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随着我国铁路建设的迅速发展,对铁路运输的要求也越来越高,出于提速、重载与安全的考虑,我国铁路轨道铺设已经开始普及无缝钢轨。由于无缝钢轨伸缩缝很少甚至没有伸缩缝,受温度影响,钢轨热胀冷缩,易产生爬行位移,使钢轨平顺性和安全性变差。因此,对无缝线路钢轨的爬行位移测量显得非常重要。论文分析了目前测量钢轨爬行的研究现状。为了实现钢轨爬行多节点实时自动化监测,提出了基于ZigBee无线传感器网络的监测系统,并对其关键技术进行了研究和设计。论文探索出了无缝钢轨爬行监测的新方法,对实现钢轨爬行监测的自动化具有重大意义。论文主要研究内容包括：对目前主要的几种无线通信技术进行了分析比较,确定了使用ZigBee无线通信技术作为实现无缝钢轨爬行监测自动化的网络平台。对ZigBee无线传感器网络结构、地址分配机制、路由算法进行了分析,确定了在本方案中所需建立的ZigBee无线传感器网状网络、上层地址分配机制、AODVjr路由算法和使能路由发现方式。分析了ZigBee无线传感器网状网络的组建过程和数据传输过程。分析、比较了几种主要的实现ZigBee无线传感器网络的解决方案,确定了使用CC2530芯片组建无线传感器网络。通过比较,选择了DS18B20温度传感器和KTC-75位移传感器作为终端的温度、位移采集设备。通过分析PCB天线与鞭状天线,确定了使用CC2591模块作为CC2530的射频功率放大器。各硬件设备确定后,对各电路进行了分析。为实现监测系统网络中各节点的低功耗管理,延长电池使用寿命,论文着重研究了CC2530的电源管理模式。介绍了CC2530的软件开发平台IAR,对钢轨爬行监测系统网络的协调器和路由器的程序进行了设计。最后,开发了ZigBee协调器和路由／采集模块,建立了钢轨爬行监测系统网络,对上位机软件进行了测试,完成了系统的仿真验证,达到了预期设计的要求。本文共有图24幅,表7个,参考文献58篇。