[發明專利]用于水利工程的滲流智能監測系統

有效

• 申請號: 201810870205.3
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN109030313B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 黎令國;周海燕;馬派可;韋玥
• 申請（專利權）人: 廣州遠動信息技術有限公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G08C17/02;H04W84/18
• 代理公司: 北京高航知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 喬浩剛

1.用于水利工程的滲流智能監測系統，其特征是，包括數據采集模塊、基站設備和滲流監測預警模塊；所述數據采集模塊包括隨機部署于設定的水利工程滲流監測區域內的多個無線傳感器網絡節點，無線傳感器網絡節點對所測的水利工程上的滲流處進行監測感知，并將獲得的水利工程滲流數據發送至基站設備；所述基站設備匯聚各無線傳感器網絡節點發送的水利工程滲流數據，進行處理后轉發至滲流監測預警模塊；滲流監測預警模塊用于對基站設備發送的水利工程滲流數據進行分析和處理，確定水利工程滲流的水流變化值，當水流變化值超出規定閾值時，向預設用戶終端發送報警信息；網絡拓撲構建時多個無線傳感器網絡節點通過分簇路由協議完成分簇，每個分簇設置一個簇頭，所述基站設備從多個簇頭中選出一個第一中繼節點，每個簇頭選擇簇內的一個無線傳感器網絡節點作為第二中繼節點；在數據傳輸階段，每個分簇內的無線傳感器網絡節點在第二中繼節點、對應簇頭之間選擇距離最近的作為目的節點，將采集的水利工程滲流數據發送至目的節點；每個目的節點與所述第一中繼節點距離較近時，所述目的節點將收集的水利工程滲流數據發送至第一中繼節點，每個目的節點與所述基站設備距離較近時，所述目的節點直接將接收的水利工程滲流數據發送至該基站設備；所述第一中繼節點接收的水利工程滲流數據量達到其緩存極限時，第一中繼節點將接收的所有水利工程滲流數據匯總發送至所述基站設備；網絡中各無線傳感器網絡節點的初始能量不相同，其中各無線傳感器網絡節點的能量分布在[E₀,(1+ρ)E₀]范圍內，E₀為網絡中初始能量值最小的無線傳感器網絡節點的初始能量，(1+ρ)E₀為網絡中初始能量值最大的無線傳感器網絡節點的初始能量；所述基站設備從多個簇頭中選出一個第一中繼節點，包括：

(1)基站設備向每個簇頭廣播競選消息，收到競選消息的簇頭將自身的位置和當前剩余能量信息發送至基站設備，基站設備根據位置信息統計位于各簇頭通信范圍內的簇頭數量，并根據該簇頭數量由多到少的順序對各簇頭進行排序，形成簇頭列表；

(2)設位于各簇頭通信范圍內的簇頭數量中的最大值為n_max、最小值為n_min，基站設備從所述簇頭列表中選擇簇頭數量大于的簇頭作為備選節點；

(3)基站設備計算各備選節點的權值，將權值最大的備選節點作為第一中繼節點，并廣播至各簇頭；其中，設定所述權值的計算公式為：

式中，Q_i為簇頭i的權值，E_i為簇頭i的當前剩余能量，d_i,o為簇頭i與基站設備的距離，d_j,o為第j個簇頭與基站設備的距離，N為網絡中的簇頭數量；λ₁、λ₂為預設的權重系數。

2.根據權利要求1所述的用于水利工程的滲流智能監測系統，其特征是，所述無線傳感器網絡節點包括傳感器、信號調理電路、射頻發射模塊，其中傳感器通過信號調理電路與射頻發射模塊連接。

3.根據權利要求2所述的用于水利工程的滲流智能監測系統，其特征是，所述的傳感器包括水聲傳感器。