【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信网络，尤其涉及一种基于无线通信的水污染监测方法。
技术介绍
1、近年来，水资源的污染与枯竭已经成为全球范围内的一个紧迫问题，随着工业化的加速以及人口的不断增长，水资源的质量受到了严重威胁，传统的水污染监测方法通常需要现场采样，然后在实验室进行分析，这种方法费时、费力且不能实时监测水质的变化；随着无线通信技术的发展，人们开始考虑将其应用于环境监测领域，尤其是无线通信技术，为远程实时监测提供了新的可能性，但大多数现有的基于无线通信的环境监测系统更多地集中在空气质量和土壤湿度的监测，而针对水质的实时远程监测系统仍然较为稀少；因此，存在一种需求，即开发一种基于无线通信的水污染监测方法，能够实时远程监测水资源的质量，并且简单、高效、低成本。
2、对于水污染的监测方法有很多，彭桂南提出的申请号：“cn202211065341.8”，专利技术名称：“一种基于互联网的无线通信水质监测系统”，主要包括：水质数据收集模块，所述水质数据收集模块与gprs输出模块以及网络传输模块将数据传递至内部服务器中，内部服务器与数据处理模块相连接，同时数据处理模块还连接设置有数据储存模块。该专利技术对水体中的部分指标，通过监测的部分指标即可间接的对水质的大体情况进行了解，当某项数值于标准值相差较大时，则说明水体出现异常，需要进行进一步的取样化验，为后期的水质整改进行预备，减少了数据的监测量。
3、但上述技术至少存在如下技术问题：数据传输安全系数较低以及对水污染的检测不够准确的技术问题。
技术
1、本申请实施例通过提供一种基于无线通信的水污染监测方法，解决了现有技术中数据传输安全系数较低以及对水污染的检测不够准确的技术问题，实现了数据安全传输以及对水污染的准确预测的技术效果。
2、本申请提供了一种基于无线通信的水污染监测方法，具体包括以下技术方案：
3、一种基于无线通信的水污染监测方法，包括以下步骤：
4、s1. 选择和部署传感器，构建无线通信网络，引入三角定位法；
5、s2. 数据采集与局部处理，并对处理后的传感器数据进行深入分析，预测水污染模式；
6、s3. 基于水污染模式，实施响应策略，定位污染源并采取实时应对措施。
7、优选的，所述步骤s1，具体包括：
8、根据要监测的污染物类型，列出所有潜在的传感器模型和规格，并利用优化算法对传感器进行部署，确定最佳的传感器部署位置，构建无线通信网络。
9、优选的，在所述步骤s1，还包括：
10、在构建无线通信网络时，首先为每个传感器分配一个唯一的标识符，用于在网络中识别每个传感器；然后对所有传感器与网络通过优化的无线连接管理技术进行安全连接。
11、优选的，在所述步骤s1，还包括：
12、所述优化的无线连接管理技术，具体实现过程如下：首先进行分布式频率选择；引入基于光束纠缠的加密方法；进一步，形成自组织网络，同时，引入基于上下文的能量管理系统，根据传感器的位置、邻近的其他传感器状态和预测的数据流量动态调整传感器的工作模式，并为传感器进行动态角色分配。
13、优选的，在所述步骤s1，还包括：
14、所述基于光束纠缠的加密方法，具体实现如下：首先，光束纠缠与密钥生成；进一步，密钥同步与通信安全保障；随后，验证密钥的相符性；最后，建立加密通信。
15、优选的，在所述步骤s1，还包括：
16、采用三角定位法获取每个传感器的准确位置，保存和更新每个传感器的位置信息。
17、优选的，所述步骤s2，具体包括：
18、首先，根据水体的污染情况，利用专家法选择监测指标，确定要监测的水质参数，传感器定期采集数据，得到传感器采集的原始数据，对传感器采集的原始数据进行局部初步数据处理，利用简化的ai模型对每个局部初步数据处理后的数据点进行快速实时判定，得到关键数据，对所述关键数据进行深入分析，预测水污染模式。
19、优选的，在所述步骤s2中，还包括：
20、引入瀑布流水统计算法；所述瀑布流水统计算法，首先，进行标准化处理，随后，检测异常值；采用梯度强化的技术，得到梯度强化后的数据，即时间序列数据；利用数据的季节性，根据经验法设置季节性的波动调整值，从而进行波动率调整；对时间序列进行分解；再引入纹理振荡与移动均值模型进行预测，最后，引入调整因子对水污染进行监测，基于监测结果进行水污染模式预测。
21、优选的，在所述步骤s2中，还包括：
22、所述纹理振荡与移动均值模型基于原始数据的纹理和周期性，通过纹理振荡和移动平均的组合，同时加入时间序列解构因子，组合解构后的时间序列组件，最终得到纹理振荡与移动均值模型。
23、有益效果：
24、本申请实施例中提供的多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
25、1、本申请基于分布式频率选择以及物理原理，确保了每个传感器能够在一个损耗最小的频段进行通信，大大提高了通信的稳定性和实时性，引入基于光束纠缠的加密方法为通信双方提供了强大的身份验证和数据保密性，使得外部攻击者无法解密或篡改传输的数据。
26、2、本申请引入纹理振荡与移动均值模型充分考虑了数据的内在周期性、短期趋势和随机误差，使得预测更为准确，通过设定一个基于纹理振荡和移动平均效应的动态阈值，使得系统更为敏感且准确地反应实际与预测之间的差异，当实际水质测量数据与预测值之间的差异超过一个动态阈值时，系统会及时触发警报，从而保证及时采取措施。
27、3、本申请的技术方案能够有效解决数据传输安全系数较低以及对水污染的检测不够准确的技术问题，通过基于分布式频率选择以及物理原理，确保了每个传感器能够在一个损耗最小的频段进行通信，大大提高了通信的稳定性和实时性，引入基于光束纠缠的加密方法为通信双方提供了强大的身份验证和数据保密性，使得外部攻击者无法解密或篡改传输的数据；引入纹理振荡与移动均值模型充分考虑了数据的内在周期性、短期趋势和随机误差，使得预测更为准确，通过设定一个基于纹理振荡和移动平均效应的动态阈值，使得系统更为敏感且准确地反应实际与预测之间的差异，当实际水质测量数据与预测值之间的差异超过一个动态阈值时，系统会及时触发警报，从而保证及时采取措施。
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1.一种基于无线通信的水污染监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的水污染监测方法，其特征在于，所述步骤S1，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的水污染监测方法，其特征在于，在所述步骤S1，还包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的水污染监测方法，其特征在于，所述步骤S2，具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的水污染监测方法，其特征在于，在所述步骤S2中，还包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于无线通信的水污染监测方法，其特征在于，在所述步骤S2中，还包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于无线通信的水污染监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的水污染监测方法，其特征在于，所述步骤s1，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的水污染监测方法，其特征在于，在所述步骤s1，还包括：
4.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：褚慧，黄蔚，
申请(专利权)人：无锡浩渺生态环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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