【精彩论文】基于移动无线传感网的电缆通道应急监测系统

观点凝练

摘要：为实现电缆通道通信网络缺失、故障或受攻击等应急情况下的环境信息监测需求，研发了一种基于WiFi和超宽带（ultra-wide band，UWB）通信的低成本移动无线传感网络监测系统。该系统包括监测上位机和由球形机器人移动节点组成的无线监测网络。移动节点以STM32系列单片机为主控芯片，集成摄像头模块和温湿度模块实现现场信息采集，集成WiFi通信模块采用无线自组网按需平面距离向量路由协议（ad hoc on-demand distance vector routing, AODV）构建无线传感网络实现信息传输，集成3个UWB通信模块实现移动节点的测距和队列跟随。实验结果表明，该系统能够实现电缆通道环境的稳定实时监测，移动传感队列跟随误差不超过20 cm，监测视频平均传输延时不超过150 ms。
结论：针对通信网络故障缺失或受到网络攻击等应急情况下电缆通道的基本环境信息监测需求，提出了一种基于球形移动机器人节点自组网的移动无线传感网络方案，设计了基于UWB测距的无线传感节点队列跟随控制算法，研制了一套低成本、便于携带应用的实验系统。实验结果表明，系统能够有效实现无线传感队列的运动控制和电缆通道环境温湿度与视频的稳定实时监测。该系统可有效辅助电缆通道发生应急监测需求以及事故后的抢险工作，亦可用于其他缺乏通信的封闭或危险应急场景的环境监测。

引文信息

徐鑫乾, 徐铼, 陈杰, 等. 基于移动无线传感网的电缆通道应急监测系统[J]. 中国电力, 2020, 53(1): 66-71, 99.XU Xinqian, XU Lai, CHEN Jie, et al. An emergency monitoring system for power cable tunnels based on mobile wireless sensor network[J]. Electric Power, 2020, 53(1): 66-71, 99.

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编辑：杨彪

审核：方彤

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