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全国首例多孔连续刚构桥同步对称拆除施工顺利启动
作者:工程监测 岩土工程与结构安全监测解决方案专业提供商—北京数泰科技有限公司 发布日期:2019-04-11 11:37

        我国经济发展水平的提升,人们的物质需求已被满足,开始重视对环境的保护。由于人们环境保护意识增强,各种环境保护机构开始在其环境监测系统中增添无限传感器网络,进而使其在无线网络状态下,可以采集并传输有关于感知对象的信息,进而提升其环境监测系统的使用性能,效果显著。

 
无线传感器网络阐述
 
        无线传感器网络是经过有关静止传感器以及移动传感器通过自组织以及多跳方式所构成的一种无线网络。它可以帮助区域进行采集、处理、传输网络已覆盖区域中与被感知目标有关的内容,同时把有关数据传输到网络终端。另外,无线传感器网络属于分布式的传感网络,它是一种可以感知并检查其外部环境状况的传感器。无线传感器网络中的传感器能够通过无线的方式进行通信传输工作,并且其在网络设置上也较为方便、快捷,可以对其设备位置进行随意更改,还可以通过有线或无线的方式连接至互联网。此网络也是通过无线通信机制建立起的一种多跳自组织网络。无线传感器网络综合了采集参数、处理参数及传输参数等多个功能。


 
无线传感器对环境监测的作用
 
        根据有关数据研究来看,无线传感器网络应用在环境监测中,能够极大的提升环境监测系统获取到的信息数量及效率,能够确保环境监测更好的研究及发展。主要有三种表现:第一,能够在完全无损耗的状态下,使用路由器来传输采集到的信息数据,提高其整个结构层次;第二,可以为其自组织创造一个优质的网络环境,将无线传感器网络的效用发挥到最大,进而对资源配置进行优化;第三,它能够抵御具有摧毁性的特定应用,保障网络运行顺畅。
 

环境监测中无线传感器网络的应用
 
能量管理
 
        安置在环境监测中的传感器节点一般使用电池来维持动力,为了减少更换电池的次数,务必要提高能量管理的力度。因此可以通过设置休眠机制来节约电能,如果传感器节点停止传输信息,这时就应将其对应通信模块和数据收集模块关闭,以此达到节省能量的目的。当存在传感任务时,其相邻的区域节点会开始活动,并且构成一个活动区域,而且此活动区域会因数据传输途径的改变而产生变化,会使活动状态下的节点完成任务后,再次进入休眠状态。此外,不同的节点可以进行轮流作业,以此来减少能量的损耗。并且,传感器节点一般都会处在休眠的状态,通过发生的周期性活动进行发送数据或是检修信息通道的状态,对其是否需要传输数据进行合理判断。



 
定位技术
 
        所谓的定位就是传感器节点把对象的位置信息传输到控制端。其中位置信息是节点获取数据的重要构成因素,对于环境监测有着重大意义。并且无线传感器网络还具有发现事件所发生的位置、获取到数据节点的位置信息两大基础功能。为了对环境监测提供较为准确可靠的位置信息,其所安置在对象周围的传感器节点可以明确自己的位置,并且还可以通过其自身位置判断出对象的具体位置。在进行定位时,可能会对不同节点间的角度或是距离进行有效测量,并按照实际状况,其可以从与距离有关或无关两个方面进行传感器网络定位。与距离有关的定位有基于TOA或AOA定位等;而与距离无关的定位有APIT或质心算法等。由于其定位机制不会受到距离因素的影响,所以不需要极高的传感器网络硬件,并且此定位机制也已受到环境因素影响,因此其应用范围较广。



 
数据融合技术分析
 
        环境监测的目的是收集大量的环境数据信息并对其分析,在进行采集数据时,其采集频率及精准度要按照实际情况看来确定,然后基站再向传感器的节点进行发布指令。对传感器节点而言,要尽量确保数据的收集数量与其能量消耗一致。在监控范围内所应用的节点只要把数据传送到控制中心即可,损耗的能量不多;但接近控制中心的传感器节点不仅要传输数据,还要为另一些节点构建数据传输的途径,需要消耗大量的能量。为了解决这一问题,应该让其他节点将收集到的数据进行有效压缩并融合,再将其传送到基站内。比如:使用Lempel-Ziv压缩算法来压缩网络中的大量数据,这样可以有效的降低数据数量,从而确保环境检测系统能够高效运行。

 
工业产业环境监测
 
        在工业产业上,无线传感器网络可以使用在危险工作环境中,像是煤矿挖掘、石油钻井以及核电厂等,能够对其工作环境进行实时监测,确保工作环境安全,保证有关人员的生命财产安全。另外,传感器节点能够替代一些工作人员执行危险系数较高的工作,进而降低人工工作的危险程度,提升应对险情的反应精度及速度。此外,无线传感器还具有部署便捷、组网灵活等特征,能够应用于仓储物理管理以及智能家居之中,它可以利用传感器节点构成一个局部的物联网,从而实现实时交换并采集信息数据,最终将其聚集到物联网之中,以此为物联网提供大量的重要信息数据。
 
自然环境监测
 
        在自然环境监测方面,无线传感器网络的应用力度最大、范围较广,它能够对生态环境、地址、气象、农业、洪水、火灾等进行有效监测,并且而无线传感器网络的使用成本较低,能够帮助人们完成一些危险系数较高、操作较为复杂的工作,能够实时监控我国的生态环境。比如:将其安置在野外区域或是不适合人工检测区域内,以此来完成长期的、不间断的检测,进而为保护与研究生态环境提供有力依据。将其安置在河流周围,能够实时监测水位状况以及水污染情况,若是出现异常,无线传感器网络可以将有关数据信息传输到远程监控中心。将其安置在易发生泥石流或滑坡等灾害高发区域内,有关人员可以根据其监测情况提前进行灾害预警,能够使人们及有关部门及时采取有效措施予以应对,从而减少自然灾害造成的损失。将其安置在保护林区之中,能够实时监测火险状况,如果出现火灾,无线传感器能够迅速发出警报,并且上传火灾发生点击火势状况,为使消防人员对火势进行有效控制。
 


       综上所述,在环境监测中使用无线传感器网络,需要具备能量管理、定位技术、数据融合技术等多个关键技术,在使用此些技术时,要根据实际情况进行合理选择。另外,随着无线传感器网络的发展,其在环境监测中的监测范围逐渐扩大,能够应用于军事、工业产业以及自然环境之中,并且在此些环境中其能够发挥监测最大效用。

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