[發明專利]一種基于無線傳感器網絡的大氣污染監測系統

在審

• 申請號: 201711425791.2
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108322898A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 陳劍桃
• 申請（專利權）人: 陳劍桃
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04W84/18;H04L29/08;G01N33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于無線傳感器網絡的大氣污染監測系統，其特征是，包括：

無線傳感器網絡，用于對大氣污染進行監測，獲取大氣污染監測數據并進行處理轉發；

大氣污染監測平臺，用于與無線傳感器網絡雙向通信，并且能夠接收并分析無線傳感器網絡發送的大氣污染監測數據，在大氣污染監測數據超過設定的正常門限時發出報警信號；

遠程控制終端，用于遠程訪問大氣污染監測平臺并接收大氣污染監測平臺發來的報警信號。

2.根據權利要求1所述的一種基于無線傳感器網絡的大氣污染監測系統，其特征是，所述遠程控制終端為遠程計算機，能夠通過互聯網或3G網絡或GPRS網絡訪問大氣污染監測平臺并接收報警信號。

3.根據權利要求1或2所述的一種基于無線傳感器網絡的大氣污染監測系統，其特征是，所述大氣污染監測平臺包括用于與無線傳感器網絡雙向通信的通信模塊、大氣污染監測數據存儲模塊和大氣污染監測數據管理分析模塊。

4.根據權利要求1所述的一種基于無線傳感器網絡的大氣污染監測系統，其特征是，所述的無線傳感器網絡包括基站和多個傳感器節點；傳感器節點采集的大氣污染監測數據最終傳送到基站，進而由基站將接收到的大氣污染監測數據傳送到大氣污染監測平臺。

5.根據權利要求4所述的一種基于無線傳感器網絡的大氣污染監測系統，其特征是，所述的多個傳感器節點隨機撒布于設定的大氣污染監測區域內。

6.根據權利要求5所述的一種基于無線傳感器網絡的大氣污染監測系統，其特征是，無線傳感器網絡的拓撲結構為通過基于能量的拓撲演化機制建立的拓撲結構，其中基于能量的拓撲演化機制具體包括：

(1)設撒布的傳感器節點個數為N，在撒布的傳感器節點中選擇N₀個傳感器節點與基站一同構成初始拓撲，其中N₀<N；

(2)每過一個時間步長，在拓撲以外的可選范圍內隨機選擇一個可加入拓撲的傳感器節點作為新節點；

(3)計算該新節點與每一個既在其通信半徑內又在拓撲內的傳感器節點之間的連接概率：

式中，Λ表示既在新節點通信半徑內又在拓撲內的傳感器節點集合，∏(i)表示新節點與Λ中第i個傳感器節點之間的連接概率，R_imin為所述第i個傳感器節點的最小通信半徑，R_imax為所述第i個傳感器節點的最大通信半徑，E_i為所述第i個傳感器節點的當前剩余能量，E_i0為所述第i個傳感器節點的初始能量，R_jmin、R_jmax分別為Λ中第j個傳感器節點的最小通信半徑、最大通信半徑，E_j、E_j0分別為Λ中第j個傳感器節點的當前剩余能量、初始能量，G_i為所述第i個傳感器節點的節點度，G_j為所述第j個傳感器節點的節點度，α₁、α₂為預設的權重系數；

(4)將新節點加入拓撲，新節點按照連接概率與在其通信半徑內且在拓撲內的傳感器節點進行擇優連接，繼續執行(2)直到M個傳感器節點加入拓撲，其中，M根據網絡實際需要進行設置，且滿足N₀<M≤N。