[发明专利]基于无线传感网的湖泊水文水质监测系统及监测方法

权利要求书

1.一种基于无线传感网的湖泊水文水质监测系统，其特征在于，所述监测系统包括：

无线传感信息采集模块，包括分布于湖面的基本采集单元，用以采集湖泊水文水质信息；

基站，用以接收无线传感信息采集模块采集到的湖泊水文水质信息，并通过公共通信网络传给一监控系统；

监控系统，用以获取和处理基站传来的湖泊水文水质信息数据。

2.根据权利要求1所述的基于无线传感网的湖泊水文水质监测系统，其特征在于：所述基本采集单元由核心控制器挂接多个传感器构成，所述核心控制器通过电源控制和接口交互的方式与各个传感器进行通信。

3.根据权利要求2所述的基于无线传感网的湖泊水文水质监测系统，其特征在于：所述核心控制器固定在一插入水底地下的立柱上；所述传感器装在漂浮于水面且与立柱相连的浮标上，或者半固定于立柱上，仅随水位上下移动。

4.根据权利要求1所述的基于无线传感网的湖泊水文水质监测系统，其特征在于：所述基本采集单元由星型的无线传感节点簇构成，无线传感节点簇内的各节点通过短距离无线通信方式实现簇内信息传输；无线传感节点簇包括一个主节点和至少一个成员节点；所述主节点用以完成簇内协调和簇间通信。

5.根据权利要求4所述的基于无线传感网的湖泊水文水质监测系统，其特征在于：所述成员节点包括节点控制单元、无线通信单元，并挂接至少一个传感器，所述节点控制单元用以控制传感器的休眠和定时采样，并通过所述无线通信单元与主节点进行信息交互。

6.根据权利要求4所述的基于无线传感网的湖泊水文水质监测系统，其特征在于：所述主节点固定在插入水底地下的立柱上；所述成员节点装在漂浮于水面且与立柱相连的浮标上，或者半固定于立柱上，仅随水位上下移动。

7.根据权利要求1所述的基于无线传感网的湖泊水文水质监测系统，其特征在于：所述无线传感信息采集模块是以基本采集单元为单位自组形成的湖上信息采集网；所述自组形成的方式为从基站开始逐层产生子节点的生长树方式。

8.根据权利要求3或6所述的基于无线传感网的湖泊水文水质监测系统，其特征在于：所述立柱上设置有太阳能电池板和蓄电池，用以为所述基本采集单元供电，所述蓄电池为使用太阳能电池板蓄能的可充电蓄电池；所述基站是设于岸边的Sink基站；所述监控系统是网络服务器或用户终端。

9.一种基于无线传感网的湖泊水文水质监测方法，其特征在于，所述监测方法包括以下步骤：

步骤一，由包括分布于湖面的基本采集单元的无线传感信息采集模块采集湖泊水文水质信息；

步骤二，所述湖泊水文水质信息汇集到基站；

步骤三，基站通过公共通信网络将所述湖泊水文水质信息融合处理、存储显示和转发。

10.根据权利要求9所述的基于无线传感网的湖泊水文水质监测方法，其特征在于：所述无线传感信息采集模块是以基本采集单元为单位自组形成的湖上信息采集网；所述自组形成的方式为从基站开始逐层产生子节点的生长树方式。

11.根据权利要求9所述的基于无线传感网的湖泊水文水质监测方法，其特征在于：所述基本采集单元由核心控制器挂接多个传感器构成，所述核心控制器通过电源控制和接口交互的方式与各个传感器进行通信；所述核心控制器固定在插入水底地下的立柱上；所速传感器装在漂浮于水面且与立柱相连的浮标上，或者半固定于立柱上，仅随水位上下移动。

12.根据权利要求9所述的基于无线传感网的湖泊水文水质监测方法，其特征在于：所述基本采集单元由星型的无线传感节点簇构成，无线传感节点簇内的各节点通过短距离无线通信方式实现簇内信息传输；无线传感节点簇包括一个主节点和至少一个成员节点；所述成员节点包括节点控制单元、无线通信单元，并挂接至少一个传感器，所述节点控制单元用以控制传感器的休眠和定时采样，并通过所述无线通信单元与主节点进行信息交互。所述主节点固定在插入水底地下的立柱上，用以完成簇内协调和簇间通信；所述成员节点装在漂浮于水面且与立柱相连的浮标上，或者半固定于立柱上，仅随水位上下移动。