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基于无线传感网络的管道监测系统研究的任务书
任务书
题目：基于无线传感网络的管道监测系统研究
一、任务背景
管道是输送液体或气体的重要的工业装置，在工业生产过程中扮演着重要的角色。然而，在长期的使用中，管道存在被异物侵蚀、腐蚀、损坏等问题，导致管道破裂、泄漏等安全事故的发生。因此，对管道进行实时监测，防范和避免安全事故的发生，对于维护工业生产的正常运行和人民生命财产安全至关重要。
无线传感网络技术作为一种新兴的技术，在实时监测领域发挥着越来越重要的作用。将无线传感器节点部署在管道周围，通过无线传输感知数据，可以实现对管道物理量的实时监测。基于此，本研究拟通过分析无线传感器网络的优缺点，设计一种适用于管道实时监测的无线传感网络系统，以提高管道安全监测的效率和准确性。
二、任务目标
1.基于无线传感网络技术，设计并实现一套针对管道实时监测的传感器节点；
2.建立无线传感网络节点与中心控制器之间的数据传输机制；
3.开发管道监测系统的监测算法和数据处理模型；
4.对所设计的管道监测系统进行实验室和现场实验验证，评估系统在管道监测中的实际效果。
三、任务内容
1.研究无线传感网络技术原理、可行性和应用场景，并选定适合管道监测的无线传感器节点，完成各节点硬件和软件的设计；
2.研究节点与中心控制器之间的数据传输机制，包括传输协议、数据访问控制、网络拓扑结构等设计；
3.研究管道的监测算法和数据处理模型，包括数据采集、预处理、压缩、去噪滤波、分析及可视化等步骤的设计；
4.设计实验方案，包括实验室和现场实验，完成系统的测试、验证和评估工作；
5.撰写论文和实验报告。
四、任务计划
1.第一阶段：文献综述和技术调研，确定管道监测系统的技术路线和关键技术点
时间安排：2个月
2.第二阶段：软硬件设计，包括节点硬件设计、节点软件设计、网络数据传输机制设计等
时间安排：3个月
3.第三阶段：算法和数据处理模型设计
时间安排：2个月
4.第四阶段：系统测试与验证，并完成论文和实验报告
时间安排：3个月
五、任务要求
1.精通无线传感网络技术，具备嵌入式软件和硬件开发能力，能独立开发完成针对管道监测的无线传感器节点；
2.熟悉网络数据传输机制和算法模型设计；
3.具备独立的实验设计、实验操作和实验数据处理能力；
4.熟练掌握相关技术文献的查阅和论文写作能力；
5.严谨的科学研究态度，严格遵守学术道德规范。
六、参考文献
1.Yang,J.,Sun,Y.,&Wang,N.(2018).Acomprehensivesurveyonwirelesssensornetworks:Fromtheorytoapplications.JournalofNetworkandComputerApplications,110,2-42.
2.Cai,Q.,&Cheng,X.(2020).AConditionMonitoringStrategyforReinforcedConcreteStructuresBasedonWirelessSensingTechnology.ShockandVibration,2020,6514749.
3.苏竞翔,陈少淦.基于无线传感网络的智能水利监测系统设计.水利水电技术(提高版),2021(01):72-76+82.