PIPENET: पाइपलाइन निगरानी के लिए एक वायरलेस सेंसर नेटवर्क

अमेरिका की जल उपयोगिताएँ पुरानी पाइपलाइन संरचनाओं के कारण बढ़ते संचालन और रखरखाव की लागतों का सामना कर रही हैं। पानी की आपूर्ति पाइपलाइनों में लीक और फटने के साथ-साथ सीवेज संग्रहकर्ताओं में रुकावटें और ओवरफ्लो की घटनाएँ प्रति वर्ष लाखों डॉलर की लागत लगाती हैं, और इस भूमिगत infraestructura की निगरानी और मरम्मत एक गंभीर चुनौती प्रस्तुत करती है। इस पेपर में, हम चर्चा करते हैं कि कैसे वायरलेस सेंसर नेटवर्क (WSNs) पाइपलाइन संरचनाओं से परिचालन डेटा के स्थानिक और कालिक संकल्प को बढ़ा सकते हैं और इस प्रकार करीब वास्तविक समय की निगरानी और अंततः नियंत्रण की चुनौती का समाधान कर सकते हैं। हम बड़े व्यास के बल्क-वाटर ट्रांसमिशन पाइपलाइनों की निगरानी के लिए WSNs के उपयोग पर ध्यान केंद्रित करते हैं। हम एक प्रणाली, PipeNet, को रेखांकित करते हैं जिसे हमने उच्च सैम्पलिंग दर पर हाइड्रोलिक और ध्वनिक/कंपन डेटा एकत्र करने के लिए विकसित किया है, साथ ही इस डेटा का विश्लेषण करने के लिए एल्गोरिदम ताकि लीक का पता लगाया जा सके और उन्हें स्थानांतरित किया जा सके। चुनौतियों में उच्च डेटा दर पर सैंपल लेना, आक्रामक कार्य चक्र बनाए रखना, और सख्त शक्ति बजट के तहत समय-सुसंगत डेटा संग्रह सुनिश्चित करना शामिल है। हमने PipeNet के कुछ महत्वपूर्ण घटकों का मूल्यांकन करने के लिए बॉस्टन जल और सीवेज आयोग के साथ एक व्यापक फील्ड परीक्षण किया है। इस प्रारंभिक परीक्षण के परिणामों के साथ, हम व्यापक प्रयोगशाला प्रयोगों के परिणामों का वर्णन करते हैं, जो हमारा विश्लेषण और डेटा प्रसंस्करण समाधान का मूल्यांकन करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। हमारे प्रोटोटाइप तैनाती ने नेटवर्क के लिए एक पुन: उपयोग योग्य, क्षेत्र-फिर से प्रोग्राम करने योग्य सॉफ़्टवेयर ढाँचा विकसित किया है, जिसका हम भी वर्णन करते हैं।