面向城市污水監(jiān)測的WSN數(shù)據(jù)融合算法研究.pdf

1、水是生命之源，作為人體組織構(gòu)成中的重要部分，它是人們賴以生存的不可或缺的能源，因此，水質(zhì)的好壞與否直接影響著人類正常的生命活動。隨著現(xiàn)代科技、工業(yè)、經(jīng)濟的不斷向前發(fā)展，越來越多的污染影響著水資源的質(zhì)量。實時的掌握水質(zhì)狀況能幫助人們最大限度的降低水質(zhì)污染帶給人們身體和日常生活的危害，保證人們正常生活。
　　課題源于陜西省科學(xué)技術(shù)研究發(fā)展計劃項目，針對渭河流域，對西安市內(nèi)四個排污口水域?qū)嵤┍O(jiān)測。針對傳統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)步驟繁瑣、自動化程度低、

2、水質(zhì)參數(shù)采集不及時、精度偏低、易對水體的生態(tài)環(huán)境造成破壞、系統(tǒng)投資成本高等問題，提出了一種新型的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的城市污水監(jiān)測系統(tǒng)，并為達到延長網(wǎng)絡(luò)工作壽命的目的，進行了數(shù)據(jù)融合算法的研究。
　　根據(jù)西安市內(nèi)排污口的實際特點，制定了面向城市污水監(jiān)測系統(tǒng)的實施方案。綜合各水質(zhì)測量參數(shù)特點與渭河污染現(xiàn)狀，選取溫度、溶解氧(DO)、濁度、酸堿度（PH值）和氨氮(NH3N)五個參數(shù)作為城市污水監(jiān)測系統(tǒng)的測量參數(shù)，并對系統(tǒng)傳送的數(shù)據(jù)進行數(shù)

3、據(jù)融合處理。路由層次通過對簇成員節(jié)點加入均值濾波算法以及設(shè)置各參數(shù)相應(yīng)的置信區(qū)間，對傳感器采集到的原始數(shù)據(jù)進行去冗余處理，簇頭處利用自適應(yīng)加權(quán)數(shù)據(jù)融合算法實現(xiàn)對同類傳感器傳輸數(shù)據(jù)進行綜合處理;基站處利用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對污水環(huán)境進行分類，確定其水質(zhì)受污染情況。
　　最后，通過NS2與MATLAB軟件對各層次的數(shù)據(jù)融合算法進行了仿真驗證，結(jié)果顯示該數(shù)據(jù)融合算法在滿足系統(tǒng)數(shù)據(jù)需求的前提下，能夠減少能量消耗，提高信道利用率，有效的延長了