[發明專利]一種實時土壤環境質量評價系統

在審

• 申請號: 201810185570.0
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108471602A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 李健斌
• 申請（專利權）人: 深圳市創藝工業技術有限公司
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04W84/18;G06Q50/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種實時土壤環境質量評價系統，其特征是，包括信息感知模塊、數據傳輸模塊和控制模塊，所述信息感知模塊由傳感器節點組成，用于采集監測區域內各類金屬元素的含量并根據采集得到的數據對監測區域內各部分的土壤環境質量進行評估，所述評估結果通過無線傳感器網絡傳輸至數據傳輸模塊，由數據傳輸模塊通過GPRS通信方式將接收的評估結果傳輸至控制模塊，所述控制模塊根據接收到的監測區域內各部分的土壤環境質量的評估結果對整個監測區域的土壤環境質量進行評價。

2.根據權利要求1所述的一種實時土壤環境質量評價系統，其特征是，所述信息感知模塊采用改進的分簇路由協議LEACH對傳感器網絡中的傳感器節點進行分簇，設r是目前的輪數，n是傳感器網絡中傳感器節點的總數，G是目前輪數中未成為簇頭的節點集合，mod是求模運算符號，則LEACH路由協議中的閾值T(n)為：

式中，H_i為第r輪時傳感器節點i被選為簇頭的概率，則H_i的計算公式為：

其中，p是傳感器節點成為簇頭的期望百分比，c_i是第r輪時傳感器節點i剩余的能量值，C_ave是第r輪時所有傳感器節點剩余能量的平均值，l_i是第r輪時傳感器節點i到基站節點的距離，L_max是第r輪時傳感器節點到基站節點的最大距離值，a和b為常數，且a+b＝1。

3.根據權利要求1所述的一種實時土壤環境質量評價系統，其特征是，所述信息感知模塊包括數據采集部分、數據預處理部分和模糊綜合評價部分，所述數據采集部分用于采集監測區域內各類金屬元素的含量，所述數據預處理部分根據采集得到的數據計算各金屬元素對土壤環境質量的影響程度，所述模糊綜合評價部分用于對監測區域內各部分的土壤環境質量進行評價。

4.根據權利要求3所述的一種實時土壤環境質量評價系統，其特征是，所述數據預處理部分根據采集得到的數據計算各金屬元素對土壤環境質量的影響程度，具體為：

(1)設傳感器網絡中匯聚節點的個數為k，金屬元素集U＝{u₁,u₂,…,u_h}，x_ab為第a個匯聚節點的金屬元素u_b的測量值，則對測量值x_ab進行歸一化，具體為：

式中，x_ab為第a個匯聚節點的金屬元素u_b的測量值，y_ab為測量值x_ab歸一化后的結果；

(2)根據金屬元素u_b的信息熵確定金屬元素的權重c_b，則c_b的計算公式為：

式中，e_b為金屬元素u_b的信息熵，k為傳感器網絡中匯聚節點的個數，h為金屬元素的類別數，y_ab為測量值x_ab歸一化后的結果；

(3)根據金屬元素u_b的變異系數確定金屬元素的權重g_b，則g_b的計算公式為：

式中，y_ab為測量值x_ab歸一化后的結果，k為傳感器網絡中匯聚節點的個數，h為金屬元素的類別數；

(4)根據上述計算所得的權重c_b和g_b，綜合計算金屬元素u_b的權重w_b，則w_b的計算公式為：

式中，h為金屬元素的類別數。