The invention discloses a sensor node location optimization method of CO2 geological storage area, through the monitoring and analysis of regional geological, geographical and meteorological data, analysis of the leakage of CO2 impact factor events and sensitivity to determine the partition, coverage control scheme of monitoring sensor network node design different, or dense or sparse deployed sensor monitoring node, Delaunay triangulation network expression description and optimization of the overlay network based on. Carbon dioxide sensor network localization of geological storage area, the distribution density of wireless sensor network node can be adjusted according to the geographic and geological features of dynamic detection area, realize the coal carbon dioxide injection zone leak dynamic monitoring sensor network deployment optimization. This method can reduce node redundancy and communication overhead as much as possible, and has strong network coverage ability and network connectivity.
【技术实现步骤摘要】
一种CO2地质封存区域的传感网络节点定位优化方法
本专利技术涉及无线传感网络节点定位方法,尤其涉及一种CO2地质封存区域的传感网络节点定位优化方法。
技术介绍
全球变暖问题已经引起国际的密切关注,二氧化碳作为最重要的温室气体亦是全球变暖的主要原因。目前,中国现已成为第二大CO2排放国,并且将长期依赖矿物燃料特别是煤、石油和天然气等作为主要能源,是CO2潜在的第一大排放国。虽然,大气中的CO2可以通过陆地生态系统中的植被、微生物和土壤,以及海洋生态系统中的浮游生物吸收,但生物和其它固碳方式所产生的效果十分有限,因此还需要通过地质固碳等其它途径缓减CO2气体排放的增长速度。一种较为直接、有效的方法是将固定点源产生的CO2,捕集后长期储存于相对封闭的地质构造或海洋中,从而阻止或显著减少CO2向大气中的人为排放,但是地质封存后的CO2必须依靠地层的压力维持超临界流体态,一旦通过断层、裂隙或油气井等通道泄漏到地表,会在近地表形成比空气重的气云,对人类健康、生命安全及生态环境产生严重影响,使得对抗全球变暖的努力付之东流。为了确保CO2能够长期安全封存在地下,就需要完善的监测技术提供保障,精准的监测设备能够提高对封存过程的认识并证实其有效性,验证CO2地质封存持久性和安全性的关键是连续自动监测。传统的网络监测覆盖控制方案往往是在监测区域中或随机、或均匀地布设离散的传感节点,然而并没有从实际应用意义上解决网络覆盖的节点优化布设问题,造成了检测成本的增加和浪费。与本专利技术最为相近的已有技术有:专利号为200810201237.0公开了一种面向区域监测的无线传感器网络节点布 ...
【技术保护点】
一种CO2地质封存区域的传感网络节点定位优化方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1),通过分析CO2地质封存区域的地质、地理和气象数据,获得CO2地质封存区域的CO2泄漏事件的影响因子集合并确定权重,然后运用GIS空间分析技术得出CO2地质封存区域敏感程度分布图;步骤2),根据CO2地质封存区域的不同敏感等级,采用不同密度的网络覆盖控制算法布设传感监测节点;步骤3),对CO2地质封存区域中部署的传感节点集合进行Delaunay剖分,完成对覆盖网络的描述和优化表达。
【技术特征摘要】
1.一种CO2地质封存区域的传感网络节点定位优化方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1),通过分析CO2地质封存区域的地质、地理和气象数据,获得CO2地质封存区域的CO2泄漏事件的影响因子集合并确定权重,然后运用GIS空间分析技术得出CO2地质封存区域敏感程度分布图;步骤2),根据CO2地质封存区域的不同敏感等级,采用不同密度的网络覆盖控制算法布设传感监测节点;步骤3),对CO2地质封存区域中部署的传感节点集合进行Delaunay剖分,完成对覆盖网络的描述和优化表达。2.根据权利要求1所述的一种CO2地质封存区域的传感网络节点定位优化方法,其特征在于,所述步骤1)中,确定权重的具体步骤为:根据提取的封存区域CO2泄露事件的影响因子集合,构建CO2地质封存区域环境敏感影响因子评价指标体系;所述评价指标体系由目标层、准则层和判别层组成,其中一级评估指标为监测环境敏感度A;一级评估指标包括的二级评估指标有:地质储层B1、地形地貌B2、气象风场B3;二级评估指标包括的三级评估指标有:埋藏深度C1、断裂活动C2、储层渗透度C3、储层孔隙度C4、地热条件C5、坡度C6、坡向C7、矿井位置C8、土地利用C9、地表覆盖C10、土壤类型C11、盛行风力C12、盛行风向C13;依据评价指标体系的影响因子层次结构,采用层析分析法构建判断矩阵进行计算比较,经层层迭代计算后得到最后一级指标层对一级指标层的总排序权重。3.根据权利要求2所述的一种CO2地质封存区域的传感网络节点定位优化方法,其特征在于,所述步骤1)中,运用GIS空间分析技术得出CO2地质封存区域敏感程度分布图,具体包括如下步骤:a,分析地质调查和矿井专题地图数据,得到CO2地质封存区域煤储层及其围岩的孔隙度、渗透度、地热条件、埋藏深度和断裂活动影响因子的值,利用GIS技术将各单项影响因子通过加权叠加进行空间叠加,获得CO2地质封存区域的CO2潜在泄漏通道,并对其进行缓冲区分析得出CO2泄漏的影响程度和空间分布状况图层;b,基于CO2地质封存区域已获取的数字高程模型数据,确认CO2地质封存区域的地理位置及范围,并采集CO2地质封存区域的自然地理特征;运用获取的数字高程模型数据进行坡度和坡向分析,得出地形坡度图以及地形坡向图;并对地形坡度图和地形坡向图分别进行栅格重分类,得到坡度分级图和坡向分类图;其中分类标准为:在地形坡度图中将小于15°定义为缓坡,大于等于15°定义为陡坡;在地形坡向图中将坡向分为向南、向北、向东、向西、向东南、向西南、向东北和向西北8个方向;基于遥感数据提取CO...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨慧,吴萌萌,秦勇,王永波,张小露,
申请(专利权)人:中国矿业大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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