[發明專利]一種基于LoRa的近海赤潮實時監控方法及系統

在審

• 申請號: 201711228265.7
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN108151798A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 鐘景維;張治宇;石慶;馬保軍;劉立明;俞浩;張程澤
• 申請（專利權）人: 深圳市億兆互聯技術有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;H04W84/18;G08C17/02
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 趙雪佳

1.一種基于LoRa的近海赤潮實時監控方法，其特征在于包括如下步驟：

數據采集步驟：終端設備采集初始數據，上傳控制中心；

模型提取步驟：控制中心獲取各個點的數據后，查詢歷史合理數據范圍，對逐個數據進行判斷是否為合理數據，如果否，丟棄數據，如果是，對當前數據做數量級標準化處理；

模型匹配步驟：對處理后的數據與歷史數據進行距離計算，得出與當前數據空間距離最近的模型，確認單個數據對應的結果；

結果判定步驟：如果多個連續的終端設備數據結果均為赤潮，則認定當前發生赤潮，并報警。

2.根據權利要求1所述的基于LoRa的近海赤潮實時監控方法，其特征在于：還包括確認更新數據庫步驟：赤潮處理人員在現場檢測后記錄赤潮實際情況，并對數據庫進行更新，對非合理數據的終端設備進行維護。

3.根據權利要求1或2所述的基于LoRa的近海赤潮實時監控方法，其特征在于：在數據采集步驟中，所述終端設備采集的數據包括氣溫、光照強度、單位時間降水量、水中含氧量。

4.根據權利要求3所述的基于LoRa的近海赤潮實時監控方法，其特征在于：在模型提取步驟中，所述數量級標準化處理的公式為：

其中，d₁、d₂、d₃、d₄分別為采集的氣溫、降水量、光照強度、水中含氧量數據，D₁、D₂、D₃、D₄分別為d₁、d₂、d₃、d₄數量級標準化處理后的數據，[d_1min,d_1max],[d_2min,d_2max],[d_3min,d_3max],[d_4min,d_4max]分別為數據庫中各項數據的范圍。

5.根據權利要求4所述的基于LoRa的近海赤潮實時監控方法，其特征在于：在模型匹配步驟中，采用加權歐幾里得計算距離Dis，計算公式為：

其中，{D₁’,D₂’,D₃’,D₄’}為數據庫中選用點的數據，{W₁，W₂，W₃，W₄}為氣溫、降水量、光照強度、水中含氧量數據在評判結果中的權重倒數。

6.根據權利要求4所述的基于LoRa的近海赤潮實時監控方法，其特征在于：在赤潮監控中，水中含氧量指標最重要，光照次之，氣溫、降水量最次，因此，{W₁，W₂，W₃，W₄}設置為{1,1,0.5,0.25}。

7.一種實現權利要求1-6任一項基于LoRa的近海赤潮實時監控方法的系統，其特征在于：包括終端設備，設有LoRa通信模塊，用于采集關于所述近海赤潮相關數據；LoRa網關：用于與終端設備通信，并將終端設備采集的數據上傳至控制中心；控制中心：用于獲取LoRa網關上傳的數據，并對數據進行處理，實時監控近海赤潮。

8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于：在需要監控的近海海域，間隔固定距離設置帶有終端設備的浮標點陣，通過LoRa網關實時向控制中心傳送每個終端設備采集到的數據。

9.根據權利要求8所述的系統，其特征在于：所述終端設備上設有溫度傳感器、光照強度傳感器、降水量傳感器和水中含氧量傳感器，其中，所述溫度傳感器、光照強度傳感器、降水量傳感器設置在水面上方，水中含氧量傳感器設置在LoRa通信模塊下方并設置在海水中。