无线传感器网络中低能耗有毒气体监测及其数据分析研究
发布时间：2021-01-25 09:06
自从无线传感器网络快速发展以来,传感器监测技术随处可见,如对有毒气体的监测,就可以借助于气体传感器的浓度探测功能,一旦发生泄漏,传感器探测到的浓度数据会高于正常值。传感器节点的电能通常是电池供给的,但是电池不可更换是它致命的缺点,因此如何减少能量消耗,延长网络寿命是监测任务的重点和难点,而且对于发生泄漏后探测到的异常数据信息如何处理,从而指导用户做出合理的决策也是监测任务不可或缺的一部分,因此本文的研究内容主要可以分为以下两大部分:（1）低能耗的有毒气体监测机制:让传感器节点一直探测的做法显然违背了节约能量的思想,所以人们自然而然地想到周期探测,以前的做法主要有两种,一种是让所有节点周期探测,另外一种是仅仅让一部分有代表性的节点周期探测,前者会带来太多的能量消耗,后者又会使得探测结果不准确。综合考虑节能和准确两个方面,本文采用了一种新的低能耗机制——激活机制,该机制是在按剩余能量周期性的合理选择头节点的基础上,先让头节点周期探测,其他节点保持睡眠,然后将头节点探测到的浓度值与阈值进行比较,一旦超过就发送数据包来激活其通信范围内的其他节点,被激活的邻居节点再继续探测,同时将异常节点信息通...
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
无线传感器网络技术应用实例Fig.1-1Applicationexamplesofwirelesssensornetworkstechnology
数 dn 和稀疏区域（sparse region）中的节点数dn snsdN — 整片区域的传感器节点总数，即N dn sn将整片区域划分成四个大小相等的子区域，其中稀疏区域，另外对角线的两个子区域为密集区域节点总数 N，就先将 N (1 sd)个节点平均分布个节点随机分布于一个对角线上的密集区域。这为 sd 的偏斜分布中。一片矩形区域，长和宽均为 100m，一共部署 N中，且设置传感器的分布偏斜度是 sd=60 (1 60%) 400个节点平均分布在整片区0% 600个节点分布在密集区域，这样便生成偏传感器的偏斜分布如图 2-3 所示。
北京工业大学工学硕士学位论文路径用途选择中，我们希望得到的是从起点到终点的众多路径中的最由于异常节点信息上报汇聚节点 sink 的距离较远，为了节约所以一般做法都是寻找一条最短路径一跳一跳的传递。unay 三角网尼（Delaunay）三角网[40]是指相连但不重叠的一系列三角形的数量的离散点，则构建出来的 Delaunay 三角网一定是唯一的形的外接圆内不含其他点，示例图如 2-6 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Novel Sensor Deployment Method Based on Image Processing and Wavelet Transform to Optimize the Surface Coverage in WSNs[J]. YANG Hang,LI Xunbo,WANG Zhenlin,YU Wenjie,HUANG Bo. Chinese Journal of Electronics. 2016(03)
[2]基于声波技术的管道泄漏检测与定位系统的研究[J]. 付光杰,赵丹,赵庆峰,王士勇. 现代电子技术. 2015(17)
[3]基于四网协同的邻区优化核查系统研究[J]. 张少鸿,陈涛. 中国新通信. 2015(04)
[4]基于Dijkstra最短路径算法的优化及应用研究[J]. 孟庆伟,张冬姣. 电子商务. 2014(12)
[5]ArcGIS在制作统计图中的应用[J]. 胡丽姗,杜艳琴. 电子世界. 2014(10)
[6]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]. 张勇,孟庆浩,吴玉秀,曾明. 传感技术学报. 2014(01)
[7]基于贪婪思想的气体泄漏源探测与定位研究[J]. 毕瑛炜,谷源涛. 计算机仿真. 2014(01)
[8]无线传感器网络中一种能量均衡的基于连通支配集的数据收集算法[J]. 奎晓燕,杜华坤,梁俊斌. 电子学报. 2013(08)
[9]一种基于无线传感网络的气体泄漏源定位算法[J]. 秦晓鑫,王文军,尹长川. 软件. 2013(01)
[10]无线传感器网络的三边定位改进算法[J]. 张华. 集美大学学报(自然科学版). 2012(06)
博士论文
[1]无线传感网中事件监测的压缩感知与异常检测算法研究[D]. 陈分雄.中国地质大学 2013
硕士论文
[1]基于缓存策略的多应用共享传感网多查询优化研究[D]. 赵登.中国地质大学(北京) 2017
[2]大型石化厂区内基于无线传感器网络的有毒气体边界区域定位[D]. 李浩波.中国地质大学(北京) 2016
[3]基于FPGA的无线传感器网络汇聚器的研制[D]. 柳文辉.北京工业大学 2014
[4]无线传感器网络中能量收集节点的研究与实现[D]. 丁仁伟.北京交通大学 2014
[5]基于无线传感网的环境监测数据收集的设计与实现[D]. 朱磊.苏州大学 2013
[6]无线传感器网络无需测距的节点定位算法研究[D]. 贾方方.江西理工大学 2013
[7]基于无线传感器网络的有害气体监测关键技术研究[D]. 秦晓鑫.北京邮电大学 2013
[8]无线传感器网络中分布式压缩感知关键技术[D]. 潘泰鹏.南京邮电大学 2012
[9]基于遗传算法的无线传感器网络路由协议研究[D]. 马慧慧.长春理工大学 2010
[10]三角剖分算法研究[D]. 王力.上海交通大学 2010
本文编号：2998963
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
无线传感器网络技术应用实例Fig.1-1Applicationexamplesofwirelesssensornetworkstechnology
数 dn 和稀疏区域（sparse region）中的节点数dn snsdN — 整片区域的传感器节点总数，即N dn sn将整片区域划分成四个大小相等的子区域，其中稀疏区域，另外对角线的两个子区域为密集区域节点总数 N，就先将 N (1 sd)个节点平均分布个节点随机分布于一个对角线上的密集区域。这为 sd 的偏斜分布中。一片矩形区域，长和宽均为 100m，一共部署 N中，且设置传感器的分布偏斜度是 sd=60 (1 60%) 400个节点平均分布在整片区0% 600个节点分布在密集区域，这样便生成偏传感器的偏斜分布如图 2-3 所示。
北京工业大学工学硕士学位论文路径用途选择中，我们希望得到的是从起点到终点的众多路径中的最由于异常节点信息上报汇聚节点 sink 的距离较远，为了节约所以一般做法都是寻找一条最短路径一跳一跳的传递。unay 三角网尼（Delaunay）三角网[40]是指相连但不重叠的一系列三角形的数量的离散点，则构建出来的 Delaunay 三角网一定是唯一的形的外接圆内不含其他点，示例图如 2-6 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Novel Sensor Deployment Method Based on Image Processing and Wavelet Transform to Optimize the Surface Coverage in WSNs[J]. YANG Hang,LI Xunbo,WANG Zhenlin,YU Wenjie,HUANG Bo. Chinese Journal of Electronics. 2016(03)
[2]基于声波技术的管道泄漏检测与定位系统的研究[J]. 付光杰,赵丹,赵庆峰,王士勇. 现代电子技术. 2015(17)
[3]基于四网协同的邻区优化核查系统研究[J]. 张少鸿,陈涛. 中国新通信. 2015(04)
[4]基于Dijkstra最短路径算法的优化及应用研究[J]. 孟庆伟,张冬姣. 电子商务. 2014(12)
[5]ArcGIS在制作统计图中的应用[J]. 胡丽姗,杜艳琴. 电子世界. 2014(10)
[6]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]. 张勇,孟庆浩,吴玉秀,曾明. 传感技术学报. 2014(01)
[7]基于贪婪思想的气体泄漏源探测与定位研究[J]. 毕瑛炜,谷源涛. 计算机仿真. 2014(01)
[8]无线传感器网络中一种能量均衡的基于连通支配集的数据收集算法[J]. 奎晓燕,杜华坤,梁俊斌. 电子学报. 2013(08)
[9]一种基于无线传感网络的气体泄漏源定位算法[J]. 秦晓鑫,王文军,尹长川. 软件. 2013(01)
[10]无线传感器网络的三边定位改进算法[J]. 张华. 集美大学学报(自然科学版). 2012(06)
博士论文
[1]无线传感网中事件监测的压缩感知与异常检测算法研究[D]. 陈分雄.中国地质大学 2013
硕士论文
[1]基于缓存策略的多应用共享传感网多查询优化研究[D]. 赵登.中国地质大学(北京) 2017
[2]大型石化厂区内基于无线传感器网络的有毒气体边界区域定位[D]. 李浩波.中国地质大学(北京) 2016
[3]基于FPGA的无线传感器网络汇聚器的研制[D]. 柳文辉.北京工业大学 2014
[4]无线传感器网络中能量收集节点的研究与实现[D]. 丁仁伟.北京交通大学 2014
[5]基于无线传感网的环境监测数据收集的设计与实现[D]. 朱磊.苏州大学 2013
[6]无线传感器网络无需测距的节点定位算法研究[D]. 贾方方.江西理工大学 2013
[7]基于无线传感器网络的有害气体监测关键技术研究[D]. 秦晓鑫.北京邮电大学 2013
[8]无线传感器网络中分布式压缩感知关键技术[D]. 潘泰鹏.南京邮电大学 2012
[9]基于遗传算法的无线传感器网络路由协议研究[D]. 马慧慧.长春理工大学 2010
[10]三角剖分算法研究[D]. 王力.上海交通大学 2010
本文编号：2998963
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