大規(guī)模無環(huán)有向管網(wǎng)（Large-Scale Acyclic Directed Pipe Networks,LSADPN）包括城市供水管網(wǎng)、石油及天然氣供給管網(wǎng)等,是影響國計(jì)民生的關(guān)鍵戰(zhàn)略基礎(chǔ)設(shè)施,具有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益價(jià)值。但是,LSADPN具有規(guī)模龐大、連接復(fù)雜、深埋地下等特點(diǎn),因此對(duì)它們進(jìn)行實(shí)時(shí)、全面且準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)十分困難。近年來,隨著納米技術(shù)、傳感技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展,利用移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)管道進(jìn)行監(jiān)測(cè)成為可能。但是移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的通信范圍和節(jié)點(diǎn)數(shù)量有限,無法大范圍覆蓋LSADPN從而進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。為了更加精確地監(jiān)測(cè)LSADPN,如何部署節(jié)點(diǎn)數(shù)量有限的移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)成為一大難題。針對(duì)已有的研究,介紹了基于移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的LSADPN監(jiān)測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀,并對(duì)相關(guān)工作進(jìn)行了詳細(xì)的分析與對(duì)比。討論了該領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn),并對(duì)未來的研究方向進(jìn)行了探討。 

【文章來源】：計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2020年17期 北大核心

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

LSADPN無環(huán)有向圖

另外，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中利用BIO提供的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)在布里斯托爾市區(qū)實(shí)時(shí)、高頻地收集水質(zhì)數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)易于擴(kuò)展到多個(gè)站點(diǎn)，建立一個(gè)大型傳感器網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行大范圍的管道監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)還具有高采樣頻率、低成本和從網(wǎng)頁獲得實(shí)時(shí)讀數(shù)的特點(diǎn)，獲取的流體數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確、及時(shí)，監(jiān)測(cè)精度高。Lai T T T等人[58]設(shè)計(jì)了一種用于管道監(jiān)測(cè)中傳感器自主部署的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)TriopusNet。TriopusNet的工作原理是自動(dòng)釋放位于水管源頭集中存儲(chǔ)庫中的傳感器節(jié)點(diǎn)。在自動(dòng)部署期間，TriopusNet運(yùn)行傳感器部署算法來確定節(jié)點(diǎn)的位置。當(dāng)節(jié)點(diǎn)在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，它通過延伸機(jī)械臂將自身鎖定到管道的內(nèi)表面來執(zhí)行放置。通過不斷地將節(jié)點(diǎn)釋放到管道中，TriopusNet系統(tǒng)構(gòu)建了一個(gè)由相互連接的傳感器節(jié)點(diǎn)組成的無線網(wǎng)絡(luò)，如圖3所示。

Lai T T T等人[58]設(shè)計(jì)了一種用于管道監(jiān)測(cè)中傳感器自主部署的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)TriopusNet。TriopusNet的工作原理是自動(dòng)釋放位于水管源頭集中存儲(chǔ)庫中的傳感器節(jié)點(diǎn)。在自動(dòng)部署期間，TriopusNet運(yùn)行傳感器部署算法來確定節(jié)點(diǎn)的位置。當(dāng)節(jié)點(diǎn)在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，它通過延伸機(jī)械臂將自身鎖定到管道的內(nèi)表面來執(zhí)行放置。通過不斷地將節(jié)點(diǎn)釋放到管道中，TriopusNet系統(tǒng)構(gòu)建了一個(gè)由相互連接的傳感器節(jié)點(diǎn)組成的無線網(wǎng)絡(luò)，如圖3所示。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)在低電池電量下運(yùn)行或遇到故障時(shí)，TriopusNet系統(tǒng)會(huì)從存儲(chǔ)庫中釋放一個(gè)新節(jié)點(diǎn)，并執(zhí)行一個(gè)節(jié)點(diǎn)替換算法，用新節(jié)點(diǎn)替換故障節(jié)點(diǎn)。最后文章通過在實(shí)驗(yàn)管道試驗(yàn)臺(tái)上創(chuàng)建和收集真實(shí)數(shù)據(jù)來評(píng)估系統(tǒng)。與靜態(tài)部署相比，TriopusNet能夠使用較少的傳感器節(jié)點(diǎn)覆蓋管道中的傳感區(qū)域，同時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)采集率高的節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)連通性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明，TriopusNet可以從電池耗盡節(jié)點(diǎn)造成的網(wǎng)絡(luò)斷開中恢復(fù)，并成功地用新節(jié)點(diǎn)替換電池耗盡節(jié)點(diǎn)。


本文編號(hào)：2946600