论文部分内容阅读
高速铁路的出现,对路基沉降变形观测和评估方法提出了更高的要求,严格监测线下工程(路基、桥涵、隧道等)的工后沉降,是保证列车长期安全运行的重要手段。本文提出使用位置敏感器件PSD作为测量元件、ZigBee技术作为系统设备间的通信方式,来构建高速铁路路基沉降监测系统。本文主要包括以下四个方面:(1)根据路基沉降监测的基本功能要求,设计系统的整体结构。该系统由路基沉降采集器、路基沉降监测终端、无线通信模块和系统监测中心界面等部分组成。(2)系统硬件设计。使用带有无线通信功能的CC2430单片机作为沉降采集器的主控芯片,实现路基沉降信息的采集与数据无线传输。另外使用ARM(STM32)作为沉降监测终端的主控芯片,实现数据处理、存储以及与上(监测中心的主机)下(CC2430)位机串口通信,利用CC2430的无线通信功能实现系统网络的组建。这两部分构成路基沉降监测系统。(3)系统软件设计。主要包括ZigBee网络的建立、数据无线发送与接收、路基沉降信息的采集、监测终端的串口通信、数据存储等部分的软件设计。(4)系统监测中心界面设计。主要用来显示监测时间、监测路段、沉降数据及设备供电不足、沉降数据超出阈值报警等功能。最后,将硬件和软件结合,对系统各个模块综合调试。通过实验,分析了不同环境对测量的影响以及ZigBee组网通信过程。测试结果表明,系统工作稳定、测量精度较高、数据传输准确,基本达到了课题的要求。