基于蚁群算法的WSNs节点有障环境中部署优化研究

能量限制是无线传感器网络(WSNs)技术中一个关键问题。提出了一种通过无线信道能耗衰减模型利用Dijkstra算法和蚁群算法相结合的WSNs节点静态优化部署策略。通过该策略对两种不同的环境仿真部署验证表明:该策略能更好地优化节点在复杂二维地理环境中的静态部署,并可有效地减少网络的能耗,提高WSNs的使用寿命。

基于双通道参考技术的磁共振地下水探测电磁噪声分布规律研究

磁共振地下水探测(MRS)技术能直接测量水中氢质子的拉莫尔进动,可表征地下水含水量和介质孔隙度等信息,因而获得了广泛应用.然而,MRS信号微弱,实际探测中电磁噪声强度大,若噪声未被有效去除,会导致后续水文参数解释不准确,采用“8”字形线圈或运用带参考线圈的噪声抵消等方法可抑制噪声干扰,但这些方法消噪效果的好坏取决于电磁噪声的空间分布.另外,在强噪声或多噪声源环境下应用MRS方法,选择恰当的探测位置对提高探测效率以及增加探测结果的有效性具有重要意义.因此,本文使用双通道噪声采集装置在实验前记录环境中的电磁噪声,通过双通道参考技术推导同一时刻不同测点的噪声强度,再得到测区电磁噪声分布结果,该噪声分布情况对MRS方法探测方式的选取具有指导性的作用.同时,可根据噪声分布情况为探测线圈选择最佳测点以避开噪声强度大的区域,进而提高采集信号的信噪比.最后,通过采集室外环境下的电磁噪声,验证本文提出的基于双通道参考技术的电磁噪声分布规律研究方法的有效性,为可靠高效地开展磁共振地下水探测提供了新的技术手段.

多样异常数据筛选WSNs矿井热害监测系统设计

针对深层矿井热害监测问题和有线监测系统布线复杂等缺点,基于Zig Bee和Wi Fi两大通信技术,设计了一种有多样性异常数据筛选功能的无线传感器网络(WSNs)矿井热害环境监测系统。经过实验验证:本系统实现了对环境参数的监测。研究了两类多样性异常数据筛选方法,提出了参数适应型拉依达异常数据剔除法则和使用置信水平的数据剔除方法,提出了皮尔森相关系数域(PCCF)异常状态判断法。经过数据分析验证,以上两类方法具有良好的效果。

钨矿井下破损高压导线对WSN节点电磁干扰机理的建模分析

钨矿输电高压导线遍及整个巷道,常发生电晕和火花放电,由此带来的电磁辐射对无线传感器网络节点造成严重干扰。为此,对钨矿高压导线进行辐射场强建模仿真计算,结果证明,降低干扰后温度数据的错误率由25%下降到10.4%,建立的矿井模型和电磁辐射仿真结果能够很好地反映实际运行状态,对实际应用中传感器节点的布置和高压导线的布线具有很强的理论指导意义。