[发明专利]一种基于无线传感器网络的转向架旋转部件安全监测系统

权利要求书

1.一种基于无线传感器网络的转向架旋转部件安全监测系统，其特征在于，包括车载设备和地面诊断系统，车载设备包括安装在检测轴承座上的多个独立无线传感器节点、安装在每辆车上的1个汇聚节点和安装在每列车司控室的1个主机节点，所述地面诊断系统通过汇聚节点和主机节点采集的数据，对车上设备进行实时监控和报警数据的实时共享；

同辆车的多个独立的无线传感器节点和汇聚节点组成星型拓扑结构的检测子网，无线传感器节点对冲击数据进行采集，汇聚节点作为整个检测子网的中心，对整个检测子网内各节点的维护和数据处理、转发进行处理；整车的汇聚节点和主机节点组成星型拓扑结构的整车检测子网，主机节点对整车检测子网内各节点的维护和数据分析，实现对整车转向架旋转部件的实时检测；同时，将诊断结果和报警数据通过无线通信模块发送到地面诊断系统和地面数据库；

在无线传感器节点向汇聚节点发送数据前，加入数据发送确认机制，若发送数据不满足判断条件，则拒绝此条数据发送；

监测对象P的无线传感器节点j获取的冲击数据为，获取冲击数据幅值谱，若存在稀疏性，则认为此条数据存在冲击特征，确认发送，否则，拒绝发送；冲击波幅值谱的稀疏性检验方法及标准具体为：对进行稀疏量化，即获取幅值谱的最大值，若，则标记；否则，则标记；然后获取，若，则认为存在稀疏性，否则，认为不具有稀疏性，其中，的取值范围为，的取值范围为，通过该取值范围，对是否发送进行判断；

获取的监测对象P的冲击数据i分别为，获取融合数据，其中，为冲击数据的最大值，融合权数 ，通过该融合数据对冲击数据的稀疏性进行判断；

在汇聚节点加入数据融合机制，以检测对象为单位，根据接收的监测对象的多条冲击数据利用数据融合机制融合出一条最有效反映监测对象运行状态的数据作为此节点向下一级节点传输的数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的转向架旋转部件安全监测系统，其特征在于，无线传感器节点包括冲击传感器、转速传感器、共振解调电路、无线网络发射模块，所述冲击传感器和转速传感器通过共振解调电路处理后将采集数据通过无线网络发射模块传输至汇聚节点中。

3.根据权利要求2所述的一种基于无线传感器网络的转向架旋转部件安全监测系统，其特征在于，同一监测对象的多个独立传感器能够进行冲击共振解调数据的同步采集。