[发明专利]重载铁路轨道安全检测的无线传感网络结构

权利要求书

1.一种重载铁路轨道安全检测的无线传感网络结构，其特征在于，该结构包括传感器节点、汇集节点和基站节点，且传感器节点、汇集节点和基站节点构成以基站节点为根、以汇集节点为簇的树状网络，每个基站节点连接有多个汇集节点，每个汇集节点连接有多个传感器节点，与汇集节点连接的多个传感器节点只与该汇集节点进行通信，汇集节点将接收到的数据信息进行处理后，转发给基站节点，基站节点由网络协议转换器将数据信息转发给远程计算机。

2.根据权利要求1所述的重载铁路轨道安全检测的无线传感网络结构，其特征在于，所述传感器节点包括数据采集模块、数据处理模块、无线收发模块和能量供应模块，其中：

数据采集模块用来采集轨道裂缝位移和轨枕偏移位移值的模拟电信号数据；

数据处理模块将传感器采集的模拟电信号转换成数字信号并储存；

无线通信模块负责与汇集节点之间进行数据通信；

电源模块为传感器节点提供能量。

3.根据权利要求2所述的重载铁路轨道安全检测的无线传感网络结构，其特征在于，所述数据采集模块包含有用于采集铁路轨道位移数据的传感器，该传感器包括激光器(1)、光纤(2)和位移刻度板(3)，其中，激光器(1)安装于被测物体的主轴(8)上，并沿被测物体的主轴(8)进行运动；激光器(1)产生的激光束通过光纤(2)照射到位移刻度板(3)上；位移刻度板(3)用于感应通过所述光纤(2)传输的激光束，并产生光电流。

4.根据权利要求3所述的重载铁路轨道安全检测的无线传感网络结构，其特征在于，所述位移刻度板(3)上的位移刻度由具有光电导效应的半导体材料制成。

5.根据权利要求3所述的重载铁路轨道安全检测的无线传感网络结构，其特征在于，所述位移刻度板(3)进一步通过数字逻辑电路模块(9)连接于数字显示器(4)，数字显示器(4)用于接收所述位移刻度板(3)产生的光电流，并通过数字逻辑电路模块(9)将光电流转换为相应的位移数字量进行显示。

6.根据权利要求2所述的重载铁路轨道安全检测的无线传感网络结构，其特征在于，所述数据采集模块还包含有信号调整电路和A/D转换器。

7.根据权利要求2所述的重载铁路轨道安全检测的无线传感网络结构，其特征在于，所述数据处理模块包含有微处理器和存储器，所述无线收发模块包含有MAC网关河收发器。

8.根据权利要求1所述的重载铁路轨道安全检测的无线传感网络结构，其特征在于，所述汇集节点包括无线通信模块、数据处理模块和电源模块，数据转发路径是从群内传感器节点到汇集节点再到基站节点，汇集节点在向基站节点转发数据之前，对群内的原始数据进行聚合处理，降低实际需要传输到基站节点的数据量。