基于ZigBee和GPRS技术的列车远程监测系统设计

摘要

城轨列车牵引电机和齿轮箱运行状态是否正常,是列车行车是否安全的关键。对电机和齿轮箱温度和加速度的实时监测可以为列车运行状态的监控和全面评价提供关键的数据,是城轨列车监测的一个重要方面。
　　本文结合ZigBee技术和GPRS技术的特点和优势,设计了城轨列车牵引电机及齿轮箱远程监测系统,用于远程监测城轨列车运行状态。监测系统由列车局域网和地面监测中心构成,两部分之间通过GPRS、Internet网络进行通信。
　　列车局域网采用ZigBee技术组网,其具有低复杂度、低功耗、低成本等特点,主要用于近距离无线传输。硬件方面,选取满足系统需求的芯片,设计了列车局域网控制中心和智能化采集节点;软件方面,在TI公司免费提供的Z-Stack协议栈的基础上,添加个人应用,实现了传感数据采集和无线传输。采用GPRS技术弥补ZigBee列车局域网传输距离上的不足,实现了数据从列车运行现场到地面监测中心的远程传输。
　　上位监控中心软件采用LabVIEW开发环境编写,利用其内置的TCP库函数使GPRS模块与监控中心主机建立TCP连接,将远端GPRS DTU传送过来的数据读出并进行解码处理,以图形方式实时、动态显示数据,并将其存入数据库,以备查询。
　　经实验测试,本文设计的系统能够完成远程数据的采集、传输和存储,且传输数据准确、实时性较好,能够完成列车运行状态的远程连续监测。