[發明專利]一種安全監測傳感器的無盲區布設方法

在審

• 申請號: 202210350126.6
• 申請日: 2022-04-02
• 公開（公告）號: CN114866975A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 郭飛;孔恒;張樹;陳繼宏;王凱麗;張文亮;林雪冰;韓育琛;黃振龍;郭建川;王雄;張來順;曹凱;趙晟;陳斌;李海平;王彬;田延華;汪涼;陳克偉;張志強;劉穎
• 申請（專利權）人: 北京市政建設集團有限責任公司;北京高新市政工程科技有限公司
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04W16/18;H04W16/22
• 代理公司: 北京一枝筆知識產權代理事務所(普通合伙) 11791
• 代理人: 張慶瑞

本發明提供了一種安全監測傳感器的無盲區布設方法，包括：利用自適應去噪函數去除各個近鄰傳感器測量值中的異常值，生成數據清洗后的測量值；根據數據清洗后的測量值得到各個近鄰傳感器的信任度；根據各個近鄰傳感器的信任度得到各個傳感器之間的融合矩陣；利用融合矩陣對各個近鄰傳感器采集的測量值進行融合得到融合后的測量值；根據融合后的測量值在預設的安全監測點布設位置最優的傳感器。本發明通過借助多個傳感器融合后的測量值，來找到安全監測點的最優監測位置，同時使用一個新的傳感器來代替多個傳感器采集安全監測點的環境參數，可以保證傳感器網絡全覆蓋的情況下，解決因傳感器布設過多，導致成本上升和資源浪費的問題。

技術領域

本發明屬于傳感器布設技術領域，更具體地說，是涉及一種安全監測傳感器的無盲區布設方法。

背景技術

在現代施工過程中，要用各種傳感器來監視各個安全參數(如有毒氣體的濃度，可燃氣體的濃度等)，用來保證施工人員的安全。

目前,對安全監測傳感器的布設位置一般依賴于經驗,缺乏理論基礎。如果傳感器布設的太稀疏，則無法實現傳感器網絡的全覆蓋，從而容易引發各種安全事故；相反，如果傳感器分布的過于密集，則會使傳感器覆蓋范圍中傳感區域重疊過多，導致成本的上升和資源的浪費。因此，在傳感器布局中，不僅需要滿足傳感器的多種性能約束，如系統能量損耗、覆蓋精度、信號的完備性等，還需要考慮傳感器的布設成本。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種安全監測傳感器的無盲區布設方法，以解決安全監測傳感器的布設成本高的問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種安全監測傳感器的無盲區布設方法，包括：

步驟1：將多個近鄰傳感器放置在預設的安全監測點；

步驟2：根據各個近鄰傳感器之間的距離構建測量空間模型；

步驟3：根據測量空間模型構建自適應去噪函數；

步驟4：利用所述自適應去噪函數去除各個近鄰傳感器測量值中的異常值，生成數據清洗后的測量值；

步驟5：根據所述數據清洗后的測量值得到各個近鄰傳感器的信任度；

步驟6：根據所述各個近鄰傳感器的信任度得到各個傳感器之間的信任矩陣；

步驟7：根據所述各個傳感器之間的信任矩陣得到融合矩陣；

步驟8：利用所述融合矩陣對各個近鄰傳感器采集的測量值進行融合得到融合后的測量值；

步驟9：根據融合后的測量值在所述預設的安全監測點布設位置最優的傳感器。

優選的，所述步驟2：根據各個近鄰傳感器之間的距離構建測量空間模型，包括：

采用公式：

構建測量空間模型；其中，σ表示預設時間段內在m點的傳感器與在n點的傳感器之間測量值差的平均值，dis(m,n)表示在m點的傳感器與在n點的傳感器之間的距離，R表示可調參數。

優選的，所述步驟3：根據測量空間模型構建自適應去噪函數，包括：

步驟3.1：根據測量值的加權平均值構建去噪閾值；其中，所述去噪閾值為：

其中，Y_i表示傳感器采集的第i個測量值，W_i表示Y_i的權重值；

步驟3.2：根據所述自適應去噪閾值和所述測量空間模型構建自適應去噪函數。

優選的，所述自適應去噪函數為：