[发明专利]一种基于WSN的水质监测系统

权利要求书

1.一种基于WSN的水质监测系统，包括监测传感器节点、云服务器和监控中心，所述监测传感器节点的数量为多个，多个所述监测传感器节点分布在待监测的水域中，其特征在于：

所述待监测的水域包括多个区块，每个区块中均布置至少一组监测传感器节点；每组所述监测传感器节点包括一个中心传感器节点和多个边缘传感器节点，多组所述监测传感器节点分为一个中心传感器节点组和多个边缘传感器节点组，所述中心传感器节点组处在水域靠近几何中心的位置；

所述中心传感器节点包括电池和通信装置，所述电池为通信装置供电，所述边缘传感器节点包括无源标签和传感器组；

所述无源标签包括天线、电源电路和主控器；当所述通信装置辐射电磁波时，所述天线接收电磁波由所述电源电路对电磁波进行处理形成直流电源，所述主控器在直流电源的输入下启动传感器组进行水体数据的采集，并将采集的数据通过天线发送到中心传感器节点；

当需要采集水体的数据时，所述中心传感器节点的通信装置发射连续的电磁波，一定距离内的边缘传感器节点的无源标签将电磁波转换为电源并启动传感器组进行水体数据的采集，采集得到的数据由所述无源标签发送到中心传感器节点；

所有的监测传感器节点以所述中心传感器节点组的中心传感器节点为中心，所述边缘传感器节点组中的中心传感器节点通过自组织的方式与所述中心传感器节点组的中心传感器节点组网，每组所述监测传感器节点中的边缘传感器节点在采集得到水体的数据后，发送给同组中的中心传感器节点；所述边缘传感器节点组中的中心传感器节点根据自组织网络将数据发送到所述中心传感器节点组的中心传感器节点，所述中心传感器节点组中的中心传感器节点再将本组中所有边缘传感器节点采集的数据连同边缘传感器节点组中的中心传感器节点发送的数据一起发送给所述云服务器，所述云服务器将数据发送到监控中心。

2.如权利要求1所述的一种基于WSN的水质监测系统，其特征在于，所述中心传感器节点为专用的网关设备。

3.如权利要求1所述的一种基于WSN的水质监测系统，其特征在于，所述中心传感器节点还包括控制器和传感器组，所述控制器控制通信装置辐射电磁波的同时也启动传感器组采集水体的数据。

4.如权利要求3所述的一种基于WSN的水质监测系统，其特征在于，所述控制器为嵌入式处理器，所述通信装置为4G模块，所述控制器通过RS232接口与所述通信装置连接。

5.如权利要求1所述的一种基于WSN的水质监测系统，其特征在于，所述边缘传感器节点采集水体数据的动作由同组中的中心传感器节点定时启动。

6.如权利要求1所述的一种基于WSN的水质监测系统，其特征在于，所述边缘传感器节点采集水体数据的动作由所述中心传感器节点组中的中心传感器节点向各个边缘传感器节点组中的中心传感器节点发送启动指令后启动；

所述启动指令由所述中心传感器节点组中的中心传感器节点定时产生，或者由所述监控中心产生该启动指令后，通过所述云服务器发送到中心传感器节点组的中心传感器节点。

7.如权利要求1所述的一种基于WSN的水质监测系统，其特征在于，所述中心传感器节点具有为所述电池充电的发电设备。

8.如权利要求7所述的一种基于WSN的水质监测系统，其特征在于，所述发电设备包括风力发电设备和/或太阳能发电设备。

9.如权利要求1所述的一种基于WSN的水质监测系统，其特征在于，所述监控中心实时对接收的数据进行分析，当发现数据存在异常时发出警告。