[发明专利]有毒气体智慧监测系统

权利要求书

1.有毒气体智慧监测系统，其特征是，包括监测装置、监控终端、风阀控制电路、报警控制装置、可视化装置、报警器；

所述监测装置用于采集室内的有毒气体浓度数据；

所述监控终端将有毒气体浓度数据与对应的设定值作比较，根据比较结果控制风阀控制电路，以控制室内风阀和室外风阀的开闭；所述监控终端还根据比较结果输出报警信息；

所述报警控制装置，其包括与监控终端无线连接的无线收发器，所述无线收发器用于接收所述监控终端发送的报警信息；

所述可视化装置与报警控制装置以及监控终端连接，用于显示有毒气体浓度数据以及报警信息；

所述报警器与报警控制装置连接，报警控制装置根据所述报警信息控制所述报警器进行报警；

所述监测装置包括汇聚节点和多个传感器节点，传感器节点采集的有毒气体浓度数据通过一跳或者多跳的方式发送至汇聚节点，汇聚节点负责收集所接收到的有毒气体浓度数据，并跟监控终端通信，以将收集的有毒气体浓度数据传送至所述监控终端；

网络初始化时，传感器节点通过与其他传感器节点的信息交互确定邻居节点，其中邻居节点为位于传感器节点通信范围内的其余传感器节点；汇聚节点向与其距离小于设定的距离下限D_min的传感器节点发送休眠指示消息，接收到休眠指示消息的传感器节点与其距离最近的邻居节点进行距离比较，若传感器节点相对于与其距离最近的邻居节点更靠近汇聚节点，则向距离最近的邻居节点发送休眠指令，以令距离最近的邻居节点进入休眠状态，否则令自己进入休眠状态；汇聚节点将与其距离小于设定的距离下限D_min的传感器节点及对应与其距离最近的邻居节点作为近邻节点，汇聚节点定期收集网络内各传感器节点的能量消息，并根据能量消息检测未休眠的近邻节点是否满足能量条件，对满足能量条件的近邻节点发送更换通知；接收到更换通知的近邻节点唤醒其距离最近的邻居节点，然后自己进入休眠状态，

其中，设定所述能量条件为：

式中，E_l为近邻节点l的当前剩余能量，E_k为网络中第k个传感器节点的当前剩余能量，n为网络中部署的传感器节点数量。

2.根据权利要求1所述的有毒气体智慧监测系统，其特征是，所述传感器节点包括用于采集待监测区域的有毒气体浓度信号的传感器和用于将传感器信号转换为对应的有毒气体浓度数据的信号适配器，所述信号适配器与传感器连接；还包括用于控制采集频率的控制器，所述控制器与传感器连接；

其中，所述传感器包括：

二氧化氮传感器，用于检测室内二氧化氮含量值；

二氧化硫传感器，用于检测室内二氧化硫含量值；

甲醛传感器，用于检测室内甲醛含量值；

臭氧传感器，用于检测室内臭氧含量值。

3.根据权利要求1或2所述的有毒气体智慧监测系统，其特征是，所述监控终端包括存储单元、处理单元和报警信息生成单元，所述存储单元内存储有所述对应的设定值；所述处理单元用于将有毒气体浓度数据与对应的设定值进行比较，并输出比较结果；所述报警信息生成单元在所述比较结果为有毒气体浓度数据超出设定值时输出报警信息。

4.根据权利要求1所述的有毒气体智慧监测系统，其特征是，所述风阀控制电路包括室外风阀控制电路和室内风阀控制电路。

5.根据权利要求1所述的有毒气体智慧监测系统，其特征是，传感器节点模型采用布尔感知模型，传感器节点感知半径异构，任意传感器节点的感知半径在[R_min,R_max]范围内，其中R_max和R_min分为传感器节点感知半径的上下限；按照实际需求在设定的监测区域内部署传感器节点，部署时设置任意相邻两个传感器节点i,j的距离D(i,j)满足：

式中，R_i为传感器节点i的感知半径，R_j为传感器节点j的感知半径，R_k为网络中按照实际需求部署的第k个传感器节点的感知半径，n为网络中按照实际需求部署的传感器节点数量，Ω为所述监测区域的体积。