一种生活饮用水实时监测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种生活饮用水实时监测系统，包括生活饮用水监测管理平台、生活饮用水质量监测模块和用户终端；所述的生活饮用水质量监测模块、用户终端与生活饮用水监测管理平台通信连接；所述的生活饮用水质量监测模块用于基于无线传感器网络对饮用水进行监测，采集饮用水质量感知数据并发送至生活饮用水监测管理平台；所述的生活饮用水监测管理平台用于对饮用水质量感知数据进行分析处理，并在饮用水质量异常时向用户终端发送报警信号。本发明专利技术实现了饮用水质量的无线监测。

【技术实现步骤摘要】
一种生活饮用水实时监测系统
本专利技术涉及饮用水质量监测
，具体涉及一种生活饮用水实时监测系统。
技术介绍
在生活饮用水在线监测工作中，由于监测点分散，分布范围广，通过有线线路来进行监测数据的采集，不仅建设成本高，维护成本大，而且在户外监测点难以进行可靠布线。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种生活饮用水实时监测系统。本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：提供了一种生活饮用水实时监测系统，包括生活饮用水监测管理平台、生活饮用水质量监测模块和用户终端；所述的生活饮用水质量监测模块、用户终端与生活饮用水监测管理平台通信连接；所述的生活饮用水质量监测模块用于基于无线传感器网络对饮用水进行监测，采集饮用水质量感知数据并发送至生活饮用水监测管理平台；所述的生活饮用水监测管理平台用于对饮用水质量感知数据进行分析处理，并在饮用水质量异常时向用户终端发送报警信号。优选地，所述生活饮用水监测管理平台包括依次连接的饮用水质量感知数据存储模块、饮用水质量感知数据分析模块、报警模块，还包括饮用水质量感知数据显示模块，饮用水质量感知数据显示模块与饮用水质量感知数据存储模块、饮用水质量感知数据分析模块连接。本专利技术的有益效果为：能够实时监测到饮用水质量感知数据，实现饮用水质量感知数据实时安全传输，满足生活饮用水在线监测系统的安全性、稳定性及可靠性要求，为生活饮用水在线监测工作打下扎实的基础。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1本专利技术的结构框图；图2是本专利技术生活饮用水监测管理平台的连接框图。附图标记：生活饮用水监测管理平台1、生活饮用水质量监测模块2、用户终端3、饮用水质量感知数据存储模块10、饮用水质量感知数据分析模块20、报警模块30、饮用水质量感知数据显示模块40。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。参见图1、图2，本实施例提供的一种生活饮用水实时监测系统，包括生活饮用水监测管理平台1、生活饮用水质量监测模块2和用户终端3；所述的生活饮用水质量监测模块2、用户终端3与生活饮用水监测管理平台1通信连接；所述的生活饮用水质量监测模块2用于基于无线传感器网络对饮用水进行监测，采集饮用水质量感知数据并发送至生活饮用水监测管理平台1；所述的生活饮用水监测管理平台1用于对饮用水质量感知数据进行分析处理，并在饮用水质量异常时向用户终端3发送报警信号。其中，用户终端3可以通过实时访问生活饮用水监测管理平台1查询饮用水质量感知数据和异常状况。优选地，所述的生活饮用水监测管理平台1在饮用水质量感知数据不满足设定的阈值时判定饮用水质量为异常。所述的饮用水质量感知数据包括温度、PH值和溶解氧。优选地，所述生活饮用水监测管理平台1包括依次连接的饮用水质量感知数据存储模块10、饮用水质量感知数据分析模块20、报警模块30，还包括饮用水质量感知数据显示模块40，饮用水质量感知数据显示模块40与饮用水质量感知数据存储模块10、饮用水质量感知数据分析模块20连接。本专利技术上述实施例能够实时监测到饮用水质量感知数据，实现饮用水质量感知数据实时安全传输，满足生活饮用水在线监测系统的安全性、稳定性及可靠性要求，为生活饮用水在线监测工作打下扎实的基础。优选地，所述的生活饮用水质量监测模块2包括多个分布于饮用水质量监测区域内的饮用水质量监测节点和一个基站，每个饮用水质量监测节点具有唯一的身份标识号，各饮用水质量监测节点具有相同的初始能量以及数据处理和通信能力；饮用水质量监测节点用于采集饮用水质量感知数据，基站收集所有饮用水质量监测节点的饮用水质量感知数据，并将收集的饮用水质量感知数据传递给生活饮用水质量监测模块2。初始化时，各饮用水质量监测节点通过广播初始化消息建立自身的邻居节点列表，并进行分簇，饮用水质量监测节点将饮用水质量感知数据发送至所在簇内的簇头节点，进而由簇头节点对接收的饮用水质量感知数据进行融合并发送至基站。在一个实施例中，若饮用水质量监测节点与所在簇的簇头节点为多跳距离，饮用水质量监测节点确定邻居节点列表中各邻居节点的选择概率，并根据选择概率在其邻居节点列表中随机选择下一跳节点进行饮用水质量感知数据传输，设Wij(t)表示在当前时刻t时饮用水质量监测节点i在其邻居节点列表中选择邻居节点j作为下一跳节点进行饮用水质量感知数据传输的概率，Wij(t)的计算公式为：式中，Qij(t)表示j在当前时刻t时的剩余能量，Qv(t)为饮用水质量监测节点i的邻居节点列表中第v个邻居节点的剩余能量，Ei表示饮用水质量监测节点i所在簇的簇头节点，d(j,Ei)表示j到Ei的距离，d(v,Ei)表示饮用水质量监测节点i的邻居节点列表中第v个邻居节点到Ei的距离，M(j,Ei)表示j到Ei经过的最小跳数，1/M(v,Ei)饮用水质量监测节点i的邻居节点列表中第v个邻居节点到Ei经过的最小跳数，Ni表示饮用水质量监测节点i的邻居节点列表中具有的邻居节点数目。本优选实施例定义了选择概率的计算公式，该选择概率依赖于邻居节点的剩余能量、到簇头节点的距离和跳数，饮用水质量监测节点根据选择概率在其邻居节点列表中随机选择下一跳节点，从而能够平衡各邻居节点的负载，平衡饮用水质量监测节点的能量消耗，节省生活饮用水实时监测系统的通信成本。在一个实施例中，簇头节点将饮用水质量感知数据发送到基站时，预先判断基站是否在其邻居节点列表中，若基站在其邻居节点列表中，则直接将饮用水质量感知数据转发至基站；若基站不在其邻居节点列表中，则簇头节点以多跳中继方式将饮用水质量感知数据发送至基站，并在其邻居节点列表中选择下一跳中继节点，具体包括：(1)设需选择下一跳中继节点的簇头节点为B，若B的邻居节点列表中存在簇头节点，簇头节点为1个时选择该簇头节点为中继节点，簇头节点为多个时计算各簇头节点的优选值，选择优选值最大的簇头节点为中继节点，定义优选值的计算公式为：式中，d(A,B)表示B的邻居节点列表中的簇头节点A与B之间的距离，d(A,sink)表示A与基站之间的距离，f为设定的权重系数，设定范围为0.5<f<1；(2)若B的邻居节点列表中不存在簇头节点，计算邻居节点列表中各邻居节点的路由概率，并从中选取路由概率最大对应的邻居节点作为中继节点，定义路由概率的计算公式为：式中，WBr(t)表示B的邻居节点列表中的邻居节点r在当前时刻t时的路由概率，Qr(t)表示r在当前时刻t时的剩余能量，为B的邻居节点列表中的邻居节点的平均剩余能量，d(r,sink)为r与基站之间的距离，M(r,sink)表示r到基站经过的最小跳数。本实施例制定了簇头节点将饮用水质量感知数据发送到基站的策略，按照该策略将饮用水质量感知数据发送至基站，能够避免长距离传输造成的能量过度，节省和均衡了饮用水质量感知数据收集的能耗，该策略中，优先选择簇头节点作为中继节点，能够减少通信延迟，设计了优选值和路由概率的计算公式，使得选出的中继节点具有较优的性能，平衡了各饮用水质量监测节点之间的负载。在一个实施例中，各饮用水质量监测节点通过广播初始化消息建立自身的邻居节点列表时，具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生活饮用水实时监测系统，其特征是，包括生活饮用水监测管理平台、生活饮用水质量监测模块和用户终端；所述的生活饮用水质量监测模块、用户终端与生活饮用水监测管理平台通信连接；所述的生活饮用水质量监测模块用于基于无线传感器网络对饮用水进行监测，采集饮用水质量感知数据并发送至生活饮用水监测管理平台；所述的生活饮用水监测管理平台用于对饮用水质量感知数据进行分析处理，并在饮用水质量异常时向用户终端发送报警信号。

【技术特征摘要】
1.一种生活饮用水实时监测系统，其特征是，包括生活饮用水监测管理平台、生活饮用水质量监测模块和用户终端；所述的生活饮用水质量监测模块、用户终端与生活饮用水监测管理平台通信连接；所述的生活饮用水质量监测模块用于基于无线传感器网络对饮用水进行监测，采集饮用水质量感知数据并发送至生活饮用水监测管理平台；所述的生活饮用水监测管理平台用于对饮用水质量感知数据进行分析处理，并在饮用水质量异常时向用户终端发送报警信号。2.根据权利要求1所述的一种生活饮用水实时监测系统，其特征是，所述的生活饮用水监测管理平台在饮用水质量感知数据不满足设定的阈值时判定饮用水质量为异常。3.根据权利要求2所述的一种生活饮用水实时监测系统，其特征是，所述生活饮用水监测管理平台包括依次连接的饮用水质量感知数据存储模块、饮用水质量感知数据分析模块、报警模块，还包括饮用水质量感知数据显示模块，饮用水质量感知数据显示模块与饮用水质量感知数据存储模块、饮用水质量感知数据分析模块连接。4.根据权利要求1所述的一种生活饮用水实时监测系统，其特征是，所述的生活饮用水质量监测模块包括多个分布于饮用水质量监测区域内的饮用水质量监测节点和一个基站，每个饮用水质量监测节点具有唯一的身份标识号，各饮用水质量监测节点具有相同的初始能量以及数据处理和通信能力；饮用水质量监测节点用于采集饮用水质量感知数据，基站收集所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄信文，
申请(专利权)人：深圳市鑫汇达机械设计有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44