张凤羽，成庶

(1. 中南大学 交通运输工程学院 轨道交通安全教育部重点实验室，湖南 长沙 410075；2.中南大学 信息科学与工程学院，湖南 长沙 410075)



隧道空气动力学实车试验无线数据采集系统研发

张凤羽1，成庶2

(1. 中南大学 交通运输工程学院 轨道交通安全教育部重点实验室，湖南 长沙 410075；2.中南大学 信息科学与工程学院，湖南 长沙 410075)

进行高速列车过隧道期间隧道壁面压力及隧道口微压波测量，对研究分析高速列车过隧道气动性能具有重要意义。为了克服传统数据采集系统布线困难、自动化程度低的缺点，设计能够实现自动触发、数据无线传输及离线存储功能的新型数据采集系统，解决隧道恶劣网络环境下数据的无线传输及传统ZigBee无线数据采集系统采样率过低的难题。基于ARM7处理器核LPC2214结合CC2530开发板，完成了该系统的硬件设计，并基于嵌入式系统内核μC/OS-II和Zstack协议栈完成了相应软件设计。该系统采用蓄电池供电，通过超声波传感器检测列车经过实现自动触发采集，ZigBee无线网络传输控制命令和数据，数据汇聚至中心节点存储，待取回试验设备后通过USB传输至上位机，减少了试验所需的人力物力，非常方便。研究成果可为恶劣网络环境下采样速率要求较高的无线数据采集系统设计提供参考。

隧道压力波；测量；无线；ZigBee；ARM

列车高速过隧道时，由于隧道壁对空气流动的限制，隧道内空气压力发生剧烈变化形成空气压力波。空气压力波会引起车厢内空气压力的变化，造成乘客耳鸣，影响乘坐舒适度[1-2]，对车体气密性和车内通风系统也提出了更高要求，并且当空气压力波幅值变化较大时，会引起列车零部件、隧道衬砌结构及其他附属设施的疲劳损坏。……