基于物聯(lián)網的城市交通污染監(jiān)測系統(tǒng)研究與實現.pdf

1、近年來隨著機動車數量的迅速增長，城市交通污染問題日益突出，對居民健康造成嚴重威脅。加強城市交通污染環(huán)境監(jiān)測，是改善城市空氣質量的重要前提。傳統(tǒng)的污染監(jiān)測方法操作性差，監(jiān)測效率低，只能進行簡單的定時污染數據采集，不能進行實時在線遠程監(jiān)測。而且采集的監(jiān)測數據相對孤立，不能很好的信息融合，指導價值不大。隨著全球物聯(lián)網的迅速發(fā)展，物聯(lián)網技術為城市交通污染監(jiān)測提供了有利的工具。
　　本課題提出和設計了一種基于物聯(lián)網技術的城市交通污染監(jiān)測系統(tǒng)

2、，實現了交通污染信息的遠程在線實時監(jiān)測。系統(tǒng)主要由城市交通污染監(jiān)測數據采集、ZigBee無線通信網絡、嵌入式網關控制、交通污染數據信息融合處理等部分組成。交通污染監(jiān)測數據采集系統(tǒng)主要通過部署帶有微處理器的無線傳感器節(jié)點對道路區(qū)域的交通污染參數實時采集，包括PM2.5、PM10、一氧化碳和溫濕度等參數;ZigBee無線通信網絡系統(tǒng)實現短距離數據傳輸，通過無線方式連接數據采集系統(tǒng)和嵌入式網關控制系統(tǒng);嵌入式網關控制系統(tǒng)的核心采用嵌入式微處理

3、器S3C6410，為數據采集系統(tǒng)和監(jiān)控中心提供數據傳輸接口，起著通信協(xié)議轉換，數據交換，信息融合的作用;信息融合處理系統(tǒng)對多傳感器采集的數據融合處理，消除冗余信息，從而獲得準確的城市交通污染信息。
　　本課題研究并設計了城市交通污染監(jiān)測系統(tǒng)的信息融合方案，系統(tǒng)采用三層數據融合的方式，實現對城市交通污染數據的全面分析處理。系統(tǒng)利用大量分布在城市道路兩旁的交通污染監(jiān)測采集節(jié)點，采集城市道路交通污染物濃度及溫濕度等參數，其中每一種參數的

4、數據都是利用多個傳感器測量得到的。第一層融合采用分布圖法剔除疏失誤差，對污染數據的一致性進行檢驗，為后續(xù)的融合處理奠定了基礎;第二層融合采用基于自適應加權的數據融合算法，根據同源數據自身的比重賦予不同的權值，最終得到比較準確的數據;第三層融合采用基于BP神經網絡的融合方法，通過對各種參數的綜合分析處理，最終得到系統(tǒng)的融合結果，實現對城市交通污染數據的準確監(jiān)測，對城市交通資源的合理規(guī)劃及決策提供有效信息。
　　本文針對每個系統(tǒng)模塊，