一種面向管道系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的三維部署方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種面向管道系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的三維部署方法，屬無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，其特征在于包括以下步驟：(1)收集獲得管道空間結(jié)構(gòu)參數(shù)和傳感器節(jié)點(diǎn)參數(shù)；(2)計(jì)算傳感器節(jié)點(diǎn)的感知半徑Rs與管道半徑Rp的比值Rs/Rp；(3)計(jì)算相鄰傳感器節(jié)點(diǎn)間的距離ds；(4)計(jì)算所需傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)Ns；(5)計(jì)算傳感器節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)；(6)按照確定的部署方式部署傳感器節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明可根據(jù)管道的空間結(jié)構(gòu)特征優(yōu)化節(jié)點(diǎn)部署，可方便地計(jì)算出管道上傳感器節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)位置，使其所需傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)更少，具有算法簡單、實(shí)現(xiàn)方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的特點(diǎn)。
【專利說明】一種面向管道系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的三維部署方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種面向管道系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的三維部署方法，屬無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】
【背景技術(shù)】
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[0002]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks, WSNs)技術(shù)是解決各類信息監(jiān)測的主要技術(shù)手段。WSNs由大量資源受限的傳感器節(jié)點(diǎn)組成，是一種無中心節(jié)點(diǎn)的全分布式系統(tǒng)。傳感節(jié)點(diǎn)一般配置有感測單元、計(jì)算單元、存儲單元和通訊單元等模塊。傳感器節(jié)點(diǎn)以隨機(jī)部署或確定性部署的方式在監(jiān)測目標(biāo)區(qū)域內(nèi)協(xié)作完成監(jiān)測對象的感測、計(jì)算和數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測區(qū)域的長時間、不間斷監(jiān)測。目前，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已應(yīng)用在環(huán)境監(jiān)控、科學(xué)探索、工業(yè)控制以及戰(zhàn)場監(jiān)測等民用和軍事等領(lǐng)域。
[0003]管道系統(tǒng)是事關(guān)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施，她是運(yùn)輸石油、天然氣、自來水、污水及化工產(chǎn)品等大量液體和氣體的最經(jīng)濟(jì)方式。與鐵路運(yùn)輸、高速公路運(yùn)輸及輪船運(yùn)輸相比，管道運(yùn)輸具有低成本和高容量等明顯優(yōu)勢。但是，隨著管道的長度不斷增加，管道系統(tǒng)的監(jiān)控和管理面臨著巨大的壓力，特別是在管道的壓力檢測、流量監(jiān)測，管道腐蝕、管道泄漏和環(huán)境污染等方面，嚴(yán)重地影響管道的安全運(yùn)行和運(yùn)輸效率。
[0004]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)以其低成本、可持續(xù)、無間斷、安全有效的特點(diǎn)可為管道系統(tǒng)提供安全有效地監(jiān)控管理，可極大地提高管道系統(tǒng)的管理水平、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
[0005]傳感器節(jié)點(diǎn)的部署一般分為隨機(jī)部署和確定性部署兩類。在保證網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)連通和無縫覆蓋的前提下，追求傳感器節(jié)點(diǎn)覆蓋效率最大化是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的基本要求。
[0006]近年來，節(jié)點(diǎn)部署研究主要集中在二維平面問題上，針對三維節(jié)點(diǎn)的部署也主要集中在開闊空間的節(jié)點(diǎn)部署上，對有固定結(jié)構(gòu)特征的三維節(jié)點(diǎn)的部署問題涉及較少。
[0007]作者李莉在文獻(xiàn)《無線地下傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)放置算法》中基于覆蓋性能提出了一種無線地下三維傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)覆蓋算法MCC3D，但其算法是面向開闊空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的，對管道系統(tǒng)不能達(dá)到最優(yōu)；作者周公博在文獻(xiàn)《面向窄長空間的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠性關(guān)鍵技術(shù)研究》中論述了一種面向窄長空間結(jié)構(gòu)特征的三維節(jié)點(diǎn)部署算法，其算法核心思想是把窄長空間劃分成兩個二維平面進(jìn)行分析優(yōu)化，但其算法對于具有固定特征的管道系統(tǒng)并不能達(dá)到最優(yōu)部署；作者王璐超等在文獻(xiàn)《矩形立體倉庫環(huán)境監(jiān)測的WSN節(jié)點(diǎn)三維部署研究》中針對矩形立體倉庫結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出一種矩形立體倉庫三維節(jié)點(diǎn)部署方案。目前也還沒有發(fā)現(xiàn)專門針對管道系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)三維部署的研究?，F(xiàn)有的面向開闊空間，或是面向窄長空間和矩形結(jié)構(gòu)的三維節(jié)點(diǎn)部署方案不能完全適應(yīng)管道結(jié)構(gòu)空間，因此，開展管道系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)部署研究具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0008]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種面向管道系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的三維部署方法，可根據(jù)管道的空間結(jié)構(gòu)特征優(yōu)化節(jié)點(diǎn)部署，可方便地計(jì)算出管道上傳感器節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)位置，使其所需傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)更少，具有算法簡單、實(shí)現(xiàn)方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的特點(diǎn)。
[0009]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的的。
[0010]本發(fā)明提供的一種面向管道系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的三維部署方法，包括以下步驟:
[0011](I)收集獲得管道空間結(jié)構(gòu)參數(shù)和傳感器節(jié)點(diǎn)參數(shù):
[0012]收集獲得的管道空間結(jié)構(gòu)參數(shù)包括:管道半徑Rp、管道長度L ；
[0013]收集獲得的傳感器節(jié)點(diǎn)參數(shù)包括:單個傳感器節(jié)點(diǎn)的感知半徑Rs ;
[0014]所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中各個傳感器節(jié)點(diǎn)的感知半徑Rs相同，管道半徑Rp相同；
[0015](2)計(jì)算傳感器節(jié)點(diǎn)的感知半徑Rs與管道半徑Rp的比值Rs/Rp:
[0016]根據(jù)感知半徑Rs與管道半徑Rp計(jì)算其比值Rs/Rp ；
[0017](3)計(jì)算相鄰傳感器節(jié)點(diǎn)間的距離ds:
[0018]根據(jù)感知半徑Rs與管道半徑Rp的比值Rs/Rp，按下列方式進(jìn)行計(jì)算確定:
[0019]當(dāng)Rs/Rp>=2時，相鄰傳感器節(jié)點(diǎn)間的距離< N |=職+拉-4?ξ).
[0020]i2>Rs/Rp>=W時，相鄰傳感器節(jié)點(diǎn)間的距離4 =IS11Sn., |=2^/R:-1?；；
[0021]當(dāng)W>Rs/Rp>=l時，相鄰傳感器節(jié)點(diǎn)間的距離(=H \=2^；-m6*R;.
[0022](4)計(jì)算所需傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)Ns:
[0023]根據(jù)感知半徑Rs與管道半徑Rp的比值Rs/Rp，以及與管道長度L之間的關(guān)系，按下列方式進(jìn)行計(jì)算確定:
[0024]當(dāng)Rs/Rp>=2時，所需傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)％=卜,2(尺+#-4€小1 ；
[0025]當(dāng)2>RyRp>=々時，所需傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)M =[2I/2^；-1?；)J + l;
[0026]當(dāng)萬〉R/Rp>=l時，所需傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)疋-9/l6g)j + l ；
[0027](5)計(jì)算傳感器節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo):
[0028]傳感器節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)用Ns X 3矩陣P表示；
[0029]其中:P[NJ [O]為X軸坐標(biāo)；
[0030]P [Ns] [I]為 Y 軸坐標(biāo)；
[0031]P [Ns] [2]為 Z 軸坐標(biāo)；
[0032]根據(jù)感知半徑Rs與管道半徑Rp的比值Rs/Rp，以及與相鄰傳感器節(jié)點(diǎn)間的距離ds之間的關(guān)系，按下列方式進(jìn)行計(jì)算確定:
[0033]①當(dāng)Rs/Rp>=2 時:
[0034]傳感器節(jié)點(diǎn)編號i為奇數(shù)的傳感器節(jié)點(diǎn)的X軸坐標(biāo)為0，即P [1-Ι] [0]=0 ；
[0035]傳感器節(jié)點(diǎn)編號i為偶數(shù)的傳感器節(jié)點(diǎn)的X軸坐標(biāo)為2Rp，即P [1-1] [0]=2Rp ；
[0036]無論節(jié)點(diǎn)編號i為奇數(shù)或偶數(shù)，其傳感器節(jié)點(diǎn)的Y軸坐標(biāo)為0，即P [1-Ι] [1]=0 ；
[0037]傳感器節(jié)點(diǎn)的Z 軸坐標(biāo)為(1-1) Xds/2，即 P[i_l] [2]= (1-1) Xds/2 ；
[0038]②當(dāng)2>RS/RP>二忑時:
[0039]傳感器節(jié)點(diǎn)編號i為奇數(shù)的傳感器節(jié)點(diǎn)的X軸坐標(biāo)為0，即P [1-ι] [0]=0 ；
[0040]傳感器節(jié)點(diǎn)編號i為偶數(shù)的傳感器節(jié)點(diǎn)的X軸坐標(biāo)為2Rp，即P [1-1] [0]=2Rp ；
[0041]無論節(jié)點(diǎn)編號i為奇數(shù)或偶數(shù)，其傳感器節(jié)點(diǎn)的Y軸坐標(biāo)為0，即P[i_l] [1]=0 ；
[0042]傳感器節(jié)點(diǎn)編號i為奇數(shù)的傳感器節(jié)點(diǎn)的Z軸坐標(biāo)為(1-1) X ds/2，即P [1-1] [2]=(1-1) Xds/2 ；
[0043]傳感器節(jié)點(diǎn)編號i為偶數(shù)的傳感器節(jié)點(diǎn)的Z軸坐標(biāo)為(1-2) X ds/2，即P [1-1] [2] =(1-2) Xds/2 ；
[0044]③當(dāng)W>RS/RP>二I時:
[0045]傳感器節(jié)點(diǎn)編號i為3的倍數(shù)時，
[0046]傳感器節(jié)點(diǎn)的X軸坐標(biāo)為O,即P [1-Ι] [0]=0 ；
[0047]傳感器節(jié)點(diǎn)的Y軸坐標(biāo)為O,即P [1-Ι] [1]=0 ；
[0048]傳感器節(jié)點(diǎn)的Z 軸坐標(biāo)為(int (i/3)_l) Xds,即 p[i_l] [2] = (int (i/3)_l) Xds ；int()為取整函數(shù)；
[0049]傳感器節(jié)點(diǎn)編號i為偶數(shù)時，
[0050]傳感器節(jié)點(diǎn)的X軸坐標(biāo)為1.5 X Rp，即P [1-1] [0]=1.5XRp ；
[0051]傳感器節(jié)點(diǎn)的Y 軸坐標(biāo)為-3RP/ (2 VT)，即 p[1-l][l]=-3Rp/ (2D ；
[0052]傳感器節(jié)點(diǎn)的Z 軸坐標(biāo)為 int (i/3) Xds,即 p[i_l] [2] =int (i/3) Xds ；
[0053]傳感器節(jié)點(diǎn)編號i為其它編號時，
[0054]傳感器節(jié)點(diǎn)的X軸坐標(biāo)為1.5Rp，即P [1-1] [0]=1.5Rp ；
[0055]傳感器節(jié)點(diǎn)的Y 軸坐標(biāo)為 3R/ (2VT)，即 PLrl][l] 二 3RP/ (2VT).
[0056]傳感器節(jié)點(diǎn)的Z 軸坐標(biāo)分別為 int ( i/3) Xds,即 p[i_l] [2] =int (i/3) Xds ；
[0057](6)按照確定的部署方式部署傳感器節(jié)點(diǎn):
[0058]在管道系統(tǒng)中，無線傳感器節(jié)點(diǎn)部署在管道側(cè)壁上，
[0059]X軸坐標(biāo)的原點(diǎn)設(shè)置在管道起點(diǎn)側(cè)壁上；管道的直徑方向?yàn)閄坐標(biāo)軸方向；
[0060]Y軸坐標(biāo)的原點(diǎn)設(shè)置在管道起點(diǎn)側(cè)壁上，與X軸交叉點(diǎn)處；管道側(cè)壁的切線方向?yàn)閅坐標(biāo)軸方向；
[0061]Z軸坐標(biāo)的原點(diǎn)設(shè)置在管道起點(diǎn)側(cè)壁上,與X、Y軸交叉點(diǎn)處；管道的延伸方向?yàn)閆坐標(biāo)軸方向；
[0062]根據(jù)感知半徑Rs與管道半徑Rp的比值Rs/Rp，以及與相鄰傳感器節(jié)點(diǎn)間的距離ds和管道長度L之間的關(guān)系，可以計(jì)算出所需傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)和傳感器節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，按照計(jì)算的傳感器節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)來部署傳感器節(jié)點(diǎn)即可。
[0063]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果:
[0064]1、本發(fā)明根據(jù)管道的空間結(jié)構(gòu)特征優(yōu)化節(jié)點(diǎn)部署，使其所需傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)更少，從而降低無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)成本。
[0065]2、本發(fā)明可方便地計(jì)算出管道上傳感器節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)位置，具有算法簡單、實(shí)現(xiàn)方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的特點(diǎn)?！緦＠綀D】
【附圖說明】:
[0066]圖1是本發(fā)明管道系統(tǒng)空間結(jié)構(gòu)的映射關(guān)系示意圖。
[0067]圖2是Rs/Rp>=2時的無線傳感器節(jié)點(diǎn)的三維部署方式示意圖。
[0068]圖3是2>RS/RP>=萬時的無線傳感器節(jié)點(diǎn)的三維部署方式示意圖。
[0069]圖4是時的無線傳感器節(jié)點(diǎn)的三維部署方式示意圖。
【具體實(shí)施方式】
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[0070]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0071]如圖所示，在管道系統(tǒng)中，無線傳感器節(jié)點(diǎn)部署在管道側(cè)壁上，且每個傳感器節(jié)點(diǎn)具有相同的感知半徑Rs，管道有相同的管道半徑Rp。從拓?fù)鋱D形的角度看，傳感器節(jié)點(diǎn)的位置在XY平面上的投影全部位于圓形邊上，在XZ平面上的投影位于矩形的兩條長邊上。
[0072]根據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)感知半徑Rs與管道半徑Rp之間的關(guān)系，可分為Rs/Rp>=2，
2>RS/Rp>=i，冶>1/&>二1和&〈1四種情況；其中Rs〈Rp時，傳感器節(jié)點(diǎn)是不能覆蓋管道系統(tǒng)的，只有增大傳感器節(jié)點(diǎn)的工作功率，使RS>RP才能滿足需求；其他三種情況下的最優(yōu)覆蓋如圖2、圖3、圖4所示，從圖中可以看出管道與傳感器節(jié)點(diǎn)的覆蓋關(guān)系。
[0073]實(shí)施本發(fā)明，可按如下步驟進(jìn)行:
[0074]1、根據(jù)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)工程的設(shè)計(jì)，收集獲得傳感器節(jié)點(diǎn)的感知半徑Rs和管道半徑Rp，在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各個傳感器節(jié)點(diǎn)的感知半徑Rs相同，管道半徑Rp相同。
[0075]2、計(jì)算傳感器節(jié)點(diǎn)的感知半徑Rs與管道半徑Rp的比值Rs/Rp。
[0076]3、計(jì)算相鄰傳感器節(jié)點(diǎn)間的距離ds。
[0077]4、計(jì)算所需傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)Ns。
[0078]5、計(jì)算傳感器節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)。
[0079]6、按照確定的部署方式部署傳感器節(jié)點(diǎn)。
[0080]實(shí)例I
[0081]1、感知半徑Rs Cm) = 5，管道半徑Rp Cm) = 2，管道長度L Cm) = 10000。
[0082]2、相鄰傳感器節(jié)點(diǎn)間的距離ds (m) = 16,傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)Ns = 1251。
[0083]3、傳感器節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)(Rs/Rp>=2)。
[0084]
【權(quán)利要求】
1.一種面向管道系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的三維部署方法，其特征在于包括以下步驟: (1)收集獲得管道空間結(jié)構(gòu)參數(shù)和傳感器節(jié)點(diǎn)參數(shù): 收集獲得的管道空間結(jié)構(gòu)參數(shù)包括:管道半徑Rp、管道長度L ； 收集獲得的傳感器節(jié)點(diǎn)參數(shù)包括:單個傳感器節(jié)點(diǎn)的感知半徑Rs ； (2)計(jì)算傳感器節(jié)點(diǎn)的感知半徑Rs與管道半徑Rp的比值Rs/Rp: 根據(jù)感知半徑Rs與管道半徑Rp計(jì)算其比值Rs/Rp ； (3)計(jì)算相鄰傳感器節(jié)點(diǎn)間的距離ds: 根據(jù)感知半徑Rs與管道半徑Rp的比值Rs/Rp，按下列方式進(jìn)行計(jì)算確定: 當(dāng)Rs/Rp>=2時,相鄰傳感器節(jié)點(diǎn)間的距離4 卜2W.y9 當(dāng)2>:RyRp>= A時，相鄰傳感器節(jié)點(diǎn)間的距離(=|SA-21= 2VrK.當(dāng)石>RS/RP>=1時，相鄰傳感器節(jié)點(diǎn)間的距離A H H5 ?= 2>?-9/?6*Λ；, (4)計(jì)算所需傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)Ns: 根據(jù)感知半徑Rs與管道半徑Rp的比值Rs/Rp，以及與管道長度L之間的關(guān)系，按下列方式進(jìn)行計(jì)算確定: 當(dāng)Rs/Rp>=2時，所需傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)M=[2i/2(尺 當(dāng)2>RS/RP>=忑時，所需傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)、=[2l/2^；-1?；)J+i: 當(dāng)芯>RS/RP>=1時，所需傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)X = [31/2^2-9/16i?;)J + l； (5)計(jì)算傳感器節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo): 傳感器節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)用NsX 3矩陣P表示； 其中:P [NJ [O]為X軸坐標(biāo)；
P [NJ [I]為Y軸坐標(biāo)；
P [NJ [2]為Z軸坐標(biāo)； 根據(jù)感知半徑Rs與管道半徑Rp的比值Rs/Rp，以及與相鄰傳感器節(jié)點(diǎn)間的距離ds之間的關(guān)系，按下列方式進(jìn)行計(jì)算確定: ①當(dāng)Rs/Rp>=2時: 傳感器節(jié)點(diǎn)編號i為奇數(shù)的傳感器節(jié)點(diǎn)的X軸坐標(biāo)為O，即P[1-1] [O] =O ； 傳感器節(jié)點(diǎn)編號i為偶數(shù)的傳感器節(jié)點(diǎn)的X軸坐標(biāo)為2RP，即P[1-1] [0]=2RP ； 無論節(jié)點(diǎn)編號i為奇數(shù)或偶數(shù)，其傳感器節(jié)點(diǎn)的Y軸坐標(biāo)為0，即P[1-1] [1]=0 ； 傳感器節(jié)點(diǎn)的Z軸坐標(biāo)為(1-1) Xds/2，即P[1-1] [2]= (1-1) Xds/2 ； ②當(dāng)2>Rs/Rp>=V5 時: 傳感器節(jié)點(diǎn)編號i為奇數(shù)的傳感器節(jié)點(diǎn)的X軸坐標(biāo)為0，即P [1-Ι] [0]=0 ； 傳感器節(jié)點(diǎn)編號i為偶數(shù)的傳感器節(jié)點(diǎn)的X軸坐標(biāo)為2RP，即P [1-1] [0]=2RP ； 無論節(jié)點(diǎn)編號i為奇數(shù)或偶數(shù)，其傳感器節(jié)點(diǎn)的Y軸坐標(biāo)為0，即P[1-Ι] [1]=0 ； 傳感器節(jié)點(diǎn)編號i為奇數(shù)的傳感器節(jié)點(diǎn)的Z軸坐標(biāo)為(1-1) Xds/2，即P[1-1] [2] =(1-1) Xds/2 ； 傳感器節(jié)點(diǎn)編號i為偶數(shù)的傳感器節(jié)點(diǎn)的Z軸坐標(biāo)為(1-2) Xds/2，即P[1-1] [2] =(1-2) Xds/2 ； ③當(dāng)萬>RS/RP>=1時: 傳感器節(jié)點(diǎn)編號i為3的倍數(shù)時， 傳感器節(jié)點(diǎn)的X軸坐標(biāo)為O，即P [1-1] [O] =O ； 傳感器節(jié)點(diǎn)的Y軸坐標(biāo)為0，即P [1-Ι] [1]=0 ； 傳感器節(jié)點(diǎn)的 Z 軸坐標(biāo)為(int (i/3)-1) Xds,即 P[1-1] [2] = (int (i/3) -1) Xds ； 傳感器節(jié)點(diǎn)編號i為偶數(shù)時， 傳感器節(jié)點(diǎn)的X軸坐標(biāo)為1.5 X Rp,即P [1-1] [0]=1.5XRP ； 傳感器節(jié)點(diǎn)的Y軸坐標(biāo)為_3RP/ (2石)，即p[1-1][1]=-3?/ (2D ； 傳感器節(jié)點(diǎn)的 Z 軸坐標(biāo)為 int (i/3) Xds,即 P [1-1] [2] =int (i/3) Xds ； 傳感器節(jié)點(diǎn)編號i為其它編號時， 傳感器節(jié)點(diǎn)的X軸坐標(biāo)為1.5RP，即P [1-1] [0]=1.5RP ； 傳感器節(jié)點(diǎn)的Y軸坐標(biāo)為3?/ (2VT)，即p[1-1][1]= 3RP/ (2D ; 傳感器節(jié)點(diǎn)的Z軸坐標(biāo)分別為int (i/3) Xds,即P[1-1] [2]=int (i/3) Xds ； (6)按照確定的部署方式部署傳感器節(jié)點(diǎn): 在管道系統(tǒng)中，無線傳感器節(jié)點(diǎn)部署在管道側(cè)壁上，根據(jù)感知半徑Rs與管道半徑Rp的比值Rs/Rp，以及與相鄰傳感器節(jié)點(diǎn)間的距離ds和管道長度L之間的關(guān)系，計(jì)算出所需傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)和傳感器節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，按照計(jì)算的傳感器節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)來部署傳感器節(jié)點(diǎn)即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向管道系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的三維部署方法，其特征在于X軸坐標(biāo)的原點(diǎn)設(shè)置在管道起點(diǎn)側(cè)壁上；管道的直徑方向?yàn)閄坐標(biāo)軸方向；Y軸坐標(biāo)的原點(diǎn)設(shè)置在管道起點(diǎn)側(cè)壁上，與X軸交叉點(diǎn)處；管道側(cè)壁的切線方向?yàn)閅坐標(biāo)軸方向；ζ軸坐標(biāo)的原點(diǎn)設(shè)置在管道起點(diǎn)側(cè)壁上，與X、Y軸交叉點(diǎn)處；管道的延伸方向?yàn)閆坐標(biāo)軸方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種面向管道系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的三維部署方法，其特征在于所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中各個傳感器節(jié)點(diǎn)的感知半徑Rs相同，管道半徑Rp相同。
【文檔編號】H04W84/18GK104135779SQ201310158362
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年5月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月2日
【發(fā)明者】余華平, 郭梅 申請人:長江大學(xué)