莱特准则改进算法的呼伦湖环境信息采集系统的设计

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1、莱特准则改进算法的呼伦湖环境信息采集系统的设计　　摘要：由传感器采集后经ZigBee上传到数据中心的环境数据已经被广泛地使用到工业应用的各个领域，但是由于ZigBee采集的信息数据受到硬件和外界环境因素的影响会随机出现野值，这导致最终数据的偏离或者错误。提出改进的莱特准则剔除野值算法，该算法通过与最大误差和标准差的比较，得出需要保留的数据，最后剔除错误数据。通过对改进算法剔除的系统误差数据进行分析，与传统莱特准则算法相比，改进算法提高了剔除野值的准确性。现场试验结果表明，改进莱特准则算法对采集到的

2、数据进行处理，得到的环境信息数据更加准确。　　关键词：ZigBee；数据采集；莱特准则；剔除野值　　中图分类号：TN911?34文献标识码：A文章编号：1004?373X（2016）24?0030?04　　DesignofHulunLakeenvironmentinformationacquisitionsystembasedonLettscriterionimprovedalgorithm　　DUYongxing，ZHANGZhitao，LIBaoshan，QINLing　　（Informati

3、onCollege，InnerMongoliaUniversityofScience&Technology，Baotou014010，China）　　Abstract：TheenvironmentaldatacollectedbysensorsanduploadedtothedatacenterviaZigBeehasbeenwidelyusedinindustrialapplicationfields，buttheinformationdatacollected10byZigBeemayappe

4、arinoutliersrandomlyduetotheinfluencesofhardwareandexternalenvironment，whichleadstothefinaldatadeviationorerror.TheimprovedLettscriterionalgorithmtoeliminateoutliersisproposedinthispaper.Thealgorithmcanobtainthedataneedstobekeptbymeansofcomparingthema

5、ximumerrorandstandarddeviation，andfinallyeliminatethewrongdata.ByanalyzingthesystemerrordataeliminatedbytheimprovedalgorithmandcomparingwiththetraditionalWrightalgorithm，theimprovedalgorithmcanenhancetheaccuracyofoutlierselimination.Thefieldtestresult

6、sshowthattheimprovedalgorithmcangetmoreaccurateenvironmentalinformationdatacomparingwithtraditionalalgorithm.　　Keywords：ZigBee；dataacquisition；Lettscriterion；outlierelimination　　0引言　　随着工业的发展，环境监测是环境管理的重要内容之一，是环境监管的基本手段，也是环境保护事业最具基础性战略性的一个支撑体。环境是人们赖以生存

7、的基础和保障。必须对一些特殊地方的（工厂、水域、河流等）环境进行合理的监管，这就需要对环境进行监测，以便采取相应的措施解决人们所面临的亟需解决的问题。10　　目前采集环境数据的方法多种多样，传统的环境监测有采集样品，在实验室中进行分析得到最终结果。有的方法是布置硬件设备对环境进行监测[1]。通常采取布线连接方式，将各个传感器组成一个或多个网络，但是这样会带来布线的麻烦和成本的增加。目前比较常用的方法是传感器结合ZigBee技术[2]进行数据的采集和上传，它比传统环境监测组网更灵活、成本更低。　　对

8、于Zigbee采集方法而言[3]，系统采集得到的环境数据由于硬件和环境因素的影响会随机出现野值。不同的检测环境也有不同的随机野值出现[4?6]，不同的随机野值需要不同的处理方法。针对一般环境变化平缓的野值错误数据采用的是肖维涅剔除算法或改进后的肖维涅剔除算法。对于环境噪声比较大和恶劣的环境采用的是卡尔曼滤波Grubbs检验和Dixon检验等方法[7?8]。　　呼伦湖是中国第五大湖[9?10]，也是中国北部地区重要的生态屏障。由于自然和人为的原因，湖水质量恶化且水位逐年下降，影响了湖