浅谈无线传感网络在管网监测中的应用.pdf

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1、第24卷第1期2011年1月机电产品开崖与刨新Development&InnovalionofMa,hmery＆Ele(’Iri(。HJProductsV01．24．No．1Jan．．2011文章缩号：1002—6673(2011)01—139-03浅谈无线传感网络在管网监测中的应用张利强．韩新民(机械科学研究总院，北京100044)摘要：无线自组织传感器网络属新世纪最重要的物联网技术。也为现有市政管网监测技术领域存在的问题提供了很好的解决方法。本文根据无线传感器网络的特点，结合管网监测技术的现状与不足。分析了无线传感网

2、络技术应用于管网监测领域的优势及相关技术难点．探讨了管网无线监测系统应用的关键技术内容和方法。关键词：无线传感器网络；市政管网：管道监测技术中图分类号：TP23文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2011．01．055RenewofWirelessSensorNetworkApplicationsinPipelineMonitoringZHANGLi-Qiang，HANXin—Min(ChinaAcademyofMachineryScience&Technology，Beijing10

3、0044，China)．Abstract：WirelessSelfOrganizingSensorNetworkisthemostimportanttechnologyinaspectsofIntemetofThingsin21stcentury，whichprovidessoundSOlUtion5tOresolveproblemsinthefieldofmodemPipelineDetectingTechnology．AccordingtOfeaturesofWirelessSensorNetwork，andcomb

4、iningtheStatUSquoanddeficienciesofPipelineDetectingTechnology．thispaperanalyzesthemeritsofWirelessSensorNetworkapplicationsinPipelineMonitoringaswell越difficultiesillrehtingtechnologies．KeytechnologiesandmethodsofPipelineWirelessMonitoringSystemapplicatiomarealsod

5、iscussed．Keywords：wirelesssensornetwork；municipalPipeNetwork；Pipelinedetectingtechnology0引言市政管网建设是城市基础设施的基础．是城市的“生命线”。近年来市政管网的建设速度也是空前的。经相关测算分析。仅城市水网建设在“十一五”期问铺设量一年就有2万公里。由于市政管网中水是紧缺型资源。而燃气是高危气体。排污系统直接影响着整个城市的环境卫生状况．因此市政管网的安全运行．对整个城市、对社会具有非常重要的意义。由于现有许多管网检测方法都存在成

6、本高、精度不足、无法广泛应用的『廿】题，严重制约了市政管嘲检测技术的应用效益。而且现有方法往往是针对点、线进行检测的方法．其检测结果的可靠度有限。因此。采用基于收稿日期：2010-12-22基金项目：本研究得到固家十一五科技支撑计划重点项目的支持(2006BAJl6802)作者简介：张利强(1984-)。男，河南洛阳人．2008年毕业于重庆大学杌械工程学院．获工学学士学位。现为机械科学研究总院硕士研究生在读。无线传感网络的在线监测技术，不但有利于同步检测范围扩展到管网的面、甚至扩展到全方位同步立体检测网．还可以大大提高检

7、测可信度。也解决-r被测对象地缘覆盖广、监测位置动态变化大和监测仪表地F安装成本高等问题。本文根据无线传感器网络的特点。结合管网监测技术的现状与不足．分析了无线传感嘲络技术应用于管网监测领域的优势及相关技术雉点。1无线传感网络概况1．1无线传感网络架构无线传感网络体系结构l见陶l。(1)无线传感网络竹点结构。无线传感网络硬件主要分为Sink节点硬件和从节点硬件两类。从节点硬件一般包括处理器模块、无线传输模块、传感采集模块、电源供应模块、电源管理模块和其它功能接【J模块等。传感采集模块南传感器进行监测区域内待测对象的信息采

8、集；微控制器实现数据的分析、处理和存储等功能；无线传输模块负责低功耗短距离节点间通倌：供电模块选取139·测试与控制·圈1无线传感网络体系结构小型化、高容量的电池，以确保节点的长寿命和微型化。Sink节点增设串口通信模块MAX232与上位机通信的接口模块．如图2所示。㈤：口≯斟也鉴■l鼍茬斜譬；}?压溉ko‘：除委]