面向水質(zhì)監(jiān)測的無線傳感網(wǎng)絡(luò)信息融合方法研究.pdf

1、在水環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，相比傳統(tǒng)人工定時定點(diǎn)的監(jiān)測方式，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以其覆蓋范圍廣、自組織、價格低廉和實(shí)時性好等特點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)對監(jiān)測區(qū)域全面的、實(shí)時的監(jiān)測，因而逐漸得到國內(nèi)外研究者的重視。但實(shí)際應(yīng)用中仍然存在著問題，由于大部分監(jiān)測區(qū)域都是環(huán)境相對惡劣或人類不宜到達(dá)的區(qū)域，無線傳感器節(jié)點(diǎn)會因外界因素的變化和自身因素的影響出現(xiàn)工作不穩(wěn)定的現(xiàn)象，導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)一定的偏差，無法對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確的監(jiān)測，不僅如此，頻繁的數(shù)據(jù)傳輸還會使得節(jié)點(diǎn)能量很

2、快耗盡而造成整個監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)無法正常工作。因此，有必要對其感知信息進(jìn)行融合。本課題來源于省科技攻關(guān)重點(diǎn)項(xiàng)目，對水質(zhì)監(jiān)測應(yīng)用背景下的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多感知信息融合方法進(jìn)行研究。
　　論文針對水質(zhì)監(jiān)測應(yīng)用的特點(diǎn)，提出了一種包含預(yù)處理、同質(zhì)感知信息融合和異質(zhì)感知信息融合三個階段的融合方案。預(yù)處理階段通過采用閾值抑制的方法降低多種感知信息的上報(bào)率；同質(zhì)感知信息融合階段通過采用改進(jìn)的一致性檢驗(yàn)方法對異常感知信息進(jìn)行診斷，并有條件的進(jìn)行剔除和修正，

3、隨后引入滑動窗口方法計(jì)算每個傳感器的樣本方差以確定各感知信息的權(quán)值，并采用加權(quán)方法進(jìn)行融合處理；異質(zhì)感知信息融合階段則通過模糊綜合評判法對前一階段得到的融合結(jié)果進(jìn)行再次融合，得到當(dāng)前目標(biāo)監(jiān)測區(qū)域的水質(zhì)等級、污染物種類和含量等水質(zhì)狀況信息。
　　仿真實(shí)驗(yàn)表明，同質(zhì)感知信息融合階段中的一致性檢驗(yàn)方法，當(dāng)閾值設(shè)定為[0.05,0.15]時，能夠?qū)惓８兄畔⒃\斷時的誤判率控制在3％以內(nèi)，較為準(zhǔn)確的診斷出異常感知信息，降低了它對加權(quán)融合結(jié)