基于無線傳感器網絡的危險品運輸控制系統設計研究

路慶豐

中核建中核燃料元件有限公司，四川宜賓 644000

基于無線傳感器網絡的危險品運輸控制系統設計研究

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的過程中，運輸控制系統具有十分重要的作用。在運輸控制系統中，有必要對無線傳感器網絡進行分析，本文所研究的無線傳感器網絡主要是新一代的網絡系統軟件平臺，可以對危險物品的運輸進行有效的監控，因此，在現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；監測

在對危險品進行運輸的過程中應該十分重視安全問題，因為這些危險品極為容易發生爆炸、腐蝕以及放射性的現象，對人民財產造成一定的損害。隨著我國現代化的發展，交通運輸事業不斷發展壯大，物流行業正在呈現出崛起的趨勢，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方面還不夠完善，缺乏有效的管理，因此造成安全事故的發生。在這種情況下，本文有必要對具體的情況進行分析，提出了無線傳感網絡技術，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絡技術具有一個初步的了解，這項技術中融入了微機電系統傳感技術、計算機科學技術以及網絡通訊技術等，是一項綜合性的技術類型，在當今的信息技術發展過程中，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新發展。當前眾多科研人員都對無線傳感網絡技術提起了一定的興趣，是近幾年來比較活躍的技術手段之一。

將其應用在工業活動中具有重要的意義。因為在工業系統環境中，通過無線傳感網絡技術的運用，可以較快的實現系統共享的效果，并且還能令工業系統達到自治性控制的效果，對生產環境也能得到有效的監控，對于產品質量、產量以及成本方面都具有一定的優越性，因此是當前生產活動中的一項極為有利的技術手段，是對原有技術手段的重要創新。我國在無線傳感器網絡的技術研發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，盡快將這項技術應用在更加廣闊的領域中。

2 無線傳感器網絡控制系統的分析與設計

2.1系統的架構設計

在對整個系統進行架構設計的過程中，主要可以分為3個主要的部分，一是無線傳感器的車載網絡監控；二是基于GPRS、短信或是其他方式的監察系統，可以對所運輸的物品進行隨時隨地的監控；三是對車輛進行監控管理，是在網絡平臺上實現的。這三個組成部分相互獨立，但是互相又具有一定聯系，實現數據之間的交換。在整個系統中，進行信息交換需要以互聯網以及GPRS為基礎，在公共信息網上實現信息網絡的連接，并且進行傳輸，用戶可以在網絡上查詢到所需要的信息，并且建立起一個相應的數據庫，這樣也有助于隨時隨地的信息查詢。

2.2技術要點

在車載監控網絡中，這種無線傳感器網絡具有一定的典型性，主要包含兩部分，一部分是傳感器節點，一部分是匯聚節點，傳感器節點是隨意進行分布的，并且這些節點會主動組織在一起，由此組成了一個網絡。當數據以多跳中繼的形式進行傳輸時，最終就會到達匯聚節點中，并且將其傳輸到管理中心中，這樣管理者就能根據上述的要求對命令進行發布，并且告知相關信息。傳感器節點是一個微系統，主要的作用是信息收集與信息處理，有幾個模塊構成，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，其作用是對監測區域中的信息進行采集以及轉換，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，以保證傳感器網絡可以正常的運行。

在傳感器節點中，能量供應的主要來源是電池，因此節點的能量是有限的，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節中，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系統的功能介紹

在整個系統中，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到信息處理層中。在對車輛中的危險品進行監測的過程中，可以根據對實際情況的判斷而與指揮網絡相聯系，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，這兩部分起著核心的作用，可以在惡劣的環境下正常工作，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，對數據進行整合與傳輸。危險品信息會實時傳輸到車載信息處理中心中，在處理中心時，就會根據各種方式向外界發送。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，一旦發生安全事故，也能在第一時間提供相關的數據，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，并且傳輸到車載信息處理中心中，信息處理中心會根據不同的信息分別傳輸到車輛控制中心中。無線傳感器的核心是通信網絡，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測。通過網絡技術，車輛的位置以及運輸物品的狀態都能及時的顯現出來，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，將危險品的實時數據狀態進行接收，這樣就可以對車輛運輸的安全性進行全面的掌控，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，也是重要的預防。

2.4系統設計的目標

通過對該系統進行有效的設計，確保了危險品的運輸，無線傳感器中設置了無線局域網，這一網絡的主要作用是可以滿足數據傳輸的要求，隨時隨地進行數據的傳遞，為了進一步提升其安全性，因此在對危險品運輸的過程中，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 結論

在現代網絡技術發展的過程中，無線傳感器可以說是一項全新的技術，將其安裝在傳輸物品中，可以隨時隨地對危險品進行監測，實現了更加高效便捷的效果。與此同時，這一網絡監測技術的應用還是運輸車輛局域網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，保護危險品運輸車輛更加安全的行駛。

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TP3

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1674-6708（2016）171-0077-02

路慶豐，中核建中核燃料元件有限公司。