[發明專利]一種基于物聯網的供水管網綜合管理分析方法及系統

在審

• 申請號: 202110156948.6
• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN112995290A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 汪秀英
• 申請（專利權）人: 汪秀英
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L12/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于物聯網的供水管網綜合管理分析方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取用戶的用水流量數據，利用基于供水管網傳感器節點位置信息的空洞監測算法監測到供水管網的覆蓋空洞；

利用基于物聯網鏈路的動態路由協議進行覆蓋空洞信息的傳輸，將覆蓋空洞信息傳輸到傳感器匯聚節點；

匯聚節點利用基于二分法的供水管網覆蓋空洞修復算法進行覆蓋空洞的修復；

利用基于聚類的供水管網傳感器節點異常檢測算法進行異常傳感器節點的檢測，并對異常傳感器節點進行修復處理；

利用水下傳感器節點充電調度策略進行供水管網傳感器節點的充電，實現供水管網綜合管理分析。

2.如權利要求1所述的一種基于物聯網的供水管網綜合管理分析方法，其特征在于，所述利用基于供水管網傳感器節點位置信息的空洞監測算法監測到供水管網的覆蓋空洞，包括：

1)每個傳感器節點向一跳范圍內鄰居節點廣播包含自身ID及位置信息的Hello消息；鄰居節點根據所接收的Hello消息確定鄰居節點信息，并將這些信息存儲在鄰居信息表中；

2)若P為傳感器節點N_i和N_j感知區域的交點，當P未被其它任何節點的感知圓盤所覆蓋，則定義P為未完全覆蓋交點，否則為完全覆蓋交點；通過遍歷所有傳感器節點的鄰居節點，若傳感器節點N_i與鄰居節點存在未完全覆蓋交點，則傳感器節點N_i為空洞邊界節點；

3)對于任意兩個鄰居節點N_i和N_j，其位置坐標分別為(x_i，y_i)和(x_j，y_j)，感知區域交點為A和B，其位置坐標(x_a，y_a)以及(x_b，y_b)的計算公式為：

其中：

r為傳感器節點的監測感知半徑；

d為N_i和N_j之間的直線距離；

則N_i和N_j所在直線的斜率為：

N_i和交點A所在直線的斜率為：

設若D大于0，交點A在N_iN_j左側；若D小于0，交點A位于N_iN_j右側；若D等于0，交點A位于N_iN_j直線上；同理可求得交點B與N_iN_j的位置關系；

根據交點A和B與N_iN_j的位置關系，利用二元碼(X，Y)表示交點的狀態信息，若值為0，則表示交點為完全覆蓋交點，值為1則表示為未完全覆蓋交點；

4)計算交點A和B的相對位置值：

ad(N_iN_j)＝2X+Y

若ad(N_iN_j)＝0，則表示N_iN_j左右兩側的交點均為完全覆蓋交點，即N_iN_j兩側不存在覆蓋空洞；

若ad(N_iN_j)＝1，則表示N_iN_j左側的交點為完全覆蓋交點，右側交點為未完全覆蓋交點，即N_iN_j右側存在覆蓋空洞；

若ad(N_iN_j)＝2，則表示N_iN_j左側的交點為未完全覆蓋交點，右側交點為完全覆蓋交點，即N_iN_j左側存在覆蓋空洞；

若ad(N_iN_j)＝3，則表示N_iN_j左側的交點為未完全覆蓋交點，右側交點為未完全覆蓋交點，即N_iN_j兩側均存在覆蓋空洞；

5)通過對供水管網中所有傳感器鄰居節點進行監測，其中監測到的空洞邊界節點搜集對應的覆蓋空洞信息。