基于物联网的化工园区安监防灾系统架构及组网技术研究.doc

系统架构及组网技术研究*张鲍宁海 杨理想重庆邮电大学通信网与测试技术重点实验室硕士研究生 系统架构及组网技术研究* 张 鲍宁海 杨理想 重庆邮电大学通信网与测试技术重点实验室硕士研究生 重庆邮电大学通信网与测试技术重点实验室博士研究生 重庆邮电大学通信网与测试技术重点实验室硕士研究生 2010 年 3 月两会期间，温家宝总理所作政府工作 报告明确提出，要利用物联网技术推动经济发展方式 的转变。时至今日，物联网成为国家经济技术发展的战 摘要：以物联网的工程应用为研究背景，介绍物 联网体系架构，并分析化工园区安监防灾物联网 的系统需求，设计了安监防灾系统的网络架构及 其组网方案。最后分析该系统在工程建设和应用 中尚存的问题,并提出可行解决方案。 关键词：物联网，安监防灾系统，系统架构，组网 技术 略支柱之一[1]。大量调研工作显示，物联网在智能家居、 智能小区、智能交通、水文水质、农村信息化等方面已 得到广泛应用[2]。但是，将物联网技术全面应用于化工 园区安监防灾系统的案例还比较少。 物联网相对于其他网络的优势在于其泛在化和智 能化，而化工园区从监控布点到上层应用均体现了对 这二者的需求。本文拟以物联网应用为基础，建立化工 园区安监防灾系统平台，并对该系统的接入组网方式 提出可选设计方案。 Abstract： This paper introduced the system archi－ tecture of Internet of Things, and analyzed the sys－ tem requirements of the safety control and disaster prevention system in a chemical industrial park, then designed its network architecture and pro－ posed networking mode of the safety control and disaster prevention system. At last, the paper ana－ lyzed the questions in the system construction and application, and proposed feasible solutions. Key words: Internet of Things, safety control and disaster prevention system, system architecture, net－ working technology 1 物联网体系结构 物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产 业的第三次浪潮。目前，多个国家都在花巨资进行深入 研究。物联网是指通过 RFID、传感器、定位系统等信息 传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连 基金项目：科技部中芬国际合作项目，工信部电子发展基金（[2009]565 号），国家发改委支持项目（渝发改技［2009］1135），重庆市成果转化项目 （Kjzh10204） ! VaW] ] X$?aY ]!|Z TZ[ } ?[b~? ! VaW] ] X$?aY ]!|Z TZ[ } ?[b~? ?\ Uc]^€ d_`V ` q? FDE== KIGIMGJHNHJL r #$ ! t ? ? ? 的平台架构。 2.2 园区安监防灾物联网架构 根据化工园区产业要求和物 网泛在化、智能化的特性，将化工 区安监防灾物联网系统架构由下 上规划为感知层、网络层和应用层 如图 1 所示。 最底层是感知层，主要完成信 的收集与简单处理, 该层由无线传 网（WSN）、RFID 和执行器组成[4]。 园区仓库、排污口和生产车间等重 危险源及公共环境采用传感器监 和视频监控；化学品运输车辆、园 图 1 化工园区安监防灾物联网系统架构 接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识 别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，是对互联网 的拓展和延伸。 物联网的体系结构被分为三个层次： ·底层是用来采集数据的感知层； ·中间层是数据传输的网络层； ·上层是内容的应用层[3]。 进出口主要以 RFID 技术采集信息。 中间层是网络层，主要完成各种异构网络的 合和信息的可靠传输。组网方式以无线和有线相 合的原则。在高频辐射较强的生产车间，可选用有 传输方式。根据园区环境和传输数据类型的不同， 线传输主要在 WiMAX、W