無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)工程監(jiān)測中的數(shù)據(jù)融合問題研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks，WSN)是由大量部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過無線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測信息，并發(fā)送給數(shù)據(jù)處理終端。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有布線成本低、監(jiān)測精度高、容錯(cuò)性好、可遠(yuǎn)程監(jiān)控、便于診斷與維護(hù)等諸多優(yōu)點(diǎn)，因而已在目標(biāo)跟蹤、目標(biāo)自動(dòng)識別等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并且在結(jié)構(gòu)工程的健康監(jiān)測、損傷定位等運(yùn)用領(lǐng)域中有著廣闊的前

2、景。 本文在介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，著重分析和研究了現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的常用路由協(xié)議所采用的數(shù)據(jù)融合算法，并針對探測區(qū)域內(nèi)多個(gè)匯節(jié)點(diǎn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)存在的基于區(qū)域重疊，數(shù)據(jù)共享考慮的數(shù)據(jù)融合問題展開討論，提出的基于時(shí)間同步的多匯節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)融合路由機(jī)制(MSDAR)。主要的研究和工作包括以下幾個(gè)方面： (1)對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中現(xiàn)有的數(shù)據(jù)融合機(jī)制進(jìn)行分類總結(jié)，在研究與路由相結(jié)合的數(shù)據(jù)融合機(jī)制中，詳細(xì)分析、比較了定向擴(kuò)

3、散(Directed Diffusion)、LEACH、PEGASIS路由算法中的數(shù)據(jù)融合算法； (2)在對橋隧群結(jié)構(gòu)工程監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)分析之后，結(jié)合該系統(tǒng)節(jié)省整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量、增強(qiáng)所收集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及提高收集數(shù)據(jù)效率的需求，詳細(xì)分析了一種簡單易行的基于時(shí)間同步的數(shù)據(jù)融合算法，闡述其匯節(jié)點(diǎn)目標(biāo)域內(nèi)數(shù)據(jù)融合的步驟； (3)針對多個(gè)匯節(jié)點(diǎn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中存在區(qū)域重疊、數(shù)據(jù)共享的數(shù)據(jù)融合問題展開討論，對單個(gè)匯節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)融合算