[发明专利]应用水下机器人的海洋环境污染智能实时监测系统

权利要求书

1.应用水下机器人的海洋环境污染智能实时监测系统，其特征是，包括海洋环境监测模块、处理模块、传输模块、远程监控终端和电源模块；海洋环境监测模块用于采集影响海洋环境的各个参数的数据，处理模块与海洋环境监测模块相连接，用于对采集得到的数据进行处理从而根据处理后的数据对海洋环境情况进行评估，并通过传输模块将评估结果传输给远程监控终端；远程监控终端与水下机器人通信连接，用于存储接收到的数据并向处理模块下发各种控制信号，从而改变水下机器人的活动状态，电源模块用于保证整个系统的稳定供电。

2.根据权利要求1所述的应用水下机器人的海洋环境污染智能实时监测系统，其特征是，所述传输模块中设置有串口通信芯片，连接所述的处理模块，并通过防水电缆连接远程监控终端。

3.根据权利要求1所述的应用水下机器人的海洋环境污染智能实时监测系统，其特征是，所述海洋环境监测模块包括汇聚节点和多个传感器节点，，汇聚节点将传感器节点采集的数据发送至处理模块。

4.根据权利要求1-3任一项所述的应用水下机器人的海洋环境污染智能实时监测系统，其特征是，所述处理模块包括控制单元、数据预处理单元和分析评估单元；所述控制单元用于根据远程监控终端下发的各种控制指令控制水下机器人的活动状态；所述数据预处理单元用于对异常数据和缺失数据进行预处理；所述分析评估单元用于根据处理后的数据进行海洋环境的评估。

5.根据权利要求3所述的应用水下机器人的海洋环境污染智能实时监测系统，其特征是，所述传感器节点包括用于监测水质情况的第一传感器组件和用于监测环境情况的第二传感器组件，所述第一传感器组件包括用于分别监测水质酸碱值、溶解氧和盐度的传感器，所述第二组传感器组件包括用于分别监测水温和叶绿素浓度的传感器。

6.根据权利要求3所述的应用水下机器人的海洋环境污染智能实时监测系统，其特征是，传感器节点可在[Z_min，Z_max]的范围内调节自身的通信距离，初始时，各传感器节点调节自身的通信距离为Z_max，其中Z_min为传感器节点可调节的最小通信距离，Z_max为传感器节点可调节的最大通信距离；传感器节点在初始时确定将数据传输至汇聚节点的传输方式，并根据所述传输方式将数据传输至汇聚节点，具体为：

(1)网络初始化时，传感器节点接收汇聚节点的广播信息，通过广播信息进行网络泛洪，传感器节点添加所有邻居节点到自身的邻居表，其中邻居节点为位于传感器节点通信距离范围内的其他传感器节点；

(2)传感器节点判断自身是否满足直接传输数据条件，若满足，传感器节点直接将采集的数据发送至汇聚节点，若不满足直接传输数据条件，则从其邻居表中选择一个邻居节点作为下一跳节点，将采集的数据发送至下一跳节点；其中，所述的直接传输数据条件为：

式中，V(i，sink)为传感器节点i到汇聚节点的距离，为与传感器节点i距离最近的邻居节点，为与传感器节点i距离次近的邻居节点，为所述最近的邻居节点到汇聚节点的距离，为所述次近的邻居节点到汇聚节点的距离，为判断取值函数，

当时，

当时，