刘 苗, 姚 荣, 钟晓曦, 霍卓苗, 孙振兴,3

(1. 东北石油大学秦皇岛校区 电子信息工程系, 河北 秦皇岛 066004； 2. 东北石油大学 物理与电子工程学院, 黑龙江 大庆 163318； 3. 东北大学 计算机科学与工程学院, 沈阳 110006)

0 引 言

随着5G技术的日益成熟, 物联网在油气长输管道中的应用也在不断推广[1]。石油和天然气是各国重要的战略能源, 由于油气长输管道运输的距离较长, 面临恶劣环境的几率较大, 所以长距离运输原油、成品油和天然气出现泄漏的几率也很大[2-3]。在运输过程中, 一旦出现泄漏, 后果非常严重。目前石油天然气行业主要采用有线与无线通信相结合的方法对油气管道进行监测, 然而有线通信存在基础设施容易受到破坏以及安装成本高等问题, 难以在石油天然气管道监测中大范围应用[4-7]。油气管道物联网可以在恶劣环境下实现网络自组和重组, 可以铺设在环境较恶劣、 地区较偏远的输送管道, 全天不间断地实施监测, 对故障进行及时报警, 实现输油输气管道的泄漏监测。无线传感器网络作为物联网的底层信息获取系统, 具有很高的灵活性、 组织性以及成本低廉的特点, 其在监测油气管道泄漏领域应用价值巨大[8-9]。

认知无线电(CR： Cognitive Radio)是基于时空维度频谱可用性管理和配置其传输参数的最好候选技术。认知无线电在保证授权用户(主用户)频带不受非授权用户(次用户)干扰的条件下, 通过允许非授权用户共享授权用户频带可以使非授权用户获得新的频谱资源[10-12]。……