基于無線傳感器網(wǎng)絡的危險品運輸控制系統(tǒng)設計研究

路慶豐

中核建中核燃料元件有限公司，四川宜賓 644000

基于無線傳感器網(wǎng)絡的危險品運輸控制系統(tǒng)設計研究

路慶豐

中核建中核燃料元件有限公司，四川宜賓 644000

在對危險品進行運輸?shù)倪^程中，運輸控制系統(tǒng)具有十分重要的作用。在運輸控制系統(tǒng)中，有必要對無線傳感器網(wǎng)絡進行分析，本文所研究的無線傳感器網(wǎng)絡主要是新一代的網(wǎng)絡系統(tǒng)軟件平臺，可以對危險物品的運輸進行有效的監(jiān)控，因此，在現(xiàn)實生活中具有十分重要的意義。

無線傳感器；危險品；運輸控制；監(jiān)測

在對危險品進行運輸?shù)倪^程中應該十分重視安全問題，因為這些危險品極為容易發(fā)生爆炸、腐蝕以及放射性的現(xiàn)象，對人民財產(chǎn)造成一定的損害。隨著我國現(xiàn)代化的發(fā)展，交通運輸事業(yè)不斷發(fā)展壯大，物流行業(yè)正在呈現(xiàn)出崛起的趨勢，這就對物流運輸提出了更高的要求，但是我國當前對危險品的運輸在法律法規(guī)方面還不夠完善，缺乏有效的管理，因此造成安全事故的發(fā)生。在這種情況下，本文有必要對具體的情況進行分析，提出了無線傳感網(wǎng)絡技術(shù)，相信對于今后危險品的運輸能夠起到重要的作用。

1 概述

我們首先應該對無線傳感網(wǎng)絡技術(shù)具有一個初步的了解，這項技術(shù)中融入了微機電系統(tǒng)傳感技術(shù)、計算機科學技術(shù)以及網(wǎng)絡通訊技術(shù)等，是一項綜合性的技術(shù)類型，在當今的信息技術(shù)發(fā)展過程中，是一個主要的流行趨勢。具有體積小、耗能低的特點，是智能化時代下的一次創(chuàng)新發(fā)展。當前眾多科研人員都對無線傳感網(wǎng)絡技術(shù)提起了一定的興趣，是近幾年來比較活躍的技術(shù)手段之一。

將其應用在工業(yè)活動中具有重要的意義。因為在工業(yè)系統(tǒng)環(huán)境中，通過無線傳感網(wǎng)絡技術(shù)的運用，可以較快的實現(xiàn)系統(tǒng)共享的效果，并且還能令工業(yè)系統(tǒng)達到自治性控制的效果，對生產(chǎn)環(huán)境也能得到有效的監(jiān)控，對于產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量以及成本方面都具有一定的優(yōu)越性，因此是當前生產(chǎn)活動中的一項極為有利的技術(shù)手段，是對原有技術(shù)手段的重要創(chuàng)新。我國在無線傳感器網(wǎng)絡的技術(shù)研發(fā)方面還與國外具有一定的差距，因此需要我們加快研究的步伐，盡快將這項技術(shù)應用在更加廣闊的領(lǐng)域中。

2 無線傳感器網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的分析與設計

2.1系統(tǒng)的架構(gòu)設計

在對整個系統(tǒng)進行架構(gòu)設計的過程中，主要可以分為3個主要的部分，一是無線傳感器的車載網(wǎng)絡監(jiān)控；二是基于GPRS、短信或是其他方式的監(jiān)察系統(tǒng)，可以對所運輸?shù)奈锲愤M行隨時隨地的監(jiān)控；三是對車輛進行監(jiān)控管理，是在網(wǎng)絡平臺上實現(xiàn)的。這三個組成部分相互獨立，但是互相又具有一定聯(lián)系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的交換。在整個系統(tǒng)中，進行信息交換需要以互聯(lián)網(wǎng)以及GPRS為基礎(chǔ)，在公共信息網(wǎng)上實現(xiàn)信息網(wǎng)絡的連接，并且進行傳輸，用戶可以在網(wǎng)絡上查詢到所需要的信息，并且建立起一個相應的數(shù)據(jù)庫，這樣也有助于隨時隨地的信息查詢。

2.2技術(shù)要點

在車載監(jiān)控網(wǎng)絡中，這種無線傳感器網(wǎng)絡具有一定的典型性，主要包含兩部分，一部分是傳感器節(jié)點，一部分是匯聚節(jié)點，傳感器節(jié)點是隨意進行分布的，并且這些節(jié)點會主動組織在一起，由此組成了一個網(wǎng)絡。當數(shù)據(jù)以多跳中繼的形式進行傳輸時，最終就會到達匯聚節(jié)點中，并且將其傳輸?shù)焦芾碇行闹?，這樣管理者就能根據(jù)上述的要求對命令進行發(fā)布，并且告知相關(guān)信息。傳感器節(jié)點是一個微系統(tǒng)，主要的作用是信息收集與信息處理，有幾個模塊構(gòu)成，例如傳感器模塊、無線通訊模塊以及能量供應模塊等，不同模塊具有不同的功能，以傳感器模塊為例，其作用是對監(jiān)測區(qū)域中的信息進行采集以及轉(zhuǎn)換，對于信息處理模塊，這部分的主要作用是對信息加以存儲，并且管理傳感器節(jié)點，還有能量供應模塊，作用是進行能量的供應，以保證傳感器網(wǎng)絡可以正常的運行。

在傳感器節(jié)點中，能量供應的主要來源是電池，因此節(jié)點的能量是有限的，一旦電池用完，就需要重新進行更換等，所以在使用時要充分對整個傳感器網(wǎng)絡的使用壽命進行考慮，這樣才能保證設計的合理性。在傳感器節(jié)點的能量消耗方面，也是分為幾個不同的組成部分。例如傳感器模塊、信息的處理模塊以及無線通訊模塊等，在這些模塊中，能量會逐漸類消耗掉，尤其是在無線通訊模塊中，能量的消耗是最多的。所以在當前的設計環(huán)節(jié)中，研究的重點就是如何控制能量消耗，延長無線傳感器的使用壽命。

2.3系統(tǒng)的功能介紹

在整個系統(tǒng)中，主要可以分為4個層次，第一個層次是信息采集，第二個層次是信息處理，第三個層次是信息傳輸，第四個層次是信息接收。首先在信息采集層中，主要的作用是對危險品的實時狀態(tài)進行信息的采集，例如溫度、液位信息以及濕度等，并且對車輛加以跟蹤，隨時隨地都要清楚的了解車輛的地理位置，并且將上述的信息傳輸?shù)叫畔⑻幚韺又小Ｔ趯囕v中的危險品進行監(jiān)測的過程中，可以根據(jù)對實際情況的判斷而與指揮網(wǎng)絡相聯(lián)系，將信息進行實時上傳，這樣就能保證車輛的順暢通行，預防危險品發(fā)生意外。此外，傳感器的終端設備中主要包含兩部分，一部分是傳感器，另一部分是傳感器系統(tǒng)，這兩部分起著核心的作用，可以在惡劣的環(huán)境下正常工作，靈敏度與響應速度等都不會受到嚴重的損害。

在信息處理層中，主要是對所上報的信息加以處理，對數(shù)據(jù)進行整合與傳輸。危險品信息會實時傳輸?shù)杰囕d信息處理中心中，在處理中心時，就會根據(jù)各種方式向外界發(fā)送。信息處理層的作用也就是對信息進行收集與整理，并且將不同類型的信息加以劃分，這樣才能夠進一步提高信息的使用效率，一旦發(fā)生安全事故，也能在第一時間提供相關(guān)的數(shù)據(jù)，對于解決問題起到重要的幫助。

對于信息傳輸層的主要作用，無非就是將信息進行收集，并且傳輸?shù)杰囕d信息處理中心中，信息處理中心會根據(jù)不同的信息分別傳輸?shù)杰囕v控制中心中。無線傳感器的核心是通信網(wǎng)絡，可以達到傳感器以及傳感器之間的合理化通信，并且對傳感器節(jié)點也能進行有效的控制，同時還能對多個傳感器加以感知以及監(jiān)測。通過網(wǎng)絡技術(shù)，車輛的位置以及運輸物品的狀態(tài)都能及時的顯現(xiàn)出來，從而有效的保障了危險品的傳輸。

最后的信息接收層，主要是對信息加以處理，將危險品的實時數(shù)據(jù)狀態(tài)進行接收，這樣就可以對車輛運輸?shù)陌踩赃M行全面的掌控，保證順利的將危險品運送至目的地，有效的預防安全隱患的出現(xiàn)，也是重要的預防。

2.4系統(tǒng)設計的目標

通過對該系統(tǒng)進行有效的設計，確保了危險品的運輸，無線傳感器中設置了無線局域網(wǎng)，這一網(wǎng)絡的主要作用是可以滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?，隨時隨地進行數(shù)據(jù)的傳遞，為了進一步提升其安全性，因此在對危險品運輸?shù)倪^程中，需要以安全防范為首要前提，從而保證我國的社會公共安全不受到任何影響。

3 結(jié)論

在現(xiàn)代網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)展的過程中，無線傳感器可以說是一項全新的技術(shù)，將其安裝在傳輸物品中，可以隨時隨地對危險品進行監(jiān)測，實現(xiàn)了更加高效便捷的效果。與此同時，這一網(wǎng)絡監(jiān)測技術(shù)的應用還是運輸車輛局域網(wǎng)中不可缺少的一個組成部分，將其應用在運輸過程中能夠有效的避免安全隱患的出現(xiàn)，保護危險品運輸車輛更加安全的行駛。

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TP3

A

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