基于物聯(lián)網(wǎng)的城市交通污染監(jiān)測系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來隨著機(jī)動車數(shù)量的迅速增長，城市交通污染問題日益突出，對居民健康造成嚴(yán)重威脅。加強(qiáng)城市交通污染環(huán)境監(jiān)測，是改善城市空氣質(zhì)量的重要前提。傳統(tǒng)的污染監(jiān)測方法操作性差，監(jiān)測效率低，只能進(jìn)行簡單的定時污染數(shù)據(jù)采集，不能進(jìn)行實(shí)時在線遠(yuǎn)程監(jiān)測。而且采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)相對孤立，不能很好的信息融合，指導(dǎo)價值不大。隨著全球物聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為城市交通污染監(jiān)測提供了有利的工具。
　　本課題提出和設(shè)計(jì)了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的城市交通污染監(jiān)測系統(tǒng)

2、，實(shí)現(xiàn)了交通污染信息的遠(yuǎn)程在線實(shí)時監(jiān)測。系統(tǒng)主要由城市交通污染監(jiān)測數(shù)據(jù)采集、ZigBee無線通信網(wǎng)絡(luò)、嵌入式網(wǎng)關(guān)控制、交通污染數(shù)據(jù)信息融合處理等部分組成。交通污染監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要通過部署帶有微處理器的無線傳感器節(jié)點(diǎn)對道路區(qū)域的交通污染參數(shù)實(shí)時采集，包括PM2.5、PM10、一氧化碳和溫濕度等參數(shù);ZigBee無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)短距離數(shù)據(jù)傳輸，通過無線方式連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和嵌入式網(wǎng)關(guān)控制系統(tǒng);嵌入式網(wǎng)關(guān)控制系統(tǒng)的核心采用嵌入式微處理

3、器S3C6410，為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和監(jiān)控中心提供數(shù)據(jù)傳輸接口，起著通信協(xié)議轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)交換，信息融合的作用;信息融合處理系統(tǒng)對多傳感器采集的數(shù)據(jù)融合處理，消除冗余信息，從而獲得準(zhǔn)確的城市交通污染信息。
　　本課題研究并設(shè)計(jì)了城市交通污染監(jiān)測系統(tǒng)的信息融合方案，系統(tǒng)采用三層數(shù)據(jù)融合的方式，實(shí)現(xiàn)對城市交通污染數(shù)據(jù)的全面分析處理。系統(tǒng)利用大量分布在城市道路兩旁的交通污染監(jiān)測采集節(jié)點(diǎn)，采集城市道路交通污染物濃度及溫濕度等參數(shù)，其中每一種參數(shù)的

4、數(shù)據(jù)都是利用多個傳感器測量得到的。第一層融合采用分布圖法剔除疏失誤差，對污染數(shù)據(jù)的一致性進(jìn)行檢驗(yàn)，為后續(xù)的融合處理奠定了基礎(chǔ);第二層融合采用基于自適應(yīng)加權(quán)的數(shù)據(jù)融合算法，根據(jù)同源數(shù)據(jù)自身的比重賦予不同的權(quán)值，最終得到比較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù);第三層融合采用基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的融合方法，通過對各種參數(shù)的綜合分析處理，最終得到系統(tǒng)的融合結(jié)果，實(shí)現(xiàn)對城市交通污染數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確監(jiān)測，對城市交通資源的合理規(guī)劃及決策提供有效信息。
　　本文針對每個系統(tǒng)模塊，