[发明专利]地表水在线水质监测系统

权利要求书

1.一种地表水在线水质监测系统，包括水质采集模块、无线传感节点模块、传输网络模块、服务器模块、监控终端模块；无线传感节点对水质采集模块采集的水质进行数据测量，测量的数据通过传输网络模块把数据传输到服务器模块，控制终端模块从服务器提取数据，进行数据分析评价，其特征在于：所述的无线传感网络节点包括太阳能供电模块。

2.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于：太阳能供电模块包括太阳能电池板、太阳能控制器、锂离子电池、备用电池；太阳能电池板通过太阳能控制器与锂离子电池相连；太阳能控制器由微处理器、充电电路、放电电路、检测电路和保护电路组成，它们顺次与微处理器相连；充电电路输入端连接太阳能电池板，输出端连接锂离子电池或者备用电池，放电电路输入端连接锂离子电池，输出端连接用电设备，检测电路连接锂离子电池和用电设备。

3.根据权利要求1所述的水质监测系统，其特征在于：所述水质采集模块包括水质样本采集模块、水质样本传输模块和水质存储单元，水质样本采集模块包括设备操作维护单元和水质采集单元；水质样本采集模块采集的样本通过水质样本传输模块传送到水质存储单元；水质存储单元用来存储水质样本传输模块输送的水质样本；水质样本采集模块可以采用吸泵或潜水泵方式采样，水质样本传输模块包括水样预处理装置、自动清洗装置及样本传输装置。

4.根据权利要求1所述的水质监测系统，其特征在于：所述无线传感网络节点由太阳能供电模块、微处理器控制模块、数据采集模块、无线传输模块组成，数据采集模块负责进行水质参数的采集，针对所需测量的不同参数而采用不同类型的传感器采集数据，微处理器控制模块的输入端为数据采集模块，输出端为无线传输模块，太阳能供电模块为各个模块供电。

5.根据权利要求1所述的水质监测系统，其特征在于：所述传输网络模块由无线网络、串口、以太网交换机、光纤网络构成，无线网络传输的数据通过串口和以太网交换机连接，以太网交换机和光纤网络连接；串口转以太网交换机负责连接光纤网和无线传感网络，通过光纤网，将无线传感节点分析的数据传输到服务器。

6.根据权利要求1所述的水质监测系统，其特征在于：所述的监控终端模块包括信息显示模块，远程控制模块，水质评价模块、报警模块。

7.根据权利要求6所述的水质监测系统，其特征在于：所述报警模块包括趋势报警模块、系统异常报警模块和太阳能供电模块监控模块。

8.根据权利要求6所述的水质监测系统，其特征在于：所述的水质评价模块为基于粗糙集与小波核支持向量机水质评价系统。

9.根据权利要求8所述的水质监测系统，其特征在于：所述的基于粗糙集与小波核支持向量机水质评价系统包括数据归一处理单元、粗糙集与小波核的混合分类器、二叉树多类分类器，数据归一处理单元处理的数据输入到。

10.根据权利要求9所述的水质评价方法，包括以下步骤： 

从训练样本集中确定条件属性，并确定每一条件属性的隶属函数和语言变量值构造决策表；

采用自组织映射神经网络对决策表进行数据离散归一化；

基于粗糙集的约简算法的基础上采用二维约简数据预处理算法，进行纵向属性约简和横向冲突约简，从而去除冗余属性和噪音数据；

利用小波支持向量机对约简后的样本集合寻找最优分类超平面，通过样本训练建立小波支持向量机分类器；

构建决策树多类小波支持向量集分类模型上对数据进行评价，通过对训练样本集中样本重复以上步骤，调整小波的参数和支持向量机惩罚因子C直到整个训练样本集的误差达到要求为止。