温室控制系统多传感器数据融合方法的设计

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摘要：为了减少温室控制系统中的数据处理量，提出了一种温室控制系统多传感器数据融合方法。采用狄克逊准则对采集节点多点测温将采集到的每组数据进行较大误差剔除，然后基于算数平均值法对余下数据融合处理后发送到协调器节点，最后采用自适应加权融合算法对协调器节点数据进行最终融合处理。结果表明，该方法相比其他算法更能反映温室真实环境状况，融合效果更好，使控制系统更稳定。

关键词：无线传感器网络；数据融合；狄克逊准则；自适应加权

中图分类号：S24 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）16-4287-03

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.16.055

无线传感器网络（WSNs）以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点，在温室控制系统中得到广泛应用[1]。但是，由于传感器网络节点分布广泛，不可避免会产生覆盖重叠，同一节点区域的数据会被多个节点的传感器捕捉到，并进行传输，从而导致了数据冗余[2]。而WSNs节点的能量是有限的，冗余数据的发送对WSNs的使用寿命造成极大损耗[3]。因此，在保证数据精度的前提下，如何对冗余数据进行融合处理，减少数据发送量，延长WSNs的使用寿命，成为近年来研究的热点问题[4，5]。

本研究通过采用狄克逊准则、算数平均值法和自适应加权融合算法多种算法混合式数据融合处理方法，对采集节点多点测温，协调器节点汇集的数据进行融合处理，在保证数据精度的同时，减少数据发送量。

由图2可知，采用该方法的融合曲线较平滑，波动相对较小，能够真实反映温室环境变化状况。

5 结论

本研究提出一种采用狄克逊准则剔除采集节点异常数据并进行算数平均融合后发送到协调器节点，最后采用自适应加权融合算法对协调器节点数据进行最终融合处理的温室控制系统的多传感器数据融合方法。该方法提高了测量精度，同时减小了粗大误差数据对系统的影响，减小了数据波动，较真实地反映了温室环境状况，增强了系统可靠性。

参考文献：

[1] 王 静.无线传感器网络温室监测系统的设计及数据融合算法的研究[D].呼和浩特：内蒙古农业大学，2014.

[2] 陈任秋，刘 军.基于格拉布斯准则的ds证据理论在wsns中的应用[J].传感器与微系统，2015（6）：153-155，160.

[3] 宋庆恒，刘英德，马 源，等.基于多传感器数据融合的温室温湿度控制系统设计[J].江苏农业科学，2015，43（6）：394-396.

[4] 纪乃华，王颖洁，姚惠萍.基于数据融合算法的矿井环境数据采集系统设计[J].计算机测量与控制，2013，21（9）：2594-2596，2599.

[5] 王 华，王连华，邓 军.数据融合算法在煤自然发火实验系统中的应用[J].计算机工程与应用，2015，51（23）：226-229.

[6] 熊艳艳，吴先球.粗大误差四种判别准则的比较和应用[J].大学物理实验，2010，23（1）：66-68.

[7] 魏治文，程 琳，来记桃，等.几种异常值判别准则在安全监测数据处理中的应用[J].大坝与安全，2009（1）：67-69，84.

[8] 陈亚斌，王亚刚，周代仝.基于修正狄克逊准则的多传感器融合算法[J].通信技术，2014（10）：1178-1182.

[9] 李 琼.温室监控系统中多传感器数据融合技术的研究及应用[D].银川：宁夏大学，2013.

[10] 司迎利，杨新宇，陈 勇，等.基于全局状态估计的多传感器加权数据融合算法[J].红外技术，2014，36（5）：360-364.

[11] 唐亚鹏.基于自适应加权数据融合算法的数据处理[J].计算机技术与发展，2015，25（4）：53-56.