基于RSSI算法的城市燃气管网泄漏检测及定位研究

发布时间：2021-09-25 12:32

　　针对城市燃气管道泄漏问题,提出了一种基于RSSI算法的城市燃气管道泄漏检测与定位技术。该技术可以分析和计算管道泄漏时ZigBee节点之间接收信号的强度,并最终获得泄漏的位置。首先利用泄漏目标点到各接受点之间的RSSI信号强度值确立算法模型,其次通过模型得出泄漏点到各接收点之间的距离,最后通过最小二乘法获得泄漏点的近似坐标。仿真结果显示,提出的算法具有较高的定位精度和广泛的应用前景。 

【文章来源】：消防科学与技术. 2020,39(08)北大核心

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【部分图文】：

系统执行流程图

该系统使用无线传感器网络作为通信介质，通过分布在配备有多种传感器（如温度湿度DHT11、燃气MQ-5等）的终端节点，收集天然气管道所在环境的各种数据，数据通过无线网络上传到协调器节点，由协调器进行统一处理，然后再将数据通过总线或无线网络传输到PC端，PC端通过Labview进行远程监视，整体系统框图如图1所示。系统初始化开始后，协调器便会组建无线传感网络。网络创建成功后，路由器、终端节点会陆续发出请求加入网络的数据帧，协调器收到请求帧后会对其逐一安排IP地址,直至全部节点都入网，组网成功。最后一个终端节点入网后，系统开始对环境进行监测，终端节点通过携带的MQ-5气体传感器采集管道所在环境中的燃气浓度，并将终端节点通过传感器采集到的现场环境的气体浓度数据与系统设置的阈值进行比较，以此来确定可燃气体是否泄漏。如果气体浓度在正常范围内，则检测系统仍将保持原来的状态对管道所在环境进行持续监测；一旦气体浓度超过设置的阈值，终端节点上携带的蜂鸣器就会向周围发出警报信号，并立即将泄漏点附近的终端节点自身的RSSI值发送至路由器参考节点，辅助协调器节点定位到泄漏点的具体位置。最后，系统的定位任务完成后，便会将泄漏点的坐标传递至就近工作人员，工作人员收到位置信息，立即到指定位置进行相应的故障维修操作。除此之外，系统还将保存所有异常数据，以便工作人员进行分析和处理故障，为燃气管道的安全运行建立检修和维护模型。系统执行流程图如图2所示。

MATLAB模拟直线定位


本文编号：3409748