27、工业无线传感器网络与多机器人区域探索技术解析

工业无线传感器网络与多机器人区域探索技术解析

1. 嵌入式代理与无线传感器网络架构

在无线传感器网络（WSN）中，除了汇聚节点嵌入式代理外，每个传感器节点都嵌入了一个传感器节点代理。这里需要明确的是，“传感器节点”指的是传感器的硬件平台，而“传感器节点代理”则是指软件组件或嵌入式智能。

传感器节点代理掌握着当前集群拓扑、相邻汇聚节点、端口状态、关键任务级别和任务状态等信息。它只能通过WSN端口进行通信，并且具备通信、数据聚合和决策等技能。

传感器节点代理部署在传感器节点上，使得传感器节点能够通过WSN通信协议与各自集群的汇聚节点进行通信。汇聚节点嵌入式代理则通过其他网络协议与数据采集系统和/或其他汇聚节点进行通信。由于网络架构采用集群拓扑结构，因此将网络扩展到更多节点相对简单。一个工业WSN可以由1个、2个或Sn个汇聚节点以及1个、2个或Cn个传感器节点集群组成。

2. 石油和天然气精炼厂的应用示例

以一个简单的炼油厂为例，其精炼过程包括四种主要类型的设备：分离器、压缩机、水处理设备和存储设备。其中，分离器有一级和二级两种类型，气体压缩机有低压压缩机和高压压缩机两种类型。

未加工的石油（由油、气和水的混合物组成）进入一级分离器，分离出的气体进入低压气体压缩机，剩余的油流入二级分离器。在二级分离器中，剩余的气体从油中分离出来，也被送往低压气体压缩机。分离出的水被送往水处理设备，精炼后的油在离开二级分离后进行存储和/或出口。离开低压气体压缩机的气体被送往高压气体压缩机，然后进行出口。

一些设施可能有多个同类型的设备。例如，如果一个常规尺寸的储油罐可以作为集群1.1，而炼油厂中有三个储油罐，那么可以说集