基于无线传感网络的多通道水中油在线监测系统研究
基于无线传感器网络的海水水质在线监测系统开发
( 1 . 天津大学 环境科学与工程学 院。 天津 3 0 0 0 7 2 ; 2 . 天 津 大 学 电子 信 息 工 程 学 院 , 天津 3 0 0 0 7 2 ; 3 . 天 津 大 学 电 气 与 自动 化 工 程 学 院 , 天津 3 0 0 0 7 2 )
2 . S c h ol o f E l e c t r o n i c I n f o r ma t i o n E n in g e e r i n g, T i a n j i n U iv n e r s i t y , T i a n j i n 3 0 0 0 7 2 , C h i n a ;
a n d c o mp u t e r t e c h n o l o g y i s p r o p o s e d, a i mi n g a t a l l e v i a t i n g t h e d i f f i c u l t y o f o n — s i t e mo n i t o in r g . Th e s c h e me c o v e r s
摘
要 :针对海水水质 现场 采样 监测 问题 的困难性 , 提 出了一种利 用无 线传感器 网络技术 和计 算机技 术
的在线监测方 案。方案涵 盖感 知层 、 网络层和应用层 , 通过把 现有 的水质传感 器连接到 微控制器 上 , 利 用
无线传输模块实现 点区域 的数据 汇集 , 汇集数据通过 G P R S模块接入互联网中 , 上位机服 务器接收 和处 理 数据并把结果存放到数据库 中。方案对无线传感器 网络 的布设做 了简单 的介绍 , 给 出了监 测 网络 的数 据 传输存储流程 , 并对上位机服务器 程序 和海 水水 质数据库 的建设做 了详 细介绍 。方案通 过实物搭 建和实
基于无线传感器网络在油井监测系统中的应用
1无线传感器 网络体系结构
根据 监 测 区 域 覆 盖 范 围和 油 井 监 测 站 线 传 输 协 议相 比较 , I B E Z G E 传输 协 议 结构 况 系统 发送 不 同 指 令 , 如短 信 通 知 修 井 队
的 需 求 , 系统 的 网络 体 系 结 构 如 下 : 个 应 用此 系 统 是 最 佳 选 择 。 该 每
5传感器应用
源 , 力 损 耗 的 降 低 有 明 显 作 用 和 实 际意 物 感器 节 点 主要 负责 采 集 监 测 区域 的被 义 。 它具 有 自动 化程 度高 , 全天 候 2 4 时 可 4,
自动 监 测 , 格 便宜 , 于 维 护 等 优 点 , 价 易 与
波液位仪 , 雷达 液 位 仪 , 磁物 位 计 等 , 电 只 测 参 数 , 将被 测 参 数 数 据进 行 处 理 , 过 并 通
修 井 , 信 通 知 雇 用 工人 检 测 等 等 , 可能 短 在
油 井 监 测 区 域 相隔 距离 近 则 1 公里 左 右 , 远 Z G E 通 信协 议 采 用 分 层结 构 , 点 发 生 故 障 的情 况下 对 抽 油 机 立 即 发 送 指令 IB E 节 则 l 公 里 左 右 故 采 用 无 线 网络 技 术 进 行 通 过 不 同层 面 上 的特 定服 务 来 完 成 所 要执 遥 控 停 机 , 免 事故 扩 大 , 成 油 井永 久 性 5 避 造 油 井 监 测 参 数 和 油 井 的 起 停 操 作 。 若 采 行 的 任 务 。 系 统 提 供 z GBE 如 本 I E协 议 , 在 损 伤 。 用 有 线 的方 式 传 输 数 据 , 在 布 线 难 度大 I E 8 2 1 . 标 准物 理 层和 访 问 层 及操 作 存 E E 0 .5 4
基于无线传感器网络在油井监测系统中的应用
基于无线传感器网络在油井监测系统中的应用摘要:针对传统的采油工艺,采用人工简单粗略的监测油井缺陷,起停油井,提出无线传感器网路技术应用于油井参数监测中,设计了一种自动化,智能化的24小时油井监测系统。
将传感器采集到的油井储油罐的液位,抽油机电机的电流信号,抽油机上油的流量信号等数据通过ZIGBEE网络汇集到无线网关,无线网关再通过GPRS网络将监测数据接入INTERNET网络,采油厂集控中心通过INTERNET网络接收到这些数据进行实时监测。
该系统克服了传统的人工巡检,人工判断缺陷,功耗大等缺点。
关键词:无线传感器网络无线传感器节点ZIGBEE 计算机监控本文鉴于人工巡井,人工远走启停油井,耗费人工,物力人力等存在的缺陷,结合监测区域覆盖范围广,地理位置分布相对分散的环境特点要求,提出一种基于无线传感器网络的油井监测系统。
1 无线传感器网络体系结构根据监测区域覆盖范围和油井监测站的需求,该系统的网络体系结构如下:每个油井监测区域相隔距离近则1公里左右,远则15公里左右,故采用无线网络技术进行油井监测参数和油井的起停操作。
如若采用有线的方式传输数据,存在布线难度大的困难,故将ZIGBEE网络监测到的数据通过GPRS网络的方式接入互联网网络,监测总站通过上网浏览方式即可以了解各个分站的监测情况。
该系统主要包括无线传感器节点(超声波液位仪,雷达液位仪,电磁物位计等,只要是带有标准的4-20MA输出,或者是有RS485,RS232等接口,均可实现与无线数据终端的无缝连接。
);无线中继节点(无线终端转发设备);无线网关(油井监测分站);GPRS网络;INTERNET和监测总站。
无线传感器用于采集监测区域内油井电机的温度,电流,储油罐的液位,控制抽油机的起停,上油的流量等。
并采用IEEE802.15.4(ZIGBEE)协议,将数据通过无线通讯传输方式,经过无线,自组织,多跳方式发送,汇集到油井监测分站。
监测分站将数据发送到GPRS网络进行数据传输,监控总站通过INTERNET网络接收到这些数据用于分析,处理,统计,及预算评估。
基于无线传感网络油田智能监控系统的设计
互 吏 艿
( 中南 民族 大学 电子 与信 息工程 学院 , 湖 北 武汉 4 3 0 0 7 4 )
摘
要 :无线 传感 网络是 由大量 传感 器节 点组成 、 通过 无线通 信方 式连接 形 成的一个 多跳 网 络。在 分 析无 线传 感 网络 系统 特性 的基
础上, 设计 了基 于无 线传感 器 网络 的智 能监 控 系统 , 并 将其应 用 于油 田 , 实 现 油 田作 业 区 、 井 场 的智 能 监控 与 管理 。详 细 探讨 了监 控 系统 的主要 内容及 各项关 键技 术 . 包 括系 统的 总体架 构 以及 系统 的 网络 建立 过 程和 信 息处 理 过 程。通 过 实 际组 网测 试 , 验 证 了设 计 方 案 的可行性 。该 方案具 有可 移动 性 、 组 网方便 、 受地 理环境 因素 干扰较 小等 优点 , 具有 广泛 的应用 前景 。 关键词 :无线 传感 器 网络
g e o g r a p h i c a l e n v i r o n me n t f a c t o r s,a s we l l a s wi d e a p p l i c a t i o n p r o s p e c t .
Ke y wo r ds: W i r e l e s s s e ns o r n e t wo r k I n t e l l i g e n t mo ni t o in r g s y s t e m Co mmu n i c a t i o n p r o t o c o l Zi g Be e Oi l f i e l d
基于无线传 感网络油 田智能监控 系统的设计
王文珍
基于无线传感 网络油 田智能监控 系统 的设计
基于无线传感器网络的海洋生物监测系统研究
基于无线传感器网络的海洋生物监测系统研究一、绪论海洋生物的研究一直为海洋科学家所关注,但是对于海洋生物的长期监测和研究需要大量的时间、人力和物力,因此,在传统的方法之外,将无线传感器网络应用于海洋生物的监测,既可以省去大量人力物力,又可以获得更为准确和实时的数据。
因此,本文将探讨基于无线传感器网络的海洋生物监测系统的研究。
二、无线传感器网络的基本原理及在海洋生物监测中的应用无线传感器网络是由一组相互连接的无线传感器节点组成的分布式网络,它可以完成环境监测、目标追踪等任务。
在海洋生物监测中,传感器节点可以通过测量水的温度、盐度、pH值等环境参数和水中的溶解氧浓度、非溶解性有机物、悬浮物等生物参数来获得有关海洋生物的信息,并向数据中心发送传感数据。
同时,传感器节点还可以配合其他传感器节点,通过协作式定位、声纳测距等技术提高定位准确度。
三、海洋生物监测中传感器节点的选择海洋生物监测中,对传感器节点的选择需要考虑多方面因素。
首先,传感器节点的型号应该与监测的参数相适应,其精度和灵敏度越高,所监测的数据也会更准确,同时,可以选择具有较小功耗、较长寿命的节点,以减少更换节点的频率。
此外,节点的布置位置及数量也需要根据监测范围和监测需求进行合理安排。
四、基于无线传感器网络的海洋生物监测系统的构建在构建基于无线传感器网络的海洋生物监测系统时,需要考虑网络拓扑、数据传输、功耗管理等方方面面的问题。
传感器节点可以通过无线方法接入Internet,将数据定期上传到基站或云端服务器,从而完成数据的存储和处理。
同时,在系统设计中,还应注意传感器节点与基站之间的距离、数据传输的频率、节点的功率管理等因素。
对于节点分布不规则的场景,可以通过基于无线网络拓扑的节点布局算法来优化节点布置方案,以达到最优的监测效果。
五、海洋生物监测系统的优势和挑战相比于传统的海洋生物监测方法,基于无线传感器网络的海洋生物监测系统具有以下优势:1.无需人工干预,不受时间和空间限制,数据获取更为准确和实时。
基于无线传感器网络的水质在线监测系统研究
关键 词 :无线传感器 网络 ;水质监测 ; 在线监测
中 图 分 类 号 :T 1 P2 2 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1 0 -7 7 2 1 ) 5- 4 -4 0 0 98 ( 0 1 0 - 1 90 0
Re e r h o he o ln a e u lt o t rng s se s a c ft n—i e w t r q a iy m nio i y t m
f me r s gv n T e h r w r , o w e a d d t a k t t cu e i ea ld i to u e . h x e me tl r a wo k i ie . h ad a e s f a n a a p c e s sr t r s d ti n r d c d T e e p r n a t r u e i
Ab ta t T o v h r b e o a e lt h r c e , i c l t e p t e n t o k a d h g i tn n e s r c : o s l e t e p o l m fb d r a — me c a a t r d f u t o s tu h e w r n ih ma ne a c i i c s e it g i h rd t n a e u i n tr g s se , e t o a e n wi ls e s rn t o k f r o t xsi n t e ta i o a w trq a t mo i i y t m a n w meh d b s d o r e ss n o ew r o n i l l y on e
ba e n wi e e s s ns r n t o k s d o r ls e o e w r s
无线传感器网络技术在输油管道监测系统中的研究与应用
[ 摘 要] 对油 田输 油管道 泄漏 等异 常状况 , 针 本文 采用 先进 的无 线传感器 网络 技 术对输 油管 道温度 压 力参数 进行 实时监 测, 并对数 据进 行处 理和分 析, 获 取输 油管 道的安 全情 况和油井 生产 情况, 实现 对输 油管 道泄漏 或油井 停井 的监测报 警和 对油井 生产情 况 的历史记 录和 趋势 预测 。针对 关键 的传感器 节点低 功耗 问题,设 计 进行 了深 入研 究和 设 计 。 实际 应 用 表 明 : 系 统 具有 低 成 本 、低 功耗 、 网络 化 、智 能化 、稳 定可 靠 等 特 点 。 该 [ 键词 ] 关 无线传感 器 网络 低 功耗设计 传感器 节 点 管道 泄漏 监测报 警 中图 分类号 :P9 T33 文献标识 码 : A 文章编 号 :0 99 4 (00 3— 28O 10— 1X 2 1)3 09 一 1
1 2 系统结 构 . 本 系统包 括传 感器节 点 ( e s r n d s 、汇聚 节 点 ( i k n d s 和管 s no o e ) sn o e ) 理节 点 ( a k m n g r n d s 三部 分 。 t s a a e o e ) 传 感器节 点安装 在单井 管线止 回 阀前 端, 使用 电池供 电, 传感 器节 点在汇 聚节 点 的协调下 自组织 成为 网络, 负责采 集输 油管道 温度和 压力 参数, 通过一
如果 允许节 点加入 , 调器 要给节 点发送 确认 帧, 协 节点收 到后更 新 自己的 网络 信 息库 (I) 完成 加入 网络 。 PB , 节 点加入 网络 后, 开始 执行 正常任 务,P CU工作在 突发状 态, 定时 时间到, CU激活 系统 打开外 部模块 端 口, 行数 据采集 任务 并封 装成帧 , P 执 然后通 过射 频模 块 发送 到汇 聚 节 点 。发送 任 务结 束, 统进 入休 眠 模 式, 省功 耗 。 系 节 2 2 汇聚节 点设 计 . 汇 聚节点安装 在计量站 内, 备协调器功 能, 织和管理无 线传感 器网络, 具 组 地址 分配和 任务绑 定 : 收集 各传感 器节 点采集 的输油 管道 参数, 并对数 据进 行 数据 处理 、 数据 分析和 数据 存储, 对异 常情 况进行 声光报 警和 液 晶显 示 : 另外, 汇 聚节 点还具 备 网关功 能, 过协 议转换 与 其他 网络 实现 网络互 连和 数据 转 通
无线传感网络在油藏监测中的应用
无线传感网络在油藏监测中的应用随着石油工业的发展,油藏监测越来越重要。
在传统的监测中,需要大量的设备和人力投入,而无线传感网络可以实现无线数据采集、传输和处理,为油藏监测提供了更加智能化、高效化的解决方案。
本文将介绍无线传感网络在油藏监测中的应用。
一、无线传感网络概述无线传感网络是一种分布式的传感器网络,由大量的传感节点组成。
传感节点包括传感器、处理器、无线通信模块等组件,可以采集环境信息,并将数据传输到数据汇聚节点。
传感节点之间可以进行无线通信,形成网络结构,实现数据的实时采集和传输。
无线传感网络具有低成本、低功耗、低复杂度、高可靠性等特点,可以应用于各种环境监测、工业控制、医疗保健等领域。
二、油藏监测需求油藏是油田的重要组成部分,它的含油、含水等成分与地下结构、地质环境、地下水等因素密切相关。
油藏对于油田的勘探、开发和生产有着至关重要的作用。
同时,油藏的采集也面临着一系列的挑战,如油藏的分布广泛、环境恶劣、安全风险高、操作成本高等问题。
因此,对油藏的监测也变得非常重要。
油藏监测需要了解以下几个方面的信息:1.油藏的地貌地形和地质条件2.油藏的油气产量和油水比例3.油藏周边的环境变化和风险识别4.油藏的物理特性和流体特性三、无线传感网络可以应用于油藏监测的各个环节。
1.油藏勘探阶段在油藏勘探阶段,传感节点会被部署到油田,采集油藏的基本信息,如油藏厚度、深度、地质构造等。
此外,传感节点还可以采集周围环境的信息,如温度、湿度、压力、风速等。
这些数据可以通过无线传感网络传输到数据中心,分析并作为勘探决策的支撑。
2.油藏开发阶段在油藏开发阶段,传感节点可以用于监测油藏的开采情况。
传感节点安装在油井和采油站等关键位置,采集油井产量、油水比例、井口温度等数据,并通过无线传感网络传输到监控中心。
这些数据可以为油田管理者提供生产决策的支持。
3.油藏维护阶段在油藏维护阶段,传感节点可以用于监测油藏的状态。
传感节点可以通过无线传感网络采集油藏的压力、温度、含水率等数据,并发现油井或采油站等设备中的故障。
一种新型无线传感器网络在海洋监控系统中的应用
一种新型无线传感器网络在海洋监控系统中的应用随着海洋工业在全球化的推动下的普及,为了保护海洋环境和海洋资源的可持续利用,海洋监控已经成为了一个必要的任务。
同时,近些年来,随着无线传感器网络(WSN)技术的逐渐成熟,应用于海洋监控系统中已经成为了一个新的热点研究方向。
本文将介绍一种新型无线传感器网络在海洋监控系统中的应用。
该新型无线传感器网络在海洋监控中的主要任务是监测海洋环境中的温度、盐度、氧气含量、水位等信息,并将数据传输至数据中心。
这种新型无线传感器网络采用了一种新的无线传输技术,可以通过自身的无线通信网络覆盖到整个监测区域。
同时,该技术还具有以下优点:首先,该技术采用了高性能低功耗无线模块,节点间的通信能力十分强大。
节点间可以通过自身的无线通信网络互相联系,即使在海底沉积了大量的沉积物,该无线传输技术也能够正常工作。
其次,该技术还采用了可靠的数据处理算法,在获取数据之后,可以通过算法对数据进行处理,去除噪声和异常值等干扰,使数据具有更高的准确性。
最后,该无线传感器网络还可以通过互联网将数据传输至远距离的数据中心。
因此,在需要对海洋进行定位和监测的时候,可以远程监测,在发现异常情况的时候,能够及时发出震动报警以避免发生不必要的事故。
综上所述,这种新型无线传感器网络在海洋监控系统中的应用具有非常重要的意义。
通过该技术,可以实现对海洋的长期监测,并且在海洋发生问题时可以迅速发出报警,为海洋环保和海洋资源开发提供了重要的科研工具。
海洋数据是我们深入研究海洋环境的最重要数据,通过收集海洋数据可以了解海洋环境的现状以及变化趋势,为海洋资源的合理开发提供支撑。
以下是海洋监控系统收集的一些相关数据,并进行分析。
第一组数据是海水温度变化数据。
该数据显示,海水温度随着季节的变化而变化,冬季温度较低(大约11℃),夏季温度最高(约18℃),春季和秋季温度处于中间位置(约15℃),温度的标准差为1.5,显示了温度的变化范围比较稳定。
无线传感网络在水域环境监测中的应用
无线传感网络在水域环境监测中的应用第一章概述随着科技的不断发展,传感技术的应用范围日益广泛,传感网络也成为了一种应用广泛的检测设备。
无线传感网络(Wireless Sensor Network, WSN)作为新兴的传感技术,通过无线传输技术实现传感器之间的通讯,利用物联网技术进行数据的传输与处理,成为环境监测、设备远程监测等领域中不可或缺的一种技术手段。
本文将分析无线传感网络在水域环境监测中的应用现状并分析其优劣。
第二章无线传感网络在水域环境监测中的应用现状(一)水质监测无线传感网络能够通过传感器实现对水体的PH值、温度、溶解氧等指标的监测,可以根据监测数据实时预警水体状况。
同时,传感网络使用节点分布的方式将传感器分布在水域的各个位置,能够全面监测到水体中不同区域的水质情况,为水质统计提供基本资料。
(二)水体流量监测通过无线传感网络传输的脉冲信息实现监测测站的水流量、液位和水压变化情况,并实现数据远程采集,与其他监测设备无缝地集成起来。
运用现代信息技术,分析抓取到的数据,可对水位、水压和水流的变化及时进行监测。
环境保护部通过大数据的分析,结合无线传感网络数据,可以预测洪水、泥石流等自然灾害。
(三)水库监测无线传感网络在水库监测中有广泛应用,在水库监测系统中,传感网络可以通过不同节点实现水库水位、水压、钢索张力等参数的实时监测,数据存储和分析等。
同时,传感器还具备集成能力,可以结合平台系统控制水库水位、开泵关泵等操作。
第三章无线传感网络在水域环境监测中的优劣(一)优势1、能够实现水质、水量监测实时化,对水体生态及水质情况的开展实时预警效果显著。
2、在液位、水流量计量、水力参数等方面实现了更加射精准的监测,同时节约测量时间,提高了效率。
3、传感网络应用范围广泛,可以应用在水库、水厂、污水处理设备等各种环境监测中。
(二)不足1、无线传感网络的处理能力和能耗等因素相对较低,可能无法应对大规模或容量大的水域环境监测数据传输。
无线传感网络在石油化工安全监测中的应用
无线传感网络在石油化工安全监测中的应用随着石油化工行业的迅速发展,安全监测成为了关注重点。
为了预防事故风险、提高安全管理效率,科技的应用成为了一种必要手段。
无线传感网络技术作为一种高效、灵活且可靠的监测方法,被越来越多的石油化工企业所采用。
本文将探讨无线传感网络在石油化工安全监测中的应用以及其带来的益处。
无线传感网络是一种利用无线通信技术实现传感器之间无线互连的网络系统。
传感器节点被部署在需要监测的区域,通过无线通信传递和集中传感数据。
石油化工企业通过安装传感器节点,可以实时监测关键参数如温度、湿度、气体浓度等,从而及时发现并解决潜在的安全隐患。
首先,无线传感网络在石油化工行业的安全监测中具有高效性。
传统的监测方法往往需要人工巡检,需要投入大量的人力物力。
而无线传感网络能够实现自动化的数据采集和传输,减少了人力投入。
传感节点通过无线连接,可以将数据传输到中心节点,实现对整个区域的全面监测。
这大大提高了安全监测的效率,节省了时间和资源。
其次,无线传感网络在石油化工行业的安全监测中具有灵活性。
石油化工生产过程中,设备和工艺常常发生变化,传统的有线监测系统往往难以适应这种变化。
而无线传感网络可以根据需要对传感节点进行灵活部署和调整,使其适应不同的环境和监测需求。
并且,传感器节点之间无需布线,减少了设备维护的复杂性。
此外,无线传感网络在石油化工行业的安全监测中具有可靠性。
由于石油化工行业工艺复杂、环境恶劣,传统有线监测系统易受干扰,容易出现数据传输错误或中断的情况。
而无线传感网络采用无线通信,不受布线限制,数据传输更加稳定可靠。
即使出现节点故障,系统也能够自动适应并重新组织网络,确保数据传输的完整性和稳定性。
另外,无线传感网络还具有实时性。
石油化工生产过程中,安全问题需要及时监测和处理。
传统监测方法可能需要一定时间才能收集到数据并进行分析,而无线传感网络可以实现实时数据采集和处理。
传感节点实时传输数据到中心节点,中心节点通过数据分析和处理可以快速作出响应,及时采取措施,减少事故的发生。
无线传感器网络在水质监测中的应用研究
无线传感器网络在水质监测中的应用研究随着对环境保护和水资源管理需求的不断增加,传统的水质监测方法已经无法满足现代需求。
因此,无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)的出现为水质监测带来了新的机遇。
无线传感器网络是由大量具有感知、处理和通信能力的无线传感器节点组成的网络,可以实现对水质监测的实时、连续、分布式和大规模的监测。
目前,无线传感器网络在水质监测中的应用涵盖了水源保护、水体污染监测和水资源管理等多个领域。
具体而言,无线传感器网络在水质监测中的应用主要包括以下几个方面:水质参数监测、异常事件检测、数据处理与分析、数据传输与通信以及网络优化与规划。
首先,无线传感器网络可以通过监测关键的水质参数,如 pH 值、溶解氧、浊度和温度等,来实时监测水体的水质情况。
传感器节点可以直接将数据采集并通过网络传输到中心控制器,实现对水质情况的实时监测。
这样一来,水质监测人员可以迅速获得相关的水质指标,并及时采取相应措施进行治理,从而减少水体污染的风险。
其次,无线传感器网络还可以用于异常事件的检测。
通过传感器节点检测水质参数的变化和异常情况,可以及时发现水质污染事件,并通过预警机制通知相关的水质监测人员。
这样一来,可以更加及时地采取相应的紧急措施,从而降低环境和生态风险。
此外,无线传感器网络在水质监测中还扮演着数据处理与分析的重要角色。
传感器节点可以采集到大量的水质监测数据,但是原始数据量庞大且存在噪声。
因此,传感器节点需要进行数据处理和分析,提取关键信息并生成有意义的结果。
这样一来,水质监测人员可以更好地理解水质的变化趋势和主要驱动因素,为水质管理提供科学依据。
此外,无线传感器网络还能够实现数据传输与通信的功能。
传感器节点通过无线通信技术将采集到的数据传输到中心控制器,实现大范围的数据传输和共享。
这样一来,不仅可以方便地监测水质情况,还可以实时获取跨区域的水质数据,为全局性的水资源管理提供支持。
无线传感器网络在水资源监测中的应用研究
无线传感器网络在水资源监测中的应用研究随着国内经济社会的不断发展,水资源的需求不断增长,同样也出现了供需不平衡的情况。
在这样的背景下,科技手段在水资源的监测与利用中逐渐被应用。
其中,无线传感器网络便成为了水资源监测中的热门技术之一。
一、无线传感器网络的概念及优势无线传感器网络由无线传感器节点组成,可用于多个领域的数据采集、传输和监测。
相比传统的有线传感器网,无线传感器网络的优势在于可以实现即时数据采集和传输,并且拥有低成本、低功耗的特性。
二、无线传感器网络在水资源监测中的应用无线传感器网络在水资源监测领域的应用主要包括水质监测、水位监测、水文监测等。
1. 水质监测传统的水质监测需要人工去取样,耗时耗力且容易出现误差。
而利用无线传感器网络,可以实现水质的实时监测,降低了监测的难度和成本。
例如,利用多个传感器节点构成的网络进行污染源的监测和追踪,可以对污染源进行快速定位和污染程度的评估。
2. 水位监测利用无线传感器网络进行水位监测,可以通过多个传感器节点对水位变化进行实时监测。
相比传统的手动监测,无线传感器网络不仅可以提高监测精度,还可以降低监测成本和时间成本。
此外,无线传感器网络可以对水位进行连续监测,及时掌握水位的走势,以应对水位的突变。
3. 水文监测水文监测主要监测河流、河道和地下水位等水文参数。
利用无线传感器网络进行水文监测,可以实现多个传感器节点对水文参数进行实时监测,并将数据实时传输,提高监测精度和可靠性。
同时,还可以通过数据分析构建模型,预测未来的水文情况,以指导合理地水资源利用。
三、无线传感器网络在水资源监测中的应用案例1. 北京市海淀区水质监测北京市海淀区水利局利用无线传感器网络对水质进行实时监测。
通过利用传感器节点对PH、COD等关键指标进行监测,可以及时发现污染源,并进行污染治理。
同时,通过数据分析,还可以对海淀区水质的整体状况进行评估。
2. 四川省雅江县水位监测四川省雅江县水利局利用无线传感器网络对雅砻江的水位进行实时监测。
浅析基于GMS网络的多通道水中油在线监测系统研究论文
浅析基于GMS网络的多通道水中油在线监测系统研究论文浅析基于GMS网络的多通道水中油在线监测系统研究论文1 国内外同类产品和技术情况发达国家的在线水中油监测技术研究比较早,代表性企业有加拿大ARJAY 公司、美国Turner Designs公司和德国Deckma 公司。
在国内,也有部分中小企业引用国外技术,进行了自己的产品开发。
如北京利达科信环境安全技术有限公司的KS2902 水中油在线监测仪,已经广泛应用于船舶、石油、化工、电力等多种行业中的循环水漏油在线监测,以及江河、湖泊水体石油类物质排放的实时、在线监控。
其现场检测精确度、范围以及技术水平等已经接近美国、德国公司同类产品技术。
综上分析,不管是国内还是国外,在水中油监测技术上已经达到相当高的水平,特别是在信号传感上更是如此。
但是这些现有产品都停留在单点本地监测,无法满足在线远程监测及告警,更谈不上远程集中管理。
2 多通道水中油在线监测系统的组成2.1 系统主要功能本项目的总体目标是建立长江及鄱阳湖大范围区域水体、湿地防范石油类污染物的高精度在线监测与实时报警系统管理网络与平台。
该平台监测面积大,需10 台仪器同时运行,趋势测量0~200ppm,精确度±1ppm,并具有自动清洗等功能。
另外,系统可实现点对面的数据采集、传输与集成处理功能,即多台水中油在线监测仪的数据在中控室的一台数据处理器上可实时显示监测数据、历史数据存储、异常数据识别与报警、系统故障诊断和显示等,还可实现多台水中油在线监测仪监测数据同时进行集中、远距离数采与传输,信号衰减率小于10%。
2.2 在线监测系统连接框图多通道水中油在线监测系统总体实现框图所示。
整个系统包括现场监测采集系统、信号传输系统、数据库服务器和远程监控终端四大部分,其中现场监测系统及信号传输系统是整个系统的核心。
下面将详细介绍各主要模块的设计。
2.3 在线监测系统各组成部分主要性能2.3.1 现场监测采集系统整个系统能容纳100 个分布式炼油机组的数据采集,每个炼油机组可设置10 个采集点,采用非接触传感器进行在线监测,即时读数,完成水中油各参数的实时监测、采集、处理,并通过无线通信方式把数据传输到远程监控终端。
基于无线传感网络油田智能监控系统的设计
基于无线传感网络油田智能监控系统的设计王文珍【摘要】Wireless sensor network is a multi-hop network composed of large quantity of sensor nodes connecting through wireless communication. On the basis of analyzing the characteristics of wireless sensor network system, an intelligent monitoring system based on wireless sensor network is designed, and applied into oilfield, thus the intelligent monitoring and management of oilfield operation area and well-site is implemented. The main content and the key technologies of the monitoring system are discussed in detail, including systematic architecture, the procedures of system networking and information processing. Through practical networking test, the feasibility of this design scheme is verified; and the result indicates that the scheme possesses advantages of mobility, convenient networking, and less interference by geographical environment factors, as well as wide application prospect.%无线传感网络是由大量传感器节点组成、通过无线通信方式连接形成的一个多跳网络.在分析无线传感网络系统特性的基础上,设计了基于无线传感器网络的智能监控系统,并将其应用于油田,实现油田作业区、井场的智能监控与管理.详细探讨了监控系统的主要内容及各项关键技术,包括系统的总体架构以及系统的网络建立过程和信息处理过程.通过实际组网测试,验证了设计方案的可行性.该方案具有可移动性、组网方便、受地理环境因素干扰较小等优点,具有广泛的应用前景.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2013(034)002【总页数】3页(P92-94)【关键词】无线传感器网络;智能监控系统;通信协议;ZigBee;油田【作者】王文珍【作者单位】中南民族大学电子与信息工程学院,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TP3930 引言无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)的基本功能是将一系列在空间上分散的传感器单元通过自组织的无线网络进行连接,从而将各自采集的数据进行传输汇总,以实现对空间分散范围内的物理或环境状况的协作监控,并根据这些信息进行相应的分析和处理[1]。
无线传感器网络在石油管道监测中的应用研究
无线传感器网络在石油管道监测中的应用研究近年来,随着科技的不断发展和应用领域的不断拓展,无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)逐渐走入我们的生活中。
WSN是指由大量分布在一个空间区域内的微小传感器节点组成的网络来感知所处环境的变化,并把感知到的信息传输到数据中心进行处理的一种技术。
WSN可以通过无线信号进行通信,从而实现长距离数据传输,具备了远距离感知、多源数据采集、实时控制等多种功能。
石油管道是石油工业中的重要设施之一,它长期以来一直处于重要的监测工作中。
对于石油管道来说,一旦发生泄露、爆炸等问题,不仅会导致巨大的环境损失,更会威胁到人类的生命财产安全。
为了有效监测石油管道,WSN技术在石油工业中得到了越来越广泛的应用。
本文将从WSN在石油管道监测的应用优势、石油管道监测中的节点布局设计和数据采集分析三个方面分析WSN在石油管道监测中的应用研究。
一、WSN在石油管道监测中的应用优势WSN是一种自组织的、分散的感知和控制网络,可应用于各种环境监测和智能控制,具有以下三个优势:1)低功耗、低成本:WSN作为无线传感器网络,不需要布设有线网络,因此不需要额外的线路开销和设备安装维护费用,而且它的功耗很低,使用寿命相对其他有线系统更长。
2)可靠性高:在无线传感器网络中,大多数传感器节点都有多路径连通性,这样就可以保证数据的传输可靠性以及数据完整性,提高了数据的准确性和可靠性。
3)灵活性强:WSN可以不受环境条件的限制,例如,在隧道、山区、海洋等无法布设有线网络的环境中,WSN可以自由搭建网络,实现数百米到几千米的数据传输。
二、石油管道监测中的节点布局设计在石油管道监测中,传感器节点的布置直接影响到其监测效果。
传感器节点布置原则应该是覆盖范围广,各节点之间相对独立、互相隔离,覆盖范围充分彼此重叠等。
根据石油管道的地形地貌,我们可以采取以下三种节点布局设计:1)线性布局:在长距离石油管道上,可以按照管道线路将节点沿线规律地编排。
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表 3学 生所希望 的教学模式调查统计 问题 项目 教师督促 什么样 的学 习环境下学 习 效果最佳 家长督促 同学督促 自主学习 独立支配学习时间 希望怎样学 习 有 自主的学习时间 人数 比例( %) 8 O 4 2 6 7 2 9 2 .5 1 O O 1.3 05 6 .2 84 1.2 84 7 _2 63
习兴趣 , 从而提 高学生 的学 习积极性 , 这对经济信息管理专业 比较枯燥
( 上接第 3 页 ) 工作 , 8 各级政府及相关部门都应高度 重视 , 提高 注重 思想 认识 , 新思 想观念 , 更 深入研究 河南文化 资源 网络传播 意义与 价 值 。政府应 建立完善文 化数 字化建设 的资 金保障体系 , 步加大文化 逐 数字化建设的资金投入 , 促进文化数字化建设的发展。 其次 , 高校在现有 的数字化科研基础上 , 以扩大 国内外交流和对 可 外合作 , 开展跨学科 、 跨行业 的系统性研究 , 建文化数字 化科研条件 搭 平 台, 建立数 据共享 中心 , 极协助政 府制定文 化数字 化建设发 展规 积 划、 建立文化数 字化 资源信息库和数据共享服务平台。 另外 , 为了促进文化资源数字化建设 , 高校尤需加强高素质复合型 人才 队伍建设 。文化数字化建 设是一项系统 性 、 持续性和技 术性很强 的工作 , 要加强高校对数字化技术的研究和专业人才队伍 的培养 , 逐步 建立一支懂 文化 、 通管理 、 技术的复合型人 才队伍 , 精 从而进 一步促进 文化 的数字化传播 、 推动文化产业的发展。 综上 , 数字化技术 的出现为文化 资源 的保存 和传 播开创 了新 的契 机 。以往 , 文化信息 的传播方 式多是 以文 字 、 图片 、 等形式 呈现 , 视频 人 们受 视角 、 地域 、 时间等的限制 , 文化信息 的获取 只从文字 、 对 图片、 视 频等 方面获取缺乏 立体感且略显单 调 、 乏味 。利用数 字化技术建设 文 ( 上接第 3 页 ) 传 输与集成处理功能 , 9 以点控面 , 实现数据 的 自动识 别与异常数据实时报警功能。 图3 为多通道水 中油在线监测系统结构 。监 测区域 中可安放多 个 节点 以实现多点监测 ; 无线方式解决 了布线难的 问题 ; 设备借助大容量
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参 考 文 献
[] 1王济华. 于问题 的学 习ห้องสมุดไป่ตู้P L模 式研究[] “ 基 (B ) 7. 当代教 育理论 与
实践 ,0 0 ( )9 — 0 . 2 1 ,3 :8 10
[] 2 崔炳权 , 何震 宇, 王庆华等. L P 教学法的研 究综述和评4 E] B  ̄J冲 国高等医学教 育.0 9 ( ) 1518 2 0 ,7 :0 ,1 . [] 3 张薇. 浅议经济管理 类本科 专业 P L 学模式应 用对教 师素质 B 教
的挑 战[] 『 科技创新导报 ,0 1()13 15 2 1,9 :5— 5.
化 网络平台 , 我们 可以将文化信息 内容以三维模 型的方式进行立 体化 多视角 的呈 现, 使人们 以真实世界的感 受了解 当地 的人文景观 、 风俗习 惯 , 而获得最大 的了解传统文化 的途径。这种呈现 多维度信息 的文 从 化 网络平 台, 将为浏览者 了解 和理解传统文化提供前所未有 的新途 径 , 可 以在更大程度上促进文化资源的数字化传播 。
在PL B 教学模 式下 , 教师首先 给学生提 出问题 , 让学 生尝试解 这个过程可以使学生明确需要哪些知识才能够解决这个问题 I字生 i 旦 明确 了他们 为解决具体 的问题所要学 习的新 内容时 , 他们就 会积 极地搜索信 息 , 在搜索信息 过程中需要发 现和使用各种各样 的信息 源, 而学 习资源的丰富 多样 性正适应 了学 生的个性化需求 以及 个 化 的学习风格 。然后 , 学生在获取新知识的基础上 , 一步深入地思 考和 进 理解 问题 , 尝试解决 它。这一系列 的过 程对 提高学生 分析与处理 问 并 题的能力有很大帮助。 在PL B 教学模 式下 , 教师首先要更新传统的教育观念 , 给学 生传 在 授知识的同时更应全面提高学生 的能力 ; 还要转换角色 , 弱化教 l在教 J 巾 学过程 中的核心 地位 , 真正形成 教学活 动 中的学生主体 地位 由于 。 PL B 教学是一种 开放式 的教学 模式 , 这对 在传统教 学模式培 养出来 的 教师 的自身 素质 和教学技 巧有 很高的要求 , 仅要对本专业 知识有很 不 深的了解 , 还应扎实掌握相关学科的知识 , 教师要调整和完善 自 的知 身 识结构 , 提高综合素质 , 这无疑会对教师知识的更新和能力的增强大有 帮助。
的课程的学习有很大帮助。
基本上 由教师讲
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表3 显示 ,8 6 %以上的学生认为在 自主学习环境下会得到最佳的学 习效果 , 有超 过7 %的学生希望有 自主学 习的时间, 6 这在很 大程度上表 明了学生对 “ 自主合作 , 讨论探究 , 开放式 学习” 教学模 式的呼吁。在调 查 中, 近7 %的学生认为实施 P L 有 9 B 教学使 自己的学 习比较有 积极性 , 对“ 是否有必要在 统计学课程教 学中实施 P L B 教学模 式” 这个 问题 , 近 9 %的学生给出了肯定的回答 。 5 针对 表一 ~ 的调 查问题 , 三 我们 也随机调查 了其 他高职 院校 的经 济信 息管理专业 的学生 , 到了大体相同的结果 , 得 这表明在统计学教学 中实施 P L B 教学模式是 可行的。 3在统计学教 学中实施 P L . B 教学模式 的意义 在P L B 教学模 式下 , 学生是 学习的 主体 , 教师和学生 相互平等 , 从 而形 成毫无偏见 的学 习气氛 。在这种 环境 中, 学生对 教师所设计 的问 题进行实际操作 , 其学 习的满 意度 自 然很高 , 也就大 大激发 了学生 的学