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污水智能监测系统

来源:国润环境发布时间:1970-01-01浏览25次 作者:admin

本文摘要:

国润环境2022-09-30资讯:污水智能监测系统,包括无线传感器网络污水监测模块、通信模块和污水监测中心;所述的无线传感器网络污水监测模块用于基于无线传感器网络采集污水参数,并将污水参数通过通信模块传送至污水监测中心.本发明利用无...

污水智能监测系统,包括无线传感器网络污水监测模块、通信模块和污水监测中心;所述的无线传感器网络污水监测模块用于基于无线传感器网络采集污水参数,并将污水参数通过通信模块传送至污水监测中心。本发明利用无线传感器技术实现了污水的监测,使得环保相关部门能够及时发现水环境污染事故,对事故的发生和发展进行监测评估,制定紧急对策和措施。

权利要求书

1.一种污水智能监测系统,其特征是,包括无线传感器网络污水监测模块、通信模块和污水监测中心;所述的无线传感器网络污水监测模块用于基于无线传感器网络采集污水参数,并将污水参数通过通信模块传送至污水监测中心。

2.根据权利要求1所述的一种污水智能监测系统,其特征是,所述的污水监测中心包括数据接收模块、数据存储模块、数据分析处理模块、阈值数据库和数据显示模块;数据接收模块与通信模块连接,数据接收模块、数据存储模块、数据分析处理模块、阈值数据库依次连接,数据显示模块与数据分析处理模块连接。

3.根据权利要求2所述的一种污水智能监测系统,其特征是,还包括用户终端,所述的用户终端与污水监测中心通信连接,阈值数据库存储有污水参数阈值,所述的数据分析模块将收到的污水参数与阈值数据库中的对应污水参数阈值进行比较,当污水参数超过对应污水参数阈值时向用户终端发送报警信号。

4.根据权利要求1所述的一种污水智能监测系统,其特征是,所述的无线传感器网络污水监测模块包括污水监测节点和移动基站,在部署污水监测节点之前,将无线传感器网络区域平均划分为4×4的方形网格,在每个方形网格中随机部署污水监测节点,所述的移动基站与通信模块连接,移动基站在污水监测节点部署完成后进行污水监测节点的定位,并按照设定的访问路径移动,从而进行污水参数收集。

5.根据权利要求4所述的一种污水智能监测系统,其特征是,移动基站在污水监测节点部署完成后进行污水监测节点的定位,具体包括:

(1)按照下列公式设定移动基站的通信半径

式中,Φ为无线传感器网络区域的面积,Pγ表示第γ个污水监测节点失效的概率,n为部署的污水监测节点的个数;

(2)将每个方形网格的顶点作为移动基站的测距点,并确定各测距点的坐标,根据实际情况对测距点进行排序,初始时,移动基站位于无线传感器网络区域左下角所在的测距点,并按照排序情况顺序移动到每个测距点,移动基站每移动到一个测距点时,即暂时停留,与通信范围内的污水监测节点进行RSSI测距并保存,并结合相邻两个测距点计算通信范围内污水监测节点的坐标,设移动基站在测距点Ωb、Ωc对污水监测节点Sa进行RSSI测距,测距点Ωb的坐标为(xb,yb),测距点Ωc的坐标为(xc,yc),则污水监测节点Sa的位置坐标(xa,ya)通过结合下列两个公式计算:

d a b = ( x a - x b ) 2 + ( y a - y b ) 2

d a c = ( x a - x c ) 2 + ( y a - y c ) 2

其中,dab、dac分别为移动基站在测距点Ωb、Ωc对污水监测节点Sa进行RSSI测距获得的欧式距离。

6.根据权利要求4所述的一种污水智能监测系统,其特征是,所述的按照设定的访问路径移动,从而进行污水参数收集,具体为:

(1)设定相邻四个方形网格的中心点为移动基站进行污水参数收集时的停留站点,则无线传感器网络区域中共有四个停留站点,按照与移动基站初始位置的距离由近到远的顺序,将各停留站点直线连接形成的路径设定为移动基站的访问路径;

(2)对污水监测节点进行分簇,期间对于每个方形网格,在移动基站通信范围内的污水监测节点中选取状态值比较大的污水监测节点作为该方形网格的簇头节点,共形成四个簇头节点,定义状态值的计算公式为:

Q S i = ( E S i max j = 1 , ... , M S i E S i j + R S i R S i 0 + M S i ) × 1 d ( S i , O )

式中,表示在移动基站通信范围内的方形网格中第i个污水监测节点即Si的状态值,分别表示Si的当前剩余能量、当前可用内存、一跳邻居节点数,为Si的第j个一跳邻居节点的当前剩余能量,为Si的初始内存,d(Si,O)为Si到方形网格所对应的停留站点的欧式距离;

其余的污水监测节点计算自身与四个簇头节点的欧式距离,并选择欧式距离比较小值所对应的簇头节点加入簇;

当簇头节点的剩余能量低于初始能量的50%时,在移动基站通信范围内的污水监测节点中选取状态值比较大的污水监测节点更新簇头节点;

(3)簇头节点收集簇内污水监测节点的污水参数,移动基站按照设定的访问路径移动到停留站点后停留,与该停留站点所对应的四个方形网格的簇头节点通信,从而接收簇头节点已收集的污水参数。

说明书

一种污水智能监测系统

技术领域

本发明涉及污水监测技术领域,具体涉及一种污水智能监测系统。

背景技术

水域环境监测是环境保护的基础,其目的是为环境保护提供科学决策的依据。水域环境监测是环境保护管理部门监管的重要内容之一,目前我国对大江、大河、沿海流域、港口、海湾实施日常例行监测,对赤潮、溢油、重大污染物泄漏等污染事故,每天需进行一次监测。当大江、大河及大型湖泊等突发水环境污染事故时,现有常规手段无法实现迅速、准确、动态地监测与预报,以致环保相关部门难以快速、恰当地作出决策。

发明内容

针对上述问题,本发明提供一种污水智能监测系统。

本发明的目的采用以下技术方案来实现:

提供了一种污水智能监测系统,包括无线传感器网络污水监测模块、通信模块和污水监测中心;所述的无线传感器网络污水监测模块用于基于无线传感器网络采集污水参数,并将污水参数通过通信模块传送至污水监测中心。

本发明的有益效果为:利用无线传感器技术实现了污水的监测,使得环保相关部门能够及时发现水环境污染事故,对事故的发生和发展进行监测评估,制定紧急对策和措施。

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(责任编辑:张不才)
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