管网检测的无线传感网络信息采集同步

无线传感网络的时钟校准决定了各节点信息采集的同步性。在供水管网泄漏检测中,各节点信息采集的时间同步误差将引入漏点的定位误差。在泛洪时间同步协议的基础上,提出拨号时间同步方案,在同步过程中采用定向拨号和线性回归相结合的方法,周期补偿终端节点间因本地时钟源频差而产生的时钟偏移,实现网络时间校准。对单跳网络,每2 min进行1次校正,测试表明节点间的同步误差每秒在10μs以内,累积误差不超过1 ms,这样引起的管网漏点定位误差在1 m以内,可以满足供水管网泄漏检测的要求。

时间同步在管道泄漏检测中的应用研究

针对无线传感器网络中检测节点间时钟不同步的问题,提出基于点对点时间同步算法的子网同步方案。将节点时钟同步到基站,采用线性回归法拟合时钟偏移曲线以确定节点的时钟偏移率,补偿累积时间同步误差,实现节点间长时间同步。实验结果证明,补偿周期每6 min校正一次,得到节点间的同步误差控制在每秒10μs以内,累积误差不超过1 ms,能够满足管道泄漏检测的要求。

基于虚拟仪器的原油管道泄漏实时监测与定位系统

原油管道泄漏不仅给国民经济造成巨大的损失,而且会导致环境的污染,解决管道泄漏问题显得异常重要。设计了一种针对原油管道的实时监控系统,该系统通过采集输油管道两端的温度、压力和流量等信号,借助石油公司内部的局域网络完成数据的传输,然后对2个站点的数据进行综合分析与处理,实现对输油管道的泄漏报警和漏点定位。介绍了基于负压波法的定位原理和一些关键技术问题的解决,最后通过LabVIEW完成了整个系统的软件设计。通过实地测试,系统运行良好,满足输油管道泄漏检测的要求。

矿用相位式激光测距传感器的应用研究

煤矿采掘工作面掘进进尺控制、机车防撞间距预警、巷道顶板形变等都需要精确测距。通过对现有非接触式测距技术的分析比较,根据矿井实际提出相位式激光测距原理的系统设计目标,通过测量调制光波往返于被测距离间的相位差,能精确的测量目标物的距离。介绍了相位式激光测距原理并分析了测距误差来源,阐述了矿用激光测距传感器的设计过程。采用标准测距仪进行对比测试,测试表明矿用激光测距传感器测距量程可达100m,测量误差在10mm以内,可以满足矿井测距的要求。