[发明专利]湖泊水质健康管理系统

权利要求书

1.湖泊水质健康管理系统，其特征是，包括湖泊监测模块、通信模块、远程服务器，所述湖泊监测模块实时监测湖泊水质参数，通过通信模块传输给远程服务器。

2.根据权利要求1所述的湖泊水质健康管理系统，其特征是，所述湖泊监测模块包括汇聚节点和多个传感器节点，多个传感器节点采集湖泊水质参数，汇聚节点汇聚多个传感器节点的湖泊水质参数并发送至所述远程服务器。

3.根据权利要求2所述的湖泊水质健康管理系统，其特征是，所述传感器节点包括微处理器单元、通信单元及电源管理单元。

4.根据权利要求1所述的湖泊水质健康管理系统，其特征是，所述湖泊水质参数包括水体温度、水体盐度、水体酸碱值、水体有害金属元素浓度、化学物质含量、水体浮游生物数量、湖泊水位、水面风速与风向、水面温度与湿度。

5.根据权利要求2所述的湖泊水质健康管理系统，其特征是，定义在传感器节点通信范围内的其他传感器节点为其邻居节点；按照实际监测需要在设定的监测区域内部署多个传感器节点后，根据传感器节点的部署情况增加适量的传感器节点，包括：

(1)检测已部署的各传感器节点是否符合下列密度条件，将不符合密度条件的传感器节点视为低密度节点：

式中，Y_i为传感器节点i的节点度，即传感器节点i的邻居节点个数；K为网络中已部署的传感器节点个数，S_j为网络中已部署的第j个传感器节点的通信距离，R为所述监测区域的面积，t为预设的调节因子，t的取值范围为[0.6,0.8]；

(2)在各低密度节点的通信区域内部署新的传感器节点，具体为：对任意低密度节点#，设其通信区域为Ψ_k，计算低密度节点#的所有邻居节点的感知区域重叠部分Ω_k，在Ψ_k-Ω_k的区域内随机部署一个新的传感器节点；

(3)重复执行(1)、(2)，直至不存在低密度节点。

6.根据权利要求5所述的湖泊水质健康管理系统，其特征是，传感器节点根据节点密度进行分簇，从中确定簇头、普通成员节点、孤立节点；在湖泊水质参数传输阶段，普通成员节点将采集的湖泊水质参数发送至簇头，以通过簇头将采集的湖泊水质参数发送至汇聚节点；孤立节点将自身采集的湖泊水质参数通过直接发送方式或者多跳转发方式发送至汇聚节点，包括：

(1)孤立节点与汇聚节点的距离不超过预设的距离下限L_min时，孤立节点直接将采集的湖泊水质参数传递至汇聚节点；

(2)孤立节点与汇聚节点的距离超过预设的距离下限L_min时，孤立节点将采集的湖泊水质参数通过多跳转发方式发送至汇聚节点。