基于無線自組網(wǎng)技術(shù)的石化泄漏監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)研究.pdf

1、　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)和保護(hù)、醫(yī)療護(hù)理、軍事和智能家居等領(lǐng)域，是國內(nèi)外傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究課題。ZigBee 低功耗無線網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中采用自組織技術(shù)，是目前最適于搭建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的新興技術(shù)，目前已經(jīng)受到越來越多的關(guān)注。引入自組網(wǎng)技術(shù)，創(chuàng)新地提出基于ZigBee的泄漏監(jiān)測(cè)預(yù)警無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方案，借助其覆蓋面積大、成本低、功耗低、部署簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，可以解決目前石化行業(yè)的泄漏監(jiān)測(cè)預(yù)警和泄漏點(diǎn)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(shù)入手，介紹其特點(diǎn)、關(guān)鍵術(shù)語，詳細(xì)闡述了協(xié)議棧的物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò)層及應(yīng)用層的結(jié)構(gòu)模型和工作過程，深入分析其組網(wǎng)方式、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及協(xié)議棧2006的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。從網(wǎng)絡(luò)組建、設(shè)備入網(wǎng)、離開等方面對(duì)組網(wǎng)算法進(jìn)行了重點(diǎn)探討，并就其動(dòng)態(tài)組網(wǎng)分析了網(wǎng)絡(luò)的分布式地址分配機(jī)制。
　　在深入研究ZigBee 2006協(xié)議棧的基礎(chǔ)上，分析了協(xié)議棧網(wǎng)絡(luò)層的路由算法，提出符合實(shí)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(shí)現(xiàn)和路由建立。
　　在對(duì)ZigBee自組網(wǎng)技術(shù)及其協(xié)議進(jìn)行深入分析和研究的基礎(chǔ)上，提出了一種用于石化氣體泄漏監(jiān)測(cè)預(yù)警的系統(tǒng)方案。針對(duì)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?fù)鋪斫M建網(wǎng)絡(luò)，給出了網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，選擇片上系統(tǒng)(SOC)解決方案作為系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)模塊，基于ZigBee2006協(xié)議棧，完成各設(shè)備節(jié)點(diǎn)的軟硬件設(shè)計(jì)。最終，成功組建了一個(gè)簡(jiǎn)單樹