[發(fā)明專利]一種水土流失監(jiān)測方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110484651.2
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113207103B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李可;謝尚宏;魯艷坭;楊軍
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳世源工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;G08C17/02;H04W40/10;H04W40/20;H04W40/32;H04W84/18;H04L12/715;G06F9/50;H04L29/08
• 代理公司: 北京高航知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11530
• 代理人: 秦瑞

1.一種水土流失監(jiān)測方法，其特征在于，包括：

S1，通過設(shè)置在監(jiān)測區(qū)域的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獲取原始監(jiān)測數(shù)據(jù)；

S2，使用邊緣計算設(shè)備對所述原始監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選處理，剔除錯誤的原始監(jiān)測數(shù)據(jù)，獲得經(jīng)過篩選的監(jiān)測數(shù)據(jù)；

S3，將所述經(jīng)過篩選的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸至云服務(wù)器；

S4，對所述云服務(wù)器中存儲的經(jīng)過篩選的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷是否發(fā)生水土流失事件；

S5，在發(fā)生水土流失事件時，根據(jù)預(yù)設(shè)的預(yù)警方式發(fā)出預(yù)警提示；

所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括無線傳感器節(jié)點(diǎn)和中轉(zhuǎn)基站；

所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)用于獲取其所在位置的原始監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將所述原始監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸至所述中轉(zhuǎn)基站；

所述中轉(zhuǎn)基站用于接收來自無線傳感器節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將所述原始監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸至所述邊緣計算設(shè)備；

所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)通過分簇的方式劃分為成員節(jié)點(diǎn)和簇頭節(jié)點(diǎn)；

所述成員節(jié)點(diǎn)用于獲取其所在位置的原始監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將所述原始監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸至所述成員節(jié)點(diǎn)所屬簇的簇頭節(jié)點(diǎn)；

所述簇頭節(jié)點(diǎn)用于收集簇內(nèi)的成員節(jié)點(diǎn)的原始監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將所述原始監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送至所述中轉(zhuǎn)基站；

所述對所述原始監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選處理，包括：

對于成員節(jié)點(diǎn)memNode，將處于以memNode為中心，半徑為sr的圓形區(qū)域內(nèi)的所有其它成員節(jié)點(diǎn)存入集合neiNodeU；

對于memNode在t時刻獲取的原始監(jiān)測數(shù)據(jù)origmdata_t,memNode，通過下述方式判斷其是否為錯誤的原始監(jiān)測數(shù)據(jù)：

計算origmdata_t,memNode的對比參數(shù)contpar：

contpar＝|origmdata_t,memNode-refmdata_t|

式中，refmdata_t表示neiNodeU中的所有成員節(jié)點(diǎn)在t時刻采集的原始監(jiān)測數(shù)據(jù)的融合數(shù)據(jù)，

若contpar大于預(yù)設(shè)的對比參數(shù)閾值，則表示origmdata_t,menNode為錯誤的原始監(jiān)測數(shù)據(jù)，若contpar小于等于預(yù)設(shè)的對比參數(shù)閾值，則表示origmdata_t,menNode為正確的原始監(jiān)測數(shù)據(jù)，

式中，neinode表示neiNodeU中包含的成員節(jié)點(diǎn)，origmdata_t,neinode表示neinode在t時刻采集的原始監(jiān)測數(shù)據(jù)，dta(neinode,memNode)表示neinode和memNode之間的空間距離，

ori_t＝origmdata_t,memNode-origmdata_t,neinode

式中，nofu表示neiNodeU中包含的成員節(jié)點(diǎn)的總數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水土流失監(jiān)測方法，其特征在于，所述中轉(zhuǎn)基站還用于將無線傳感器節(jié)點(diǎn)劃分為簇頭節(jié)點(diǎn)和成員節(jié)點(diǎn)，具體包括：

中轉(zhuǎn)基站向無線傳感器節(jié)點(diǎn)廣播分簇通知；

無線傳感器節(jié)點(diǎn)接收到所述分簇通知后，將自身的分簇數(shù)據(jù)發(fā)送至中轉(zhuǎn)基站；

中轉(zhuǎn)基站接收所有無線傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送過來的分簇數(shù)據(jù)；

中轉(zhuǎn)基站基于所述分簇數(shù)據(jù)將無線傳感器節(jié)點(diǎn)劃分為成員節(jié)點(diǎn)和簇頭節(jié)點(diǎn)，獲得分簇結(jié)果；

中轉(zhuǎn)基站向無線傳感器節(jié)點(diǎn)廣播所述分簇結(jié)果。

3.一種水土流失監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)篩選模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)分析模塊和預(yù)警模塊；

所述數(shù)據(jù)采集模塊用于通過設(shè)置在監(jiān)測區(qū)域的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獲取原始監(jiān)測數(shù)據(jù)；

所述數(shù)據(jù)篩選模塊用于使用邊緣計算設(shè)備對所述原始監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選處理，剔除錯誤的原始監(jiān)測數(shù)據(jù)，獲得經(jīng)過篩選的監(jiān)測數(shù)據(jù)；

所述數(shù)據(jù)發(fā)送模塊用于將所述經(jīng)過篩選的監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸至云服務(wù)器；

所述數(shù)據(jù)分析模塊用于對所述云服務(wù)器中存儲的經(jīng)過篩選的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷是否發(fā)生水土流失事件；

所述預(yù)警模塊用于在發(fā)生水土流失事件時，根據(jù)預(yù)設(shè)的預(yù)警方式發(fā)出預(yù)警提示。