一种用于城市湖泊流域水质监测的传感器布置优化方法技术

本发明专利技术涉及水质监测技术领域，尤其涉及一种用于城市湖泊流域水质监测的传感器布置优化方法，包括以下步骤：将城市湖泊流域通过隔网划分为多个预设模块，在每个预设模块中投放多个可自主移动的传感器，构成传感器网络；设定每个预设模块内传感器的初始采样频率与污染度触发阈值，传感器根据设定的初始采样频率通过传感器的采集节点定时采集水质污染信息。本发明专利技术可实时监测水质污染程度变化，可以根据不同污染程度调整传感器不同的工作能耗，使用灵活性高，提高了传感器的续航性，传感器位置可以根据污染程度的高低进行调整，并且还可以通过调节传感器间隔位置与采样频率以准确获得湖泊的水质污染程度，提高检测准确度，保证了检测的精准性。了检测的精准性。了检测的精准性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于城市湖泊流域水质监测的传感器布置优化方法


[0001]本专利技术涉及水质监测
，尤其涉及一种用于城市湖泊流域水质监测的传感器布置优化方法。

技术介绍

[0002]目前，由于城市生活污染物未得到有效控制，工业污染源未得到严格治理，农业污染日益突出，城市内河湖内排污口、沿岸雨污水面源污染及河湖淤积底泥等污染源的存在，国内许多城市河湖水质恶化，部分河道甚至成为黑臭水体，严重影响了城市环境质量和河湖沿岸居民生产生活，对其治理工作变得尤为重要，而对城市湖泊的水质监测在水环境治理的工作中有着直接且关键性的作用，只有水质监测工作高效率且严谨地进行，城市内水环境治理才能有时间和数据上的保证。
[0003]目前现有技术中的城市湖泊流域水质监测方式通常为：1.人工监测：主要由人工采样、样品实验室分析、实验数据分析和得出结论组成；2.通过监测设备自动监测：通过监测设备将探头插入到水中对水质进行探测。
[0004]3.通过传感器监测：通过多个传感器组成的无线传感网络系统对水质进行监测，可以实现实时动态监测，监测区域大且监测简便易行。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于城市湖泊流域水质监测的传感器布置优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1:将城市湖泊流域通过隔网划分为多个预设模块，在每个预设模块中投放多个传感器，构成传感器网络；S2:设定每个预设模块内传感器的初始采样频率与污染度触发阈值，传感器根据设定的初始采样频率通过传感器的采集节点定时采集水质污染信息，然后通过传感器对每个预设模块的水质污染信息进行数据传输；S3:当某个或多个预设模块中传感器感知到水质污染信息时，对传感器采集得到的各个污染节点进行聚类，得到污染数据集；S4:通过传感器将采集的污染数据集传输到数据对比模块中，通过数据对比模块对比所属预设模块中的污染数据集与该预设模块的历史数据集；S5:根据污染数据集与历史数据集之间的数据差异值，获得预设模块的水质污染程度；S6:根据水质污染程度与污染度触发阈值的差值大小设置传感器之间的最优位置间隔和传感器采集节点的最优采样频率；S7:对最优采样频率状态下的采集节点采集得到的污染节点进行定位，包括根据高污染程度预设模块中传感器的采集节点的网络连通性和其相邻三个信标节点确定污染节点的准确坐标；S8:将水质污染程度与污染度触发阈值的差值代入至马尔可夫计算模型中，通过马尔可夫计算模型求解传感器之间的最优布置位置，根据马尔可夫计算模型计算得到的最优解对传感器之间的布置位置进行调整；S9:将采集得到的传感器数据汇集到无线网关，通过无线网关将从传感器网络汇集的数据发送至水质监测中心计算机，由数据接收与管理上位机软件对水质数据进行接收和处理。2.根据权利要求1所述的一种用于城市湖泊流域水质监测的传感器布置优化方法，其特征在于：所述预设模块中传感器的污染度触发阈值由低至高分别设置为最低触发阈值、第一触发阈值与第二触发阈值；所述S6中当传感器相邻三次检测得到的水质污染程度均小于最低触发阈值时，传感器的采集节点保持初始采样频率；当传感器相邻三次检测得到的水质污染程度均在最低触发阈值与第一触发阈值之间时，调整传感器之间的位置间隔为x1，传感器的采集节点的采样频率由初始采样频率转换为第一采样频率，第一采样频率大于初始采样频率；当传感器相邻三次检测得到的水质污染程度在第一触发阈值与第二触发阈值之间时，调整传感器之间的位置间隔为x2，传感器之间的间隔x2小于间隔x1，传感器的采集节点的采样频率由初始采样频...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇，植挺生，汤智彬，劳兆城，罗淑冰，邓永俊，文青，
申请(专利权)人：广东广宇科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：