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、價格低廉和實時性好等特點可以實現(xiàn)對監(jiān)測區(qū)域全面的、實時的監(jiān)測，因而逐漸得到國內(nèi)外研究者的重視。但實際應(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)重點項目，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，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。
　　仿真實驗表明，同質(zhì)感知信息融合階段中的一致性檢驗方法，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)