[发明专利]高速列车脉动压力高速无线数据采集方法与装置

摘要

本发明公开了一种高速列车脉动压力高速无线数据采集方法与装置。所述方法的步骤包括构建无线传感器网络层，其特征在于对无线传感器的无线路由协议、数据传输协议、网络拓扑结构进行定制，并进行信道控制；构建嵌入式汇聚节点层，其特征在于实现与传感器层及计算机层的无线网络连接，及高速数据传输；构建高速无线数据采集及处理系统，其特征在于连接无线汇聚网络层，并对无线数据进行高速采集及处理。基于该方法设计的高速列车脉动压力高速无线数据采集装置，其特征在于构建多个无线传感器网络，由多个汇聚节点按策略对数据进行采样融合，并传输到高性能计算机进行处理和分析，实现对高速列车脉动压力的高速无线数据采集。

主权项

一种高速列车脉动压力高速无线数据采集方法，其特征在于该方法包括：(1)无线传感器网络的组网方法。其特征在于，通过无线路由协议、数据传输协议将无线传感器组成多个分布式带簇节点的无线传感器网络拓扑结构，并对通信信道进行控制。其中所述的无线路由协议，其特征在于，采用随机竞争的方法获得临时主节点，由临时主节点组建星形分布式网络，并维护一个可配置的路由表，通过限制单个网络的节点数量，避免隐藏终端和暴露终端的问题，实现高速轮询；所述的数据传输协议，其特征在于，通过由主节点同步信道内所有节点，以定制数据帧结构按顺序发送数据；所述的网络拓扑结构由临时主节点控制，采取分布式分簇形式，普通节点通过退避竞争加入以主节点为中心的网络；所述的信道控制，其特征在于，对16个可配置通信进行平衡协调及分配优化。(2)嵌入式汇聚网络的组网方法。其特征在于，汇聚节点通过路由协议、数据传输协议实现与传感器层、计算机层的网络信道连接及高速数据传输。所述的路由协议，其特征在于，收集临时主节点路由表信息，融合所有信道内路由表信息，维护已组建的路由表，并为高性能计算机提供路由表信息；所述的数据传输协议，其特征在于，汇聚节点收集到无线传感器节点发送的数据后，将数据存放在本地，在收集完一个周期后，将数据整理压缩，然后通过有线网发送至计算机终端的数据库。所述的与无线传感器网络的连接，其特征在于，汇聚节点按信道扫描规则扫描网络信道，得到所有信道内在线节点的地址及信息；所述的与上层计算机网络的连接，其特征在于，汇聚节点通过TCP/IP协议实现与上层计算机的连接，并将在线节点信息发送至计算机。(3)构建高性能数据处理系统。其特征在于，基于LabViEW应用程序，将汇聚网络汇聚的节点信息存储到数据库中，并对数据进行分析和处理，实现数据的可视化。