基于WSN的輸油管道安全監(jiān)測系統(tǒng)網關設計.pdf

1、隨著計算機技術、無線通信技術、傳感器技術的迅速發(fā)展，輸油管道安全監(jiān)測技術也朝著智能化方向發(fā)展。傳統(tǒng)的輸油管道安全監(jiān)測主要依靠人工巡視，定時對各監(jiān)測點進行檢查并記錄參數，這樣導致監(jiān)測效率低下，不能滿足輸油管道安全監(jiān)測的實時性要求。雖然現今也出現了很多新型的安全監(jiān)測技術，但往往原理復雜且成本高昂，不利于大范圍推廣。
　　本文提出了一種基于WSN的輸油管道安全監(jiān)測系統(tǒng)，文中重點對系統(tǒng)的網關進行了硬件、軟件的設計，并通過相關實驗測試了網關

2、的基本功能。本網關選用的微處理器為基于ARM的32位Contex-M3處理器STM32F103RCT6，處理器的外部模塊包括ZigBee模塊、GPRS模塊、GPS模塊、Flash存儲器、電源模塊等，其中ZigBee模塊負責與傳感節(jié)點通信，GPRS模塊負責與遠程監(jiān)測中心通信，GPS模塊主要用于定位網關以及提供實時時鐘，Flash存儲器主要用于存儲采集的實時數據，以便于歷史數據的查詢和重新發(fā)送。結合網關的實際應用環(huán)境，本文還對網關的12V電

3、源接口進行了防雷電路設計，以實現網關安全穩(wěn)定工作的目的。網關的軟件設計主要包括ZigBee模塊程序設計、微處理器單元程序設計、Flash動態(tài)存儲管理方案設計等，其中微處理器單元程序設計采用前后臺系統(tǒng)模式，對網關的各種實時任務進行輪詢，該軟件設計簡單、方便，能夠滿足安全監(jiān)測的應用要求。本文最后對所設計網關的各功能進行了測試，主要包括ZigBee模塊的傳輸性能測試、網關的整體工作特性測試和12V電源接口防雷電路測試。測試結果表明該網關能夠滿