基于無線自組網(wǎng)技術的石化泄漏監(jiān)測預警系統(tǒng)研究.pdf

1、　　無線傳感器網(wǎng)絡現(xiàn)已廣泛應用于環(huán)境監(jiān)測和保護、醫(yī)療護理、軍事和智能家居等領域，是國內外傳感器網(wǎng)絡領域的熱點研究課題。ZigBee 低功耗無線網(wǎng)絡在網(wǎng)絡設計中采用自組織技術，是目前最適于搭建無線傳感器網(wǎng)絡的新興技術，目前已經(jīng)受到越來越多的關注。引入自組網(wǎng)技術，創(chuàng)新地提出基于ZigBee的泄漏監(jiān)測預警無線傳感器網(wǎng)絡方案，借助其覆蓋面積大、成本低、功耗低、部署簡單等特點，可以解決目前石化行業(yè)的泄漏監(jiān)測預警和泄漏點方位確定的困難等難題。

2、r>　　研究工作首先從ZigBee組網(wǎng)技術入手，介紹其特點、關鍵術語，詳細闡述了協(xié)議棧的物理層、MAC層、網(wǎng)絡層及應用層的結構模型和工作過程，深入分析其組網(wǎng)方式、拓撲結構及協(xié)議棧2006的實現(xiàn)機制。從網(wǎng)絡組建、設備入網(wǎng)、離開等方面對組網(wǎng)算法進行了重點探討，并就其動態(tài)組網(wǎng)分析了網(wǎng)絡的分布式地址分配機制。
　　在深入研究ZigBee 2006協(xié)議棧的基礎上，分析了協(xié)議棧網(wǎng)絡層的路由算法，提出符合實際需求的 “樹形+距離矢量”( Cl

3、uster-Tree+AODVjr)路由算法，并完成了樹路由算法的實現(xiàn)和路由建立。
　　在對ZigBee自組網(wǎng)技術及其協(xié)議進行深入分析和研究的基礎上，提出了一種用于石化氣體泄漏監(jiān)測預警的系統(tǒng)方案。針對石化行業(yè)的環(huán)境，從覆蓋范圍和組網(wǎng)靈活等角度出發(fā)選用樹型拓撲來組建網(wǎng)絡，給出了網(wǎng)絡的體系結構，選擇片上系統(tǒng)(SOC)解決方案作為系統(tǒng)的硬件設計模塊，基于ZigBee2006協(xié)議棧，完成各設備節(jié)點的軟硬件設計。最終，成功組建了一個簡單樹