无线传感器网络应用典型案例

［编辑简介］：本文介绍一个无线传感器网络在化学工业区环境检测和紧急事故处理的典型应用。对系统的组成、系统功能及主要产品的技术特点进行了说明。［摘要］：无线传感器网络技术结合RAE systems 的气体传感器，为开发区管委会提供了一套能实时测控化工园区环境污染指标的无线环境监测系统。该系统大大提高了管委会对化学工业区的安全生产监督、管理。能更好对化工园区内突发事故危险区域快速认定，及时发现公共区域的化学泄漏事故，为应急救援人员提供安全保障，以及为事后调查、分析事故责任提供有力依据。［关键词］：无线传感器网络 气体传感器 环境检测　　
  1.需求分析
  宁波大榭岛开发区，面积超过30平方公里，建有一个国家级化工园区，超过8家世界500强的化工企业落户其中。开发区管委会希望建立一套能在危险发生之前得以预知及制止，事故发生后的快速应急响应，以及对整个园区能够实时巡检的环境监测系统。无线传感器网络技术结合RAE systems 的气体传感器，为开发区管委会提供了一套能实时测控化工园区环境污染指标的无线环境监测系统。该系统大大提高了管委会对化学工业区的安全生产监督、管理。能更好对化工园区内突发事故危险区域快速认定，及时发现公共区域的化学泄漏事故，为应急救援人员提供安全保障，以及为事后调查、分析事故责任提供有力依据。
  2.系统介绍
  该系统由无线传感器监测终端设备、中继站、监控软件三部分组成。无线传感器监测终端将监测到的实时数据和GPS信息发送到中继站，中继站再将数据发送到数据监控中心。

　　（１）无线传感器监测终端可安装一至五个传感器，一个JRc1无线模块，GPS和电池组。传感器主要探测空气中气体浓度的数据，JRc1负责对这些数据进行处理并通过Ad-hoc智能网络技术传输到中基站或者监控中心。
         JRc1具有Ad-hoc网络功能的无线调制解调器。Ad-hoc网络是一种无线智能网络。这种技术允许网络节点之间可利用无线收发器进行直接通讯，而不需要一个固定的网络平台。这种特征能自动延伸网络覆盖范围，解决了在非视距或苛刻的工业环境中的传输问题。当网络拓扑发生变化时，Ad-hoc网络中各节点能自动组网、自动寻找路由、自动重建。所有算法被综合在Modem内部的固件中，这使得整个过程无需人工干预，使网络更加智能化，更容易建立及应用。

　　（２）智能中基站是集JRc1无线传输模块和太阳能供电于一体的无线数据路由和中继站。它可以覆盖3－5公里半径的区域。基于智能化的Ad-hoc网络协议，该基站无需数据电缆和电源线。因此安装十分方便。

　　（３）监控软件是为特定地点危化物质事故或泄漏应急反应而设计的系统。复杂的数学计算法则与天气情况、特定地点数据（包括地点信息、事故性质、危化源性质、扩散或泄漏情况，地形学等）相结合来预测危化物发挥范围，起火或爆炸对周围环境的影响。专业技术级的应用模型，用来分析危化物爆炸、泄漏等分析模型。这个应用模块有一个包含700种以上化学物质的数据库，一个模拟情景再现程序。该程序能够对天气、危化源作出细节和总体分析。通过这个系统，可以输出关于危化物质的报告，图表，等值点，重要点图还有事故总体影响的分析。

  
2.总结

公司的无线传感器网络技术大大提高了管委会大榭化学工业区环境检测和紧急事故处理的能力。无线传感器网络技术不仅使每个节点便于安装部署，免去了有线接入的繁琐过程，降低了成本。JRc系列工业无线modems能为众多的工业应用提供高性能和可靠数据传输的低成本解决方案。