我国幅员辽阔,铁路线路分布广泛,停留作业的车辆众多,作业环境复杂。对停留的车辆采取必要的防溜措施是保障铁路安全运输的重要手段,国内车站主要是利用铁鞋固定在钢轨踏面与车轮之间来防止停留的车辆溜逸。对铁鞋实施科学的管理以及提高铁鞋的利用效率与我国铁路安全运输有着密切的联系,目前的操作方法是让铁路工人每隔一段时间就去火车停留现场检查铁鞋的状态是否正常。这样做不但耗时间管理效率不高,而且容易受到铁路工人的工作态度是否严谨、操作是否规范等主观因素的影响。针对这种情况,研制一种既可以避免因人的主观因素引起的事故,又可以智能化监管铁鞋的系统对我国的铁路运输有着深远的意义。论文通过对国内铁路防溜现状的分析,提出了一种基于ZigBee网络的智能铁鞋状态无线监督管理系统的结构和设计方案。该设计方案采用ZigBee无线网络和超声波定位技术相结合,来实现铁鞋状态的监测和定位。ZigBee无线通信技术具有传输可靠、组网灵活、稳定性高、实时性好、能耗低的特点,超声波具有穿透力强、方向性好等特点。这两个技术的结合成为本课题的设计亮点,通过该设计方案可以有效地解决传统设计方案中铁鞋定位精度不高的问题。论文主要的研究工作及成果如下:(1)把超声波测距技术与TOA定位算法相结合来达到精确定位的目的,从而有效解决了现有智能铁鞋定位精度不高的问题。(2)利用ZigBee无线传感网络来实现作业现场与监控室之间状态信息的实时交换,避免了因人为因素引起的各类事故。(3)利用LC0701-3型加速度传感器来实现防止人为移动铁鞋的目的,有效地解决了铁鞋因各种原因发生遗失的情况。(4)在软件设计方面,通过把嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ移植到微控制器C8051F040中简化系统的开发过程,同时也利于以后的系统维护与升级。最后,对本系统进行了现场测试。经测试表明,系统的各个功能模块基本达到设计要求。经过进一步完善,该装置将会通过相关的技术认证,在全国铁路上推广使用。