Overhead contact line monitoring using wireless sensor network – sensor node

Wraz ze wzrostem prędkości pojazdów trakcyjnych rośnie potrzeba utrzymania sieci trakcyjnej w odpowiednim stanie. Konieczny jest ciągły monitoring i diagnostyka pozwalające wykrywać zjawiska pogarszające jakość odbioru energii z sieci trakcyjnej takie jak: nadmierne zużycie nakładek stykowych czy złe nastawy odbieraka prądu pojazdu. Jedną z metod jest umieszczenie czujników przyspieszenia na górnej sieci trakcyjnej. Analiza przebiegu tej wielkości fizycznej pozwoli określić stan układu sieć jezdna - odbierak prądu. Wybranie łączności bezprzewodowej jako medium transmisyjnego pomiędzy elementami sieci sensorowej, pozwala ominąć konieczność izolacji elektrycznej elementów sieci. Projekt musi uwzględniać niskie zużycie energii a także metody jej pozyskiwania z dostępnych źródeł odnawialnych. Jako standard komunikacyjny wybrano Bluetooth 4.0 Low Energy. Jest on dedykowany dla konsumenckich urządzeń czujnikowych, lecz jego zalety mogą znaleźć zastosowanie również w obszarze przemysłu. W artykule przedstawiono projekt i realizację sieci pozwalającej zbadać przebieg przyspieszeń sieci jezdnej. Opisano wykorzystane rozwiązania sprzętowo-programowe. Zaprezentowano wstępne wyniki pomiarów laboratoryjnych.Together with increasing traction vehicle’s speed a need to maintain a traction network in an appropriate state rises. Constant monitoring and diagnostics is necessary, allows to detect unfavorable phenomenon deteriorating power receive quality e.g.: excessive wear of contact strips, incorrect vehicle’s trolley settings. One of the methods is to place acceleration sensor on overhead contact line. Waveform’s analysis should allow estimation of traction network – trolley system shape. Wireless network selection as sensor network communication medium bypasses necessity for electric insulation between network’s elements. The design has to take into an account low power usage and renewable sources energy harvesting methods. Bluetooth 4.0 Low Energy as transmission medium was chosen. It is dedicated for customer marker, however its multiple advantages can be exploited in industrial sensors. In paper was presented design and realization of wireless sensor network to investigate the catenary line acceleration. Hardware and software solution was described. Preliminary laboratory measurement’s results were presented