)測系統(tǒng)分別從硬件和軟件方面進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，硬件部分以CC2530外圍電路為核心進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用了巴倫匹配和USB-RS232轉(zhuǎn)換等技術(shù)，電路的制作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力較好;軟

3、件部分ZigBee各節(jié)點(diǎn)程序以Z-Stack協(xié)議棧為基礎(chǔ)在IAR開發(fā)環(huán)境中進(jìn)行編寫，其獨(dú)特的編譯方式提高了軟件設(shè)計(jì)的效率，上位機(jī)界面的設(shè)計(jì)在VB.NET集成開發(fā)環(huán)境中進(jìn)行，借助其真正面對(duì)對(duì)象的編程方式完成了具有良好人機(jī)交互的監(jiān)測界面。
　　為解決設(shè)計(jì)的ZigBee網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全性問題，基于128位的AES加密算法，采用了數(shù)據(jù)加密和數(shù)據(jù)認(rèn)證兩種安全模式。數(shù)據(jù)加密能有效防止無線數(shù)據(jù)被監(jiān)聽或竊取，數(shù)據(jù)認(rèn)證則保障了數(shù)據(jù)本身的完整