[发明专利]一种基于LoRa的近海赤潮实时监控方法及系统

说明书

本发明提供一种基于LoRa的近海赤潮实时监控方法及系统，属于海域环境保护领域。本发明方法包括数据采集步骤：终端设备采集初始数据，上传控制中心；模型提取步骤：控制中心获取各个点的数据后，对逐个数据进行判断是否为合理数据，如果否，丢弃数据，如果是，对当前数据做数量级标准化处理；模型匹配步骤：对处理后的数据与历史数据进行距离计算，得出与当前数据空间距离最近的模型，确认单个数据对应的结果；结果判定步骤：如果多个连续的终端设备数据结果均为赤潮，则认定当前发生赤潮，并报警。本发明成本低，具有良好的时效性，能够对近海赤潮实时情况做出处理。

技术领域

本发明涉及海域环境保护领域，尤其涉及一种基于LoRa的近海赤潮实时监控方法及系统。

背景技术

现有技术中，近海环境的检测靠携带定位系统的机器人等采集数据进行监测，没有对数据进行处理，精确度不高，没有考虑到异常数据的情况，并且由于安装了GPS定位模块、通信模块等造成现有成本很高，数据传输距离有限等不足，而LoRa技术作为低成本、远距离的而无线传输方案，在关于近海赤潮的数据采集和分析处理无具体方案，同时，近海赤潮实时数据与实际发生赤潮的规模情况无具体对应方案。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明提供一种基于LoRa的近海赤潮实时监控方法，还提供一种实现所述方法的系统。

本发明基于LoRa的近海赤潮实时监控方法包括如下步骤：

数据采集步骤：终端设备采集初始数据，上传控制中心；

模型提取步骤：控制中心获取各个点的数据后，查询历史合理数据范围，对逐个数据进行判断是否为合理数据，如果否，丢弃数据，如果是，对当前数据做数量级标准化处理；模型匹配步骤：对处理后的数据与历史数据进行距离计算，得出与当前数据空间距离最近的模型，确认单个数据对应的结果；

结果判定步骤：如果多个连续的终端设备数据结果均为赤潮，则认定当前发生赤潮，并报警。

本发明作进一步改进，还包括确认更新数据库步骤：赤潮处理人员在现场检测后记录赤潮实际情况，并对数据库进行更新，对非合理数据的终端设备进行维护。

本发明作进一步改进，在数据采集步骤中，所述终端设备采集的数据包括气温、光照强度、单位时间降水量、水中含氧量。

本发明作进一步改进，在模型提取步骤中，所述数量级标准化处理的公式为：

其中，d₁、d₂、d₃、d₄分别为采集的气温、降水量、光照强度、水中含氧量数据，D₁、 D₂、D₃、D₄分别为d₁、d₂、d₃、d₄数量级标准化处理后的数据， [d_1min,d_1max],[d_2min,d_2max],[d_3min,d_3max],[d_4min,d_4max]分别为数据库中各项数据的范围。

本发明作进一步改进，在模型匹配步骤中，采用加权欧几里得计算距离Dis，计算公式为：

其中，{D₁’,D₂’,D₃’,D₄’}为数据库中选用点的数据，{W₁，W₂，W₃，W₄}为气温、降水量、光照强度、水中含氧量数据在评判结果中的权重倒数。