【摘 要】
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为了提高高速铁路运行的安全性，需要加大对铁路运行环境的监控力度。本文深入研究了无线传感器网络，研究并设计了基于无线传感网的铁路安全监控系统，进而根据其特殊需求研究了适
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为了提高高速铁路运行的安全性，需要加大对铁路运行环境的监控力度。本文深入研究了无线传感器网络，研究并设计了基于无线传感网的铁路安全监控系统，进而根据其特殊需求研究了适用于该系统的传感网路由协议，并对其进行了仿真分析。 首先，本文对铁路监控系统的需求进行了分析，结合无线传感器网络的功能特点，设计了防灾监控系统的整体层次结构与各部分的详细功能，并对监控应用层的运作流程以及监控传感网的构建作了详细说明； 其次，论文在研究分析了现有的传感器网络路由算法的基础上，区别于其优先考虑节能性的特点，提出了适合于铁路防灾领域的安全优先阈值敏感的无线传感网分簇路由协议SPTN(Safety-Priority Threshold sensitive sensor Networkprotoco1)。设计了协议的网络模型，根据自由空间模型的能耗计算公式，完成了SPTN协议的簇头分布算法、簇头选举算法、副簇头选举算法及网络初始化、簇头与副簇头选举、路由与副路由构建、数据传递、灾害自主报警等功能的实现。并对SPTN协议特别在防灾监控方面所采取的措施做了全面的分析。 最后，使用OMNET++网络仿真工具对SPTN算法进行了建模与仿真，通过其与传统传感网路由协议LEACH的性能比较，证明了SPTN协议在铁路防灾监控具有较高的实用性。
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