[發明專利]一種基于無線傳感網絡的水環境污染源的探測方法

有效

• 申請號: 201110359281.6
• 申請日: 2011-11-14
• 公開（公告）號: CN102495187A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 楊君;柴利;欒凡;陳睿瑤
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18;H04W84/18
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

1.一種基于無線傳感網絡的水環境污染源的探測方法，其特征在于所述探測方法是：

第一步、部署無線傳感網絡

在待測水環境區域內均勻地設有n個傳感器節點，傳感器節點的坐標點為????????????????????????????????????????????????（i=1,2,3…,n；n3），傳感器節點均分別以無線多跳的方式與1個匯聚節點連接，匯聚節點與1個網關無線連接，網關通過數據線與數據管理中心連接；在數據管理中心裝有管理軟件，管理軟件包括水環境污染源的探測模塊和水環境污染源的定位模塊；

第二步、水環境污染源的探測

設定水環境中的離子背景濃度為和溫差導致離子濃度波動的允許值為，若n個傳感器節點中的一個或多個傳感器節點采集的離子濃度超過水環境中離子背景濃度與所述允許值之和時，則傳感器節點采集的離子濃度為數據異常，數據管理中心發出報警信號，表明探測到水環境污染源在該傳感器節點附近；

第三步、水環境污染源的定位?

(1)在=0時，若數據異常的傳感器節點的個數，探測到的水環境污染物在待測的水環境區域內的位置為，即為污染源，水環境污染源在擴散時為各向同性，則污染物在x、y軸方向上的擴散系數，傳感器節點在時刻采集的濃度值方程為：

????????????????????????????????????（1）

式（1）中：M為污染物質量，選取同一傳感器節點的兩個不同時刻，列出二個方程，解出M值；

????(2)?在實際采集中，取時間內測(?l=1,2,3,…,m)次，傳感器節點在時間內采集的濃度平均值：

??????????????????????????（2）

?(3)?由式(1)和式(2)，得：

??????????????????????????????????????????????（3）

(4)?令

則：

?????????????????????????????????????（4）

式（4）中：為污染源周圍的節點數，，則：

??????????????????????????????????????（5）

上式（5）中的第1，2，…，n-1個方程分別減去第n個方程得：

??????（6）

即得線性方程：，其中：

，

，

????(5)?解線性方程：，得：

???????????????????????????????????????????（7）

向量就是水環境污染源的坐標。

2.?根據權利要求1所述的基于無線傳感網絡的水環境污染源的探測方法，其特征在于所述管理軟件的主流程是：?

S-101、初始化；

S-102、接收數據；

S-101、一輪數據是否接收完畢？

S-104、若接收完畢，則執行S-105；若未接收完畢，則執行S-102；

S-105、調用水環境污染源的探測模塊；

S-106、警報信號的值是否為真值？

S-107、若是真值，則執行S-108；若不是真值，則執行S-102；

S-108、發出警報信號；

S-109、提取數據異常的傳感器節點個數；?

S-110、判斷數據異常的傳感器節點個數是否？

S-111、若是，則執行S-112；若不是，則執行S-102；

S-112、調用水環境污染源的定位模塊；

S-113、顯示污染源位置；

S-114、執行S-302。