無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在油品管道運(yùn)輸中與應(yīng)用

溝通是最耗能的事件在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wsn)。顯著降低能耗將傳輸功率控制(臺(tái)電)技術(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整傳輸功率,給出了2類的技術(shù):基于位置和時(shí)間的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的算法基礎(chǔ)。

針對(duì)傳統(tǒng)電梯跟蹤系統(tǒng)成本較高、移動(dòng)性差和安裝維護(hù)困難等問(wèn)題,提出了一種基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)(wsn)的新電梯跟蹤系統(tǒng)。該系統(tǒng)適當(dāng)?shù)卦O(shè)置telsob傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)射的能量值,利用micaz傳感器節(jié)點(diǎn)和telsob轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)判斷電梯操作行為,并通過(guò)tel-sob匯聚節(jié)點(diǎn)跟有線網(wǎng)絡(luò)連接和采用c++設(shè)計(jì)的上位機(jī)軟件遠(yuǎn)程顯示電梯運(yùn)行狀況。研究結(jié)果表明,該系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可擴(kuò)展性強(qiáng)、成本低,具有可視化上位機(jī)顯示界面。

１０ 收稿日期:2010-12-11 作者簡(jiǎn)介:姚曉通(1972-),副教授,碩士,主要從事嵌入式系 統(tǒng)、計(jì)算機(jī)測(cè)控、物聯(lián)網(wǎng)等方面的教學(xué)與科研工作。 *基金項(xiàng)目:甘肅省自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助(3zs051-a25-030) 基于zigbee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在智能家居中的應(yīng)用研究* 姚曉通，崔小川 （蘭州交通大學(xué)電子與信息工程學(xué)院甘肅蘭州，730070） 摘　要：基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組建的智能家居網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)揖迎h(huán)境進(jìn)行很好地監(jiān)控，組網(wǎng)方便，將嵌有 無(wú)線傳感器的家具、家電和其他日常用品同互聯(lián)網(wǎng)相連，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制，提供舒適、方便和人性化的智能家居 環(huán)境。 關(guān)鍵詞：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；智能家居；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) abstract:theintelligencelivesnetworkwhichsets

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一門(mén)新技術(shù)越來(lái)越受到人們的普遍關(guān)注.本文主要介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、節(jié)點(diǎn)組成及它在中央空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用。

提出一種新的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的彎道車輛防碰撞機(jī)制.對(duì)基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的智能交通信息采集系統(tǒng)進(jìn)行了研究,提出了改進(jìn)的多層無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用結(jié)構(gòu),并對(duì)信息采集的關(guān)鍵技術(shù)——車輛識(shí)別進(jìn)行了深入研究,提出了利用信號(hào)處理、信息融合等技術(shù),提高車輛正確識(shí)別率的模型,并進(jìn)行了試驗(yàn).

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用在國(guó)外剛剛開(kāi)始,美國(guó)麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室、英國(guó)倫敦大學(xué)berbeck學(xué)院、比利時(shí)布魯塞爾自由大學(xué)的como實(shí)驗(yàn)室都在政府或民間的基金支持下開(kāi)展wsn的專項(xiàng)研究。本文從介紹交通傳感器技術(shù)入手,剖析wsn在車輛檢測(cè)、車速測(cè)定、路基路況實(shí)時(shí)探測(cè)的應(yīng)用技術(shù)、并對(duì)傳感器的設(shè)計(jì)構(gòu)造,網(wǎng)絡(luò)的傳輸協(xié)議算法等有關(guān)wsn的國(guó)際先進(jìn)技術(shù)信息進(jìn)行披露。

電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的智能化、調(diào)度的自動(dòng)化以及管理的信息化均依賴于通信,而且它也是電力系統(tǒng)重要的功能?，F(xiàn)階段的社會(huì)屬于電力市場(chǎng),在這種狀況中要在廣域網(wǎng)中完成各廠站主機(jī)、調(diào)度主機(jī)以及l(fā)ed間的信息交換,同時(shí)還要保證其及時(shí)性、準(zhǔn)確性以及高效性,就須確保通信網(wǎng)絡(luò)的高性能。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的誕生使這種需求得以實(shí)現(xiàn),并且這個(gè)平臺(tái)具備優(yōu)質(zhì)性與可靠性。目前電力系統(tǒng)不斷趨于信息化、網(wǎng)絡(luò)化,而對(duì)于無(wú)線傳感器的研究來(lái)說(shuō)便具有非同尋常的作用和意義。

概括了目前應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的幾種主要的通信技術(shù),包括電力線載波通信、光纖通信和無(wú)線通信技術(shù),分析了幾種通信方式的優(yōu)勢(shì)和不足。介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用現(xiàn)狀,研究了無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成與工作原理,并探討了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、配電網(wǎng)設(shè)備監(jiān)控與故障定位、輸電線路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等方面的應(yīng)用。

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在懸臂梁試驗(yàn)中的應(yīng)用——運(yùn)用tinyos軟件對(duì)無(wú)線傳感器編程，使節(jié)點(diǎn)構(gòu)成無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，并將其應(yīng)用于大型土木結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)。首先介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特征和tinyos操作系統(tǒng)，然后敘述了采用micaz構(gòu)成的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行懸臂梁模態(tài)頻率測(cè)試...

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電力系統(tǒng)對(duì)解決惡劣環(huán)境下的信息監(jiān)測(cè)問(wèn)題有著十分迫切的需求,而現(xiàn)有傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)非常依賴于基礎(chǔ)設(shè)施,其人力物力的成本高,且在惡劣環(huán)境中故障率高。文中提出了基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的電力行業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),具有無(wú)線通訊、自組織、節(jié)點(diǎn)冗余的特性,可解決上述問(wèn)題。闡述了該系統(tǒng)的硬件選擇,軟件平臺(tái)和數(shù)據(jù)處理方法。

山火燃燒形成的導(dǎo)電物質(zhì),在導(dǎo)線與地面間產(chǎn)生大量電荷,造成導(dǎo)線對(duì)地放電;煙霧使得輸電線路之間發(fā)生空氣間隙被擊穿,導(dǎo)致線路跳閘或停運(yùn)事故。針對(duì)山火導(dǎo)致輸電線路跳閘故障多發(fā)且防治困難的問(wèn)題,基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),選取變電站周圍3個(gè)塔架,安裝三套山火監(jiān)測(cè)設(shè)備,對(duì)變電站周圍的煙霧、溫濕度、co和h2s進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)變電站周圍的火情發(fā)現(xiàn)和輸電線路運(yùn)行的火險(xiǎn)警告。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明:在4月23號(hào)~6月16號(hào)期間,溫度的變化范圍為10~35℃,濕度的變化范圍為20%~80%rh,co的變化范圍為(0~7)×10-6,h2s為0。系統(tǒng)運(yùn)行至今,成功監(jiān)測(cè)變電站周圍兩次森林火災(zāi)。

現(xiàn)有煤礦監(jiān)測(cè)系統(tǒng)經(jīng)常受區(qū)域限制,無(wú)法延伸到作業(yè)面上,再加上布線復(fù)雜,維護(hù)成本較高等多種問(wèn)題的限制,需要一種新型監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用到煤礦安全監(jiān)測(cè)中,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是這樣的監(jiān)控系統(tǒng),將其應(yīng)用到煤礦安全監(jiān)測(cè)中不僅可以減少不利影響,還可以精準(zhǔn)定位,尤其是在救援上發(fā)揮重要作用。

針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用,研究并開(kāi)發(fā)了基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。采用能量均衡分簇路由算法、時(shí)間同步算法和能量管理算法,組建了低功耗、節(jié)點(diǎn)能量消耗均衡、具有多跳路由結(jié)構(gòu)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。同時(shí),應(yīng)用加速度傳感器檢測(cè)橋梁振動(dòng)的加速度數(shù)據(jù),通過(guò)fft變換由加速度數(shù)據(jù)得到橋梁的固有頻率,并根據(jù)固有頻率分析橋梁的健康狀況。系統(tǒng)在公路高架橋中進(jìn)行了應(yīng)用試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明,系統(tǒng)便攜性好,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可靠。

無(wú)線傳感器網(wǎng)(wsn)綜合了嵌入式系統(tǒng)、無(wú)線通訊、微電子等技術(shù),逐漸應(yīng)用于智能樓宇與智能家居、醫(yī)療監(jiān)護(hù)、工業(yè)監(jiān)控等領(lǐng)域。本文介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)常用芯片和典型解決方案,及其在智能交通系統(tǒng)(its)中的典型應(yīng)用。

新形勢(shì)下,隨著電力企業(yè)、部門(mén)的不斷發(fā)展,對(duì)技術(shù)的要求也越來(lái)越高,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用能夠有效緩解電力生產(chǎn)的巨大壓力.目前,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)自動(dòng)化.本篇文章,筆者基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,并積極結(jié)合實(shí)際,進(jìn)行了系統(tǒng)化的論述,并有針對(duì)性的提出了一系列應(yīng)用策略,提高電力企業(yè)生產(chǎn)效率,推動(dòng)我國(guó)電力事業(yè)的快速發(fā)展.

針對(duì)定位技術(shù)面臨的節(jié)點(diǎn)能量有限和安全問(wèn)題,提出了一種基于移動(dòng)信標(biāo)的安全集中式定位方法.利用基于移動(dòng)信標(biāo)的集中式定位模型降低了未知節(jié)點(diǎn)在定位過(guò)程中的能量消耗,針對(duì)定位中可能面臨的攻擊行為設(shè)計(jì)出了相關(guān)的安全策略,保證了定位信息的安全性和完整性.實(shí)驗(yàn)表明:該方案能夠有效保證傳感器節(jié)點(diǎn)在惡意環(huán)境下定位的安全性和穩(wěn)定性,并且保持較高的定位精度.

無(wú)線傳感器作為特殊的adhoc網(wǎng)絡(luò),具有其自身的特點(diǎn),同時(shí)對(duì)安全也提出了新的要求。文章對(duì)智能建筑中無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),及其在智能建筑中應(yīng)用的難點(diǎn)進(jìn)行了分析,提出了智能建筑中無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議開(kāi)發(fā)的兩種思路。

無(wú)線多傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由探測(cè)單元和指揮中心組成。該系統(tǒng)中,圖像無(wú)線傳輸?shù)难芯渴且粋€(gè)很重要的部分,對(duì)圖像無(wú)線傳輸系統(tǒng)的硬件軟件進(jìn)行設(shè)計(jì),主要包括無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)以及其接口設(shè)計(jì)等。根據(jù)系統(tǒng)的需要,在無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)方面構(gòu)建了單片機(jī)控制下的調(diào)制解調(diào)器模塊、調(diào)制解調(diào)器與pc機(jī)的接口模塊等。

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用在智能交通系統(tǒng)中,不僅改善了交通管理,方便了信息采集,還能對(duì)相關(guān)路段的車輛進(jìn)行監(jiān)測(cè),依據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果,交通部門(mén)可以對(duì)其交通狀況進(jìn)行治理,進(jìn)而提高了交通管理效率。

為克服傳統(tǒng)有線隧道施工監(jiān)控系統(tǒng)存在的不足,利用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)靈活、易于布局等優(yōu)點(diǎn),提出了一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的隧道施工監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。從節(jié)點(diǎn)的軟硬件實(shí)現(xiàn)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)、網(wǎng)關(guān)的選擇及上層監(jiān)控軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上討論了隧道施工監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與傳統(tǒng)有線監(jiān)控相比,該系統(tǒng)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)更加準(zhǔn)確,便于部署,易于擴(kuò)展,成本更低,提高了隧道施工的安全性。