[发明专利]一种基于无线传感器网络的污水监测系统

摘要

本发明提供了一种基于无线传感器网络的污水监测系统，包括现场水质监测模块、远程通信模块和现场水质参数管理平台；所述的现场水质监测模块用于基于无线传感器网络采集现场水质参数，并将现场水质参数通过远程通信模块传送至现场水质参数管理平台；还包括智能终端，所述的智能终端与现场水质参数管理平台通信连接，当现场水质参数超过对应现场水质参数阈值时，现场水质参数管理平台向智能终端发送报警信号。本发明利用无线传感器网络技术实现了污水的监测。

主权项

1.一种基于无线传感器网络的污水监测系统，其特征是，包括现场水质监测模块、远程通信模块和现场水质参数管理平台；所述的现场水质监测模块用于基于无线传感器网络采集现场水质参数，并将现场水质参数通过远程通信模块传送至现场水质参数管理平台；所述现场水质监测模块包括现场水质监测节点、簇头节点、基站；所述的现场水质监测节点用于采集设定监测区域内的现场水质参数，并将现场水质参数发送至所在簇的簇头节点；簇头节点用于接收簇内的现场水质监测节点发送的现场水质参数，并对现场水质参数进行异常现场水质参数检测，剔除异常现场水质参数后，对剩余的现场水质参数进行融合处理并发送至基站，进而由基站将处理后的现场水质参数上传至现场水质参数管理平台；簇头节点对现场水质参数进行异常现场水质参数检测时，具体执行：(1)簇头节点收集n个现场水质参数作为训练样本集；(2)设训练样本集为L＝{L₁，L₂，...，L_n}，设表示现场水质参数L_i的数据离群程度，按照下列公式确定式中，L_j为训练样本集中除现场水质参数L_i外的第j个现场水质参数，P(L_i，L_j)表示L_i，L_j之间的欧氏距离，表示训练样本集中除现场水质参数L_i外的任意两个现场水质参数之间的欧式距离，max[·]表示取最大值函数；(3)将训练样本集中所有现场水质参数的数据离群程度进行降序排列，对于每个现场水质参数，按照下列公式计算其在降序排列中的占比式中，表示降序排列中小于或等于的数量；(4)按照下列公式对进行转换处理，得到转换后的数据离群程度将中的最小值所对应的作为离群判断因子，并将离群判断因子所对应的数据离群程度作为离群判断阈值，将训练样本集中数据离群程度大于离群判断阈值的现场水质参数判定为异常现场水质参数：其中(5)簇头节点收集一个最新的现场水质参数L_e，e＞n，如果L_e的数据离群程度大于离群判断阈值，则判定L_e为异常现场水质参数，由L_e与之前的训练样本集内的现场水质参数构成新的训练样本集，返回(2)；(6)如果L_e的数据离群程度不大于离群判断阈值，则判定L_e为正常数据，返回(5)。