土遺址保護無線感測器網路監測與信息融合研究

《土遺址保護無線感測器網路監測與信息融合研究》是依託西北大學，由房鼎益擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：土遺址保護無線感測器網路監測與信息融合研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：房鼎益
• 依託單位：西北大學

項目摘要

土遺址預防性保護中面臨著環境數據難以長期持續獲取、遺址形變不易監測和數據分析方法匱乏的問題，導致土遺址生存狀態評估不準。項目旨在利用無線感測器網路（WSN）採集土遺址生存環境數據， 通過WSN定位技術監測遺址形變，利用數據融合技術預測和發現遺址病害機理。為此，將採用剛體、柔體物理理論研究並建立土遺址形變的數學模型，最佳化土遺址監測WSN節點部署；研究載波混頻鑒相測距的WSN定位方法，利用回歸平面、曲線擬合實現遺址形變度量，從而提高形變監測精度，進而實現形變趨勢預測；研究土遺址知識表示框架，結合專家經驗並利用多感測器數據融合發掘土遺址生存狀態與環境因素間的作用規律，建立土遺址生存模型。項目的目標是探索在土遺址保護領域套用WSN技術的有效性，突破土遺址保護套用中WSN定位精度和多元數據融合關鍵技術難題，通過構建典型土遺址保護WSN實驗平台，為WSN的研究和套用提供有價值的嘗試。

結題摘要

土遺址預防性保護中面臨著環境數據難以長期持續獲取、遺址形變不易監測和數據分析方法匱乏的問題，導致土遺址生存狀態評估不準。項目組利用無線感測器網路（WSN）採集土遺址生存環境數據， 通過WSN定位技術監測遺址形變，利用數據融合技術預測和發現遺址病害機理。項目組針對大規模各向異性網路場景，提出基於RSSI分布規律和分區域的目標定位方法，提高算法在真實場景中的實用性。通過在大明宮丹鳳門進行實地部署，項目組進行數據採集，特徵分析，對所得到的數據進行清洗，並設計了基於危險理論的土遺址生存狀況監測模型。為了對土遺址的生存狀況進行實時反映，項目組在明長城進行WSN節點實地部署，自主開發設計了完整的硬體傳輸平台，包括無線感測器節點的自主開發設計，物聯網網關以及無網路覆蓋地區的無線感測器網路遠程數據中轉傳輸系統；同時，利用貝葉斯網路以及保存狀態和環境因素直接的關聯關係等，設計開發了形變監測預警可視化平台，為土遺址的研究和保護提供了實驗平台和展示平台。