[發(fā)明專利]一種水產(chǎn)養(yǎng)殖浮頭監(jiān)控自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711078864.5
• 申請(qǐng)日: 2017-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN107911852A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔?fù)伶?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 龔?fù)伶?/a>
• 主分類號(hào): H04W40/10
• 分類號(hào): H04W40/10;H04W40/22;H04W84/18;H04L29/08;G08B21/18;G01D21/02
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1.一種水產(chǎn)養(yǎng)殖浮頭監(jiān)控自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征是，包括養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)關(guān)設(shè)備和預(yù)警裝置，養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)用于采集水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境傳感數(shù)據(jù)，并將水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境傳感數(shù)據(jù)傳輸至網(wǎng)關(guān)設(shè)備，網(wǎng)關(guān)設(shè)備一端與養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信，一端通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與預(yù)警裝置通信；網(wǎng)關(guān)設(shè)備將接收的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境傳感數(shù)據(jù)發(fā)送至預(yù)警裝置，預(yù)警裝置在水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境傳感數(shù)據(jù)超過門限值時(shí)，判定出現(xiàn)浮頭現(xiàn)象，并執(zhí)行報(bào)警。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水產(chǎn)養(yǎng)殖浮頭監(jiān)控自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征是，所述的預(yù)警裝置包括喇叭或警鈴。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水產(chǎn)養(yǎng)殖浮頭監(jiān)控自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征是，所述的養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括設(shè)定于水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)測區(qū)域外的基站節(jié)點(diǎn)以及部署于設(shè)定的水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的多個(gè)傳感器探測節(jié)點(diǎn)，基站節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)設(shè)備通信。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水產(chǎn)養(yǎng)殖浮頭監(jiān)控自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征是，所述的傳感器探測節(jié)點(diǎn)包括傳感器、無線通信部件、中央處理部件和水泵控制部件、用戶控制接口；中央處理部件主要進(jìn)行傳感器探測節(jié)點(diǎn)各部件的狀態(tài)管理、事件處理以及無線網(wǎng)絡(luò)維護(hù)操作；水泵控制部件主要在監(jiān)控水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境傳感數(shù)據(jù)超過門限值時(shí)，自動(dòng)打開水泵；用戶控制接口主要用于門限值的動(dòng)態(tài)設(shè)置。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水產(chǎn)養(yǎng)殖浮頭監(jiān)控自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征是，所述的養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)建時(shí)，傳感器探測節(jié)點(diǎn)通過競選選出多個(gè)骨干節(jié)點(diǎn)，基站節(jié)點(diǎn)建立各骨干節(jié)點(diǎn)到基站節(jié)點(diǎn)的路由路徑，從而形成骨干網(wǎng)絡(luò)；其中，剩余的傳感器探測節(jié)點(diǎn)將采集的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境傳感數(shù)據(jù)發(fā)送至距離最近的骨干節(jié)點(diǎn)，骨干節(jié)點(diǎn)用于收集傳感器探測節(jié)點(diǎn)發(fā)送的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境傳感數(shù)據(jù)，將收集的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境傳感數(shù)據(jù)與自身采集的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，并將融合后的水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境傳感數(shù)據(jù)按照建立的路由路徑發(fā)送至基站節(jié)點(diǎn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種水產(chǎn)養(yǎng)殖浮頭監(jiān)控自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征是，基站節(jié)點(diǎn)建立各骨干節(jié)點(diǎn)到基站節(jié)點(diǎn)的路由路徑，具體包括：

(1)設(shè)一個(gè)骨干節(jié)點(diǎn)為H，定義除H外的其余骨干節(jié)點(diǎn)為H的中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，向骨干節(jié)點(diǎn)傳送水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境傳感數(shù)據(jù)的傳感器探測節(jié)點(diǎn)為該骨干節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)，每條路由路徑由多個(gè)骨干節(jié)點(diǎn)連接而成，獲取骨干節(jié)點(diǎn)H到基站節(jié)點(diǎn)的所有路由路徑，并按照下列公式計(jì)算每條路由路徑的選擇概率：

D(ZH→sinkρ)=[[f1ming=1,...,MρUgμ+v(Ng-1)]2+f2ming=1,...,MρrgmaxW(ZH→sinkρ)]1/2]]>

式中，表示骨干節(jié)點(diǎn)H到基站節(jié)點(diǎn)sink的第ρ條路由路徑，表示的選擇概率，U_g為上的第g個(gè)中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前剩余能量，μ為設(shè)定的傳感器探測節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個(gè)水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境傳感數(shù)據(jù)包的能量開銷，ν為設(shè)定的傳感器探測節(jié)點(diǎn)接收一個(gè)水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境傳感數(shù)據(jù)包的能量開銷，N_g為上的第g個(gè)中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，M_ρ為上的中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，r_gmax為上的第g個(gè)中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的最大通信半徑，為的路徑總長度，f₁、f₂為設(shè)定的權(quán)重系數(shù)，且滿足0<f₂<f₁<1；

(2)以選擇概率最大的路由路徑作為最終的骨干節(jié)點(diǎn)到基站節(jié)點(diǎn)的路由路徑。