[发明专利]工业生产环境智能控制系统

权利要求书

1.工业生产环境智能控制系统，其特征是，包括环境感知装置和设置于工业环境监测区域的数据处理装置；环境感知装置被配置为采集工业环境监测区域内的环境感知数据，环境感知装置包括由汇聚节点和多个部署于该监测区域内的环境感知节点构建的无线传感器网络，环境感知节点采集所在监测位置的环境感知数据，汇聚节点主要被配置为汇聚各环境感知节点采集的环境感知数据，并发送至所述数据处理装置进行存储和显示。

2.根据权利要求1所述的工业生产环境智能控制系统，其特征是，环境感知节点设有传感器模块，传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、光度传感器中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的工业生产环境智能控制系统，其特征是，所述数据处理装置包括被配置为存储各环境感知节点采集的环境感知数据的存储模块，以及被配置为显示各环境感知节点采集的环境感知数据的显示模块。

4.根据权利要求3所述的工业生产环境智能控制系统，其特征是，所述数据处理装置还包括分析预警模块，被配置为对环境感知数据进行分析，在环境感知数据不符合设定的阈值条件时输出报警信息。

5.根据权利要求1所述的工业生产环境智能控制系统，其特征是，网络拓扑构建时从环境感知节点中选取出簇首节点并进行分簇；簇首节点被配置为将簇内环境感知节点采集的环境感知数据汇总并发送至汇聚节点；簇内各环境感知节点若与簇头距离不超过设定的通信距离阈值Y_σ，则直接与簇头通信；若与簇头距离超过设定的通信距离阈值Y_σ，环境感知节点在同簇内的邻居节点中选择一个邻居节点作为下一跳；簇头与汇聚节点之间的距离未超过预设的距离下限时，簇头直接与汇聚节点通信；簇头与汇聚节点之间的距离超过预设的距离下限时，簇头通过多跳路由的方式将环境感知数据发送至汇聚节点；其中，环境感知节点i的邻居节点为位于环境感知节点i通信范围内的其他环境感知节点。

6.根据权利要求5所述的工业生产环境智能控制系统，其特征是，环境感知节点在同簇内的邻居节点中选择一个邻居节点作为下一跳，具体包括：

(1)环境感知节点在同簇内的邻居节点中筛选出备选节点，归入备选节点集合，其中设定筛选条件为：

G_ij＞G_min且Y_i，o＞Y_ij，o

式中，G_ij为环境感知节点i同簇内的第j个邻居节点的当前剩余能量，G_min为预设的能量下限，Y_i，o为环境感知节点i到对应簇头的距离，Y_ij，o为所述第j个邻居节点该对应簇头的距离；

(2)环境感知节点计算其与各备选节点的通信连接概率，并在备选节点集合中选择通信连接概率最大的备选节点作为下一跳；

其中，设定所述通信连接概率的计算公式为：

式中，H_ia为环境感知节点i与其备选节点集合中第a个备选节点的通信连接概率，Q_i为环境感知节点i的节点度数，Q_ia为所述第a个备选节点的节点度数，Q_ib为环境感知节点i的备选节点集合中第b个备选节点的节点度数，G_ia为所述第a个备选节点的当前剩余能量，G_min为所述预设的能量下限，G_ia0为所述第a个备选节点的初始能量，e为自然对数的底。