面向城市污水監(jiān)測的WSN數據融合算法研究.pdf

1、水是生命之源，作為人體組織構成中的重要部分，它是人們賴以生存的不可或缺的能源，因此，水質的好壞與否直接影響著人類正常的生命活動。隨著現代科技、工業(yè)、經濟的不斷向前發(fā)展，越來越多的污染影響著水資源的質量。實時的掌握水質狀況能幫助人們最大限度的降低水質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技術研究發(fā)展計劃項目，針對渭河流域，對西安市內四個排污口水域實施監(jiān)測。針對傳統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)步驟繁瑣、自動化程度低、

2、水質參數采集不及時、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絡的城市污水監(jiān)測系統(tǒng)，并為達到延長網絡工作壽命的目的，進行了數據融合算法的研究。
　　根據西安市內排污口的實際特點，制定了面向城市污水監(jiān)測系統(tǒng)的實施方案。綜合各水質測量參數特點與渭河污染現狀，選取溫度、溶解氧(DO)、濁度、酸堿度（PH值）和氨氮(NH3N)五個參數作為城市污水監(jiān)測系統(tǒng)的測量參數，并對系統(tǒng)傳送的數據進行數

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