基于无线传感器网络的河流中稳态扩散污染源定位研究
本文选题:无线传感器网络 + 非线性最小二乘 ; 参考:《传感技术学报》2014年10期
【摘要】:针对河流中污染源定位问题,首先分析了河流污染源扩散模型,给出了一种处理完全吸收边界,不完全反射边界以及完全反射边界的通用河流污染源稳态扩散模型。改进了在边界约束下以测量值与理论值之差的平方和为目标的非线性最小二乘算法,并提出了一种新的最小二乘污染源定位算法。该算法弥补了直接非线性最小二乘算法在数值计算过程中稳定性较差的缺点。最后,仿真研究了浓度测量噪声,节点漂移误差和反射系数误差对定位性能的影响。仿真结果表明:已知信息的误差越大,则定位均方根误差越大;传感器节点个数越多,估计精度越高,但当节点增加到一定数量时,继续增加节点对定位精度的影响会减小。另外,仿真结果验证了非线性最小二乘算法的优越性,说明了算法在河流污染源定位应用中的有效性。
[Abstract]:Aiming at the problem of pollution source location in rivers, this paper first analyzes the model of river pollution source diffusion, and presents a general steady state diffusion model of river pollution source, which deals with complete absorbing boundary, incomplete reflection boundary and complete reflection boundary. In this paper, a nonlinear least squares algorithm with the square sum of the difference between the measured value and the theoretical value under boundary constraints is improved, and a new least square source location algorithm is proposed. The algorithm makes up for the poor stability of the direct nonlinear least squares algorithm in the process of numerical calculation. Finally, the effects of concentration measurement noise, node drift error and reflection coefficient error on location performance are simulated. The simulation results show that the greater the error of known information, the greater the root mean square error and the higher the estimation accuracy of sensor nodes, but when the number of nodes increases to a certain number, the effect of increasing nodes on location accuracy will be reduced. In addition, the simulation results verify the superiority of the nonlinear least square algorithm, and illustrate the effectiveness of the algorithm in the application of river pollution source location.
【作者单位】: 武汉科技大学冶金自动化与检测技术教育部工程研究中心;遵义医学院信息工程系;
【基金】:国家自然科学基金项目(61171160,61463053) 湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队计划项目(T201302)
【分类号】:TP212.9;TN929.5
【参考文献】
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1 蒋鹏;;基于无线传感器网络的湿地水环境远程实时监测系统关键技术研究[J];传感技术学报;2007年01期
2 王骥;王筱珍;任肖丽;沈玉利;;基于无线传感器网络的水污染监测系统[J];桂林电子科技大学学报;2009年03期
3 张勇;孟庆浩;吴玉秀;曾明;;一种基于分布式最小均方差序贯估计的气体泄漏源定位算法[J];传感技术学报;2014年01期
4 匡兴红;邵惠鹤;;无线传感器网络在气体源预估定位中的应用[J];华东理工大学学报(自然科学版);2006年07期
5 罗旭;柴利;杨君;;无线传感器网络下移动扩散源追踪算法[J];控制理论与应用;2014年02期
6 罗旭;柴利;杨君;;无线传感器网络下静态水体中的近岸污染源定位[J];自动化学报;2014年05期
7 罗旭;柴利;杨君;;无线传感器网络SL-n迭代定位算法[J];通信学报;2011年05期
8 蒋鹏;陈峰;;基于表面均匀配置的UWSNs覆盖控制方法研究[J];仪器仪表学报;2008年12期
【共引文献】
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2 蒋鹏;孔一凡;;面向水环境监测的无线传感器网络数据视频基站设计[J];传感技术学报;2008年09期
3 蒋鹏;;基于无线传感器网络的湿地水环境数据视频监测系统[J];传感技术学报;2009年02期
4 蒋鹏;陈峰;;基于概率的三维无线传感器网络K-覆盖控制方法[J];传感技术学报;2009年05期
5 宋子龙;魏永强;陈金干;王祥;;集线式水库大坝安全监测系统设计[J];传感技术学报;2012年01期
6 汪小龙;张红艳;方潜生;葛运建;汪增福;;无线传感网络覆盖中概率Voronoi模型及算法研究[J];传感技术学报;2012年05期
7 邹赛;刘昌明;李法平;;基于无线传感器网络的水环境监测系统[J];传感器与微系统;2010年09期
8 陈腾博;陈轶博;焦永昌;张福顺;;采用非线性最小二乘法实现双频圆形天线阵的方向图综合[J];电讯技术;2006年02期
9 陈腾博;陈轶博;焦永昌;张福顺;;双频阵列天线方向图的非线性最小二乘法综合[J];电波科学学报;2006年04期
10 杨佑发;赵忠华;徐典;;基于改进模态参数灵敏度法的结构损伤识别研究[J];地震工程与工程振动;2011年01期
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1 杨佑发;李海龙;徐典;赵忠华;;基于改进非线性直接解析法的结构损伤诊断技术[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅱ)[C];2010年
2 李忠献;林伟;倪一清;;基于信赖域方法的MR阻尼器瞬时最优半主动控制[A];防振减灾工程理论与实践新进展(纪念汶川地震一周年)——第四届全国防震减灾工程学术研讨会会议论文集[C];2009年
3 丁阳;林伟;李忠献;;大跨度空间结构地震反应的MR阻尼器半主动控制[A];防振减灾工程理论与实践新进展(纪念汶川地震一周年)——第四届全国防震减灾工程学术研讨会会议论文集[C];2009年
4 张辉敏;宋健;符剑;潘长勇;;中压电力线传输特性多径模型的建模[A];2009安捷伦科技节论文集[C];2009年
5 柴俊沙;蒋鹏;;基于无线传感器网络的饮用水监测设备设计[A];浙江省电子学会2013学术年会论文集[C];2013年
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2 汪文勇;无线传感器网络若干节能关键技术研究[D];电子科技大学;2011年
3 蒋萍;融合机器人视/嗅觉信息的气体泄漏源定位[D];天津大学;2010年
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7 陈浪;基于形状特征的自由曲面CAD重构理论及应用研究[D];重庆大学;2002年
8 肖丙刚;面向光集成的光波导材料制备与参数测量方法研究[D];浙江大学;2006年
9 余义斌;传感器网络定位算法及相关技术研究[D];重庆大学;2006年
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1 侯瑞娜;求解非线性约束优化问题的滤子线搜索内点法[D];北京交通大学;2010年
2 陈敏;打印机光谱色域描述及其可视化技术的研究[D];西安电子科技大学;2009年
3 刘孝卿;面向移动传感器网络的三维覆盖控制方法研究[D];杭州电子科技大学;2011年
4 何志业;面向水环境监测的无线传感器网络网关设计[D];杭州电子科技大学;2010年
5 夏宏博;面向水环境监测的无线传感器网络监测节点设计[D];杭州电子科技大学;2009年
6 王海;TinyOS在ARM2100平台上的移植及调度策略改进的研究[D];杭州电子科技大学;2009年
7 张云飞;基于ZigBee技术的无线水文监测应用研究[D];内蒙古科技大学;2011年
8 李慧霞;室外近地面流场特性分析及烟羽重现[D];天津大学;2012年
9 闫慈;基于强化学习的多机器人气味源搜索[D];天津大学;2012年
10 周爱爱;基于VaR多目标规模型的寿险公司资产负债管理[D];西南财经大学;2011年
【二级参考文献】
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1 蒋鹏;;基于无线传感器网络的湿地水环境远程实时监测系统关键技术研究[J];传感技术学报;2007年01期
2 周冬鑫;金文光;容志能;;基于分层的无线传感网络多跳分簇路由算法[J];传感技术学报;2011年01期
3 邬学军;孟利民;华惊宇;周明华;周凯;;基于能量控制的无线传感网络最优化算法研究[J];传感技术学报;2011年03期
4 王骥;徐国保;沈玉利;;基于无线传感器网络的海水检测系统[J];电讯技术;2008年09期
5 田海;朱新岩;;一种简化的SAGE-HUSA卡尔曼滤波[J];弹箭与制导学报;2011年01期
6 沈岚岚;董荣胜;;一种Ad Hoc网络路由协议安全性的分析方法[J];桂林电子科技大学学报;2007年02期
7 王桂凤;陶晓玲;;基于簇的无线传感器网络路由协议分析[J];桂林电子科技大学学报;2008年06期
8 李恒;张静远;罗轩;谌剑;;无味卡尔曼滤波算法形式及性能研究[J];弹箭与制导学报;2012年03期
9 席俊清,吴怀民,蒋火华,迟郢;我国环境监测能力建设的现状及建议[J];环境监测管理与技术;2001年06期
10 匡兴红;邵惠鹤;;无线传感器网络在气体源预估定位中的应用[J];华东理工大学学报(自然科学版);2006年07期
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5 刘月阳;李娜娜;纪红;乐光新;;无线传感器网络中基于能量的成簇协议[J];无线电工程;2006年10期
6 马碧春;;无线传感器网络在医疗行业的应用展望[J];中国医院管理;2006年10期
7 戴宁江;邱慧敏;;无线传感器网络的安全问题及对策[J];中国无线电;2006年10期
8 姜华;袁晓兵;付耀先;刘海涛;;无线传感器网络中信道仿真模型的研究[J];计算机仿真;2006年11期
9 邱建林;陆桑璐;陈道蓄;;一种无线传感器网络的多优先级数据聚集协议[J];小型微型计算机系统;2006年11期
10 陆克中;黄刘生;万颍渝;徐宏力;;无线传感器网络中传感器节点的布置[J];小型微型计算机系统;2006年11期
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2 杜景林;陈力军;谢立;;无线传感器网络与互联网集成体系结构[A];2008年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(下册)[C];2008年
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4 李洁;任海风;;K重覆盖无线传感器网络优化[A];中国计量协会冶金分会2011年会论文集[C];2011年
5 余e,
本文编号:1977211
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/1977211.html