基于无线传感器网络的管道检测精确定位

为了对大范围的工业管道检测装置进行精确定位,采用无线传感器网络,在工业管道外布置磁传感器模块来测量管道检测装置的磁信号.每个磁传感器模块由磁传感单元、处理单元、收发单元、电源单元等功能模块组成.磁传感器模块的测量数据由无线传感器网络传送到处理中心.处理中心依据无线传感器网络发回的磁信号数据,由磁定位算法计算得到管道检测装置所处的精确位置,从而实现管道检测位置的精确定位.     

应用于天然气管网安全监测的无线传感器网络节点设计与实现

利用无线传感器网络技术可对城市天然气管网安全进行在线、实时监测.结合具体应用需求和特点,设计了一种支持IEEE802.15.4和ZigBee协议的新型无线传感器网络节点.利用该节点,可以识别施工或其它外力对天然气管道的撞击破坏,检测管道附近泄漏的天然气浓度及异常温度等不安全因素.在集成微处理器和射频收发模块的"片上系统"芯片的基础上,实现了射频通信、数据采集和电源等模块的硬件电路设计,给出了节点间组网及数据传输的软件机制.实验结果表明,该节点具有功耗低、通信可靠等特点,可满足天然气管道安全监测的实际需要.     

以传感器为视点的无线传感器网络节点设计趋势综述

无线传感器网络节点是无线传感器网络组成的基本单元,节点的软硬件设计在整个无线传感器网络的构建中举足轻重.在研究了大量无线传感器网络节点的基础上,对节点模型结构进行了分析,在讨论模型中各模块相互关系的同时,重点讨论了传感器模块与其它模块关系,综述了无线传感器网络节点的发展情况,预测了未来节点发展的趋势.     

基于CC1310的供水管道泄露检测定位系统设计

基于TI公司的无线通信芯片CC1310，设计和实现了一个低成本的供水管道无线泄露检测定位系统。该系统由传感器节点?集中器以及无线网关组成。其中传感器与集中器节点采用CC1310芯片实现，网关由ESP8266模块实现。检测数据由ESP8266模块传输到PC上位机，最后上位机对传感器节点与集中器的测量数据进行互相关性计算，并由此进行泄漏的判定与定位。初步的实验测试表明，该系统能够发现供水管道的泄漏状况，同时其定位能力也满足实际需求。     

利用环境余热供电的无线温度测量系统设计

无线测量节点的供电是无线测量系统在实际应用中受限制的主要问题之一.为解决此问题提出了一种收集工业生产现场环境余热并转换成电能为无线测量节点供电的方法.设计了由多个无线温度测量节点和一个Sink节点组成的无线温度测量系统.无线温度测量节点以CC2530为核心处理器,用热电偶测量温度,节点电源由能量收集模块供给.能量收集模块用热电片收集环境余热,以LTC3109为核心构成电源管理模块从而获得3.3 V输出电压.设计了上位机软件实时显示和保存Sink节点收到的各测温节点的温度数据.实验表明,在一定环境条件下能量收集模块可以为无线温度测量节点提供工作电源,为无线测量节点供电提供了一种参考解决方案.     

基于CC1110单片机的阴极保护数据采集通信节点及节点间无线通信控制系统设计

由于石油天然气管道大都建设在比较偏僻地段,而且线路长度长达数百公里甚至数千公里,给人工采集相应数据带来很大不便,特别是在遇到恶劣天气时,人工采集数据就变的十分困难,甚至导致无法进行数据采集.因此需要设计一个基于无线传感器网络,能实现数据自动采集,无线传输,人工管理的系统来克服现有管道运输中以低效率的人工方式进行的局限,保障管道安全运行.本文以现今的无线传感器网络技术为背景,先后改进了基于CC1110单片机的阴极保护数据采集通信节点,移植了iWSN网络传输协议和开发了能与这些无线传感器节点进行通信,获取管道阴极数据的上位机控制软件.从软硬件两方面入手,通信节点采用了CC1110片上系统(SoC)超低功耗微控制器与CC110X/CC2500RF收发器,保证了整个远传系统的低功耗,并给出了各部分的工作原理图、硬件模块和控制软件实现.经过现场的测试,能够对石油管道进行有效监测和管理.     

无线视觉传感器网络的节点设计

无线视觉传感器网络将监测的环境信息拓展到视觉层面,实现更精细化的监测,引发国内外研究人员的诸多关注.针对无线视觉传感器网络的特殊性,以高性能嵌入式处理器为核心设计了无线视觉传感器节点硬件,包括微处理器模块、无线收发模块、视觉信息采集模块、电源管理模块等;软件程序支持采集环境视频并进行压缩处理,获取节点间距离和节点剩余电量参数,支持自组建Ad-hoc网络进行节点间无线通信、视频传输和节点参数交换等.实验验证表明,所设计的无线视觉传感器节点运行正常,节点间距离测算以及剩余电量获取满足传感器网络应用需求.     

基于无线模式的中央空调节能监控网络应用研究

基于信息节能的理念,构建了一个基于无线模式的中央空调节能监控网络,实现了对大型公共建筑或建筑群中央空调系统的节能监测与控制.所研发的现场节能监控装置以PLC为核心,配以人机界面、GPRS模块等.过程控制系统采用以负荷预报为基准的节能监控策略.现场监控装置与系统监控中心采用GPRS无线模式进行组网与通信,通过GPRS无线网络,将设备运行数据上传给监控中心,监控管理中心可以对各节能监控节点进行远程监控管理.     

基于nRF401的无线多点数据采集系统

本文设计了一个基于nRF401无线数传芯片的通用无线工业数据采集系统.整个系统是以MSP430单片机为核心来进行终端节点数据采集,并对无线通信芯片与上位机之间的数据通信进行控制,实现了无线多点数据采集的功能.文章中给出了各硬件模块的电路图,并对各个模块的功能和特点进行了详细的说明.软件设计部分给出了上位机模块和终端节点模块的无线通信部分的基本流程图,并对无线通信模块的设计思想进行了重点阐述,指出了该系统的应用前景和未来发展趋势.     

基于PSoC的无线传感器网络节点设计

无线传感器网络节点的优劣直接关系到无线传感器网络的生存周期及其传递的数据的可靠性.用PSoC(可编程片上系统)作为处理器模块的处理器,运用于无线传感器网络节点的设计之中,使无线传感器网络节点降低功耗,缩小体积,提高可靠性,降低成本,增加生存周期,缩短开发周期.论文首先简单介绍了PSoC独特的内部资源及其特有的功能,然后详细阐述了采集环境的温度和湿度的无线传感器网络节点的硬件电路和处理器模块的软件设计方案.最后给出了实验结果,其实测结果表明设计的传感器系统性能良好.     

一种新型石油管道压力传感器的设计

提出一种新型带有无线数据传输功能的石油管道压力传感器。传感器采用十字梁结构设计,应变计全桥输出信号随管道内压力改变而变化。传感器通过无线传输的方式将监测数据传输到监测中心,对管道压力进行实时监测。通过应变计性能测试和系统标定,表明该传感器具有较好的灵敏度和线性度。     

基于MEMS加速度计的管道位移检测系统设计

为了解决复杂地形下的矿浆输送管道线小位移引起的安全问题,提出了一种基于MEMS加速度计和单片机、无线通信结合的管道小位移检测系统。该系统主要包括太阳能供电模块、位移数据采集模块、无线数据收发模块、数据存储和显示模块,并通过串口将位移数据送PC显示,供管道运行中控室作为判断运行安全与否的依据。实验表明:当管道位移达到阈值时,可以有效报警。系统结构简单,工作稳定,可以有效预测管道位移。     

基于ZigBee和GPRS的管道监测网络设计

介绍管道监测无线数据传输网络的应用背景、总体组成和特点,给出一种基于ZigBee网络与GPRS网络相结合实现管道监测无线数据传输网络的应用设计,包括单片机、ZigBee和GPRS融合的硬件与软件设计,总结该设计方案的技术应用优势,分析其实验结果。     

基于无线局域网的输油管道泄漏的检测与定位

介绍了无线局域网的基本概念、传输介质、技术标准及拓扑结构.针对输送管道的地理位置特点,提出了基于无线局域网的输送管道实时检测系统方案,用来实现检测点和厂区局域网间的互联.并详细讨论了方案中的数据采集、数据传输、泄漏检测和定位.输送管道泄漏,综合运用多种信号处理方法,如小波分析等,从而能够及时、准确地检测并定位泄漏点.该系统已应用于输油管道,并取得了良好的效果.     

青海油田天然气长输管线视频监视与数据采集

为实现对青海油田天然气长输管线的运行实时视频监视及数据采集,实时掌握天然气长输管线的运行情况,利用计算机技术、无线网络通信技术、数据库技术、信息管理等技术建设一套集长输视频图像、数据采集与一体的天然气长输管线监控系统,实现对天然气开发公司所辖天然气长输管线各阀室、分输站的视频监视数据、压力、温度、报警的数据的远程监控,保障天然气长输管线的安全运行。     

油气管网保护无人监控系统的设计与实现

针对油气管网分布偏远,传统无线网络又不能覆盖,以至于管道腐蚀完整性信息不能及时监测的问题,提出了基于北斗通信卫星的油气管网阴极保护无人监控系统;针对阴极保护特点采用ARM系列的STM32VC和SRD-1数据采集模块实现主从双通道数据采集模块,采用SD卡实现接口模块和采用太阳能光伏发电系统作为供电系统;提出了基于北斗卫星+Internet+VPN的安全传输方式以及基于插件的开放式远程中心软件架构,实现了功能模块的扩充;实验表明,系统在采集的可靠性、稳定性、供电系统方面以及安全方面都得到较大提升;系统在兰成渝管网保护应用中效果明显,大大提高了管道完整性安全。     

基于Zig Bee无线传感器网络技术的管道监测系统

为了改进传感器铺设和布线的烦琐,通过Zig Bee采集数据,无线网络技术实现实时远程的管道安全监测。采用无线收发CC2430芯片配合MSP430,设计了基于无线传感器网络技术的管道安全监测系统,通过实验验证了Zig Bee技术在管道安全实时监测中应用的可行性。     

基于负压力波法的城市天燃气管线远程监控系统

由于城市中天然气管线铺设非常广泛,但是对于深埋地下的天然气管道的监控存在着精度低,定位不准确和无法实现完全的远程监控等问题。利用负压力波法的修正算法对管线泄漏情况进行有效识别并进行准确定位。系统使用Daubechies波为小波基,利用修正的Mallat快速小波算法对信号有效降噪,提高了系统检测泄漏点的灵敏度,增加了泄漏点定位的准确性。整个系统融合了无线通讯技术（GSM）、PLC技术、总线技术、CLinux服务器和嵌入式WEB技术和GPS等技术,实现了对天然气管道的远程监控、数据分析和处理等功能。     

基于IEEE 1451．2的输油管道泄漏无线监测系统研究

基于IEEE 1451．2标准和无线网络测量技术,设计了一种输油管道泄漏监测系统。IEEE 1451．2标准描述了电子数据表格TEDS及其数据格式,规定了一个连接网络适配处理器NCAP到智能传感器接口模块STIM的数字接口TII。详细介绍了监测系统的实现方法,重点讨论无线网络模块的应用与通信方法的实现。通过测试,系统工作正常,显示结果达到输油管道的测量要求。