[发明专利]一种基于无线传感器网络的远程水质监测系统

权利要求书

1.一种基于无线传感器网络的远程水质监测系统，其特征是，包括水质监控中心、传感监测装置和用户终端；所述的传感监测装置、用户终端与水质监控中心通信连接；所述的传感监测装置包括汇聚节点和多个对水质进行监测的传感器节点，传感器节点采集的水质参数由汇聚节点进行汇聚并发送至水质监控中心；所述的水质监控中心用于对水质参数进行分析处理，并在水质异常时向用户终端发送报警信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的远程水质监测系统，其特征是，所述的水质监控中心在水质参数超出设定的阈值时判定水质为异常。

3.根据权利要求2所述的一种基于无线传感器网络的远程水质监测系统，其特征是，所述水质监控中心包括依次连接的水质参数存储模块、水质参数分析处理模块、异常报警模块，还包括水质参数显示模块，水质参数显示模块与水质参数存储模块、水质参数分析处理模块连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的远程水质监测系统，其特征是，传感器节点部署于设定的水质监测区域内，多个传感器节点通过自组织方式构成一个用于感知和采集水质参数的无线传感器网络。

5.根据权利要求4所述的一种基于无线传感器网络的远程水质监测系统，其特征是，传感器节点构成的无线传感器网络为分簇网络结构，传感器节点在网络启动时刻进行分簇，从而确定多个传感器节点作为簇头，其余的传感器节点归属于与其距离最短的簇头；传感器节点将采集的水质参数发送至所归属的簇头，簇头用于对簇内传感器节点发送的水质参数进行融合后发送至汇聚节点。

6.根据权利要求5所述的一种基于无线传感器网络的远程水质监测系统，其特征是，所述的传感器节点在网络启动时刻进行分簇，具体为：

(1)传感器节点与邻居节点进行信息交互，构建邻居节点列表，其中邻居节点为处于传感器节点的通信范围内的其他传感器节点；

(2)汇聚节点向所有传感器节点发送广播消息，传感器节点收到广播消息后按照下列公式计算自己的状态值，其中广播消息包含状态值阈值：

Q i = a 1 d ( sin k , o ) 1 n i Σ j = 1 n i d ( i , j ) + a 2 E i E i 0 + a 3 d ( sin k , o ) d ( i , sin k ) ]]>

式中，Qi表示传感器节点i的状态值，d(sink,o)为汇聚节点到水质监控中心1的距离，d(i,j)为传感器节点i与其第j个邻居节点之间的距离，ni为传感器节点i构建的邻居节点列表具有的邻居节点个数，Ei为传感器节点i的当前剩余能量，Ei0为传感器节点i的初始能量，d(i,sink)为传感器节点i到汇聚节点的距离，a1、a2、a3为预设的权重系数，满足a1+a2+a3＝1；

(3)若传感器节点计算的状态值大于状态值阈值，则该传感器节点成功竞选为临时簇头，并向汇聚节点发送簇头担任请求消息；

(4)汇聚节点根据接收到的簇头担任请求消息确定最终的簇头，并完成簇的划分。