地铁列车振动环境响应的无线传感器网络快速评定

摘要：

地铁列车振动环境微弱响应的无线传感器网络测试需要mg量级的加速度测试精度，常规板载MEMS加速度传感器通常难以满足。采用低噪声运算放大器 OPA4344与模拟／数字转换器 QF4A512，将 MEMS 加速度传感器SD1221 L －002量程限定在±0．2 g，同时采用进行信号转换与调理，达到了0．043 mg 的加速度测试分辨率，满足了地铁列车环境微振测试要求。基于英特尔 Imote2无线传感器网络硬件平台与嵌入式软件平台 ISHMP Services Toolsuite，实现了地铁列车振动环境加速度测试专用无线传感器网络系统。基于 TinyOS 开源操作系统，采用组件式结构程序语言 nesC 编写了嵌入式应用组件 VibrationLevelCalculation，实现了环境振级的嵌入式计算。应用该系统，对一地铁紧邻地下空间内地铁列车环境振动响应进行了实测。通过传感节点采集环境加速度信号，在传感节点 Imote2主板内嵌入式计算振级，通过无线传输数据，在终端直接显示出测试环境振级分布。通过回溯存储于传感节点内三分之一倍频程中心频率上的振级数据，获得了各测点1／3倍频程。该系统实现了地铁列车振动环境响应的快速评定。

关键词：地铁列车、环境振动、无线传感器网络、微机电系统、模拟/数字转换器、嵌入式计算

所属期刊栏目：36

分类号：U211.3(铁路线路工程)

资助基金：国家自然科学基金项目40902076；苏州市科技计划项目SYG201318

在线出版日期：2017-03-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：229-234,242