[发明专利]一种基于无线传感网络的水环境污染源的探测方法

权利要求书

1.一种基于无线传感网络的水环境污染源的探测方法，其特征在于所述探测方法是：

第一步、部署无线传感网络

在待测水环境区域内均匀地设有n个传感器节点，传感器节点的坐标点为                                                （i=1,2,3…,n；n3），传感器节点均分别以无线多跳的方式与1个汇聚节点连接，汇聚节点与1个网关无线连接，网关通过数据线与数据管理中心连接；在数据管理中心装有管理软件，管理软件包括水环境污染源的探测模块和水环境污染源的定位模块；

第二步、水环境污染源的探测

设定水环境中的离子背景浓度为和温差导致离子浓度波动的允许值为，若n个传感器节点中的一个或多个传感器节点采集的离子浓度超过水环境中离子背景浓度与所述允许值之和时，则传感器节点采集的离子浓度为数据异常，数据管理中心发出报警信号，表明探测到水环境污染源在该传感器节点附近；

第三步、水环境污染源的定位 

(1)在=0时，若数据异常的传感器节点的个数，探测到的水环境污染物在待测的水环境区域内的位置为，即为污染源，水环境污染源在扩散时为各向同性，则污染物在x、y轴方向上的扩散系数，传感器节点在时刻采集的浓度值方程为：

                                    （1）

式（1）中：M为污染物质量，选取同一传感器节点的两个不同时刻，列出二个方程，解出M值；

    (2) 在实际采集中，取时间内测( l=1,2,3,…,m)次，传感器节点在时间内采集的浓度平均值：

                          （2）

 (3) 由式(1)和式(2)，得：

                                              （3）

(4) 令

则：

                                     （4）

式（4）中：为污染源周围的节点数，，则：

                                      （5）

上式（5）中的第1，2，…，n-1个方程分别减去第n个方程得：

      （6）

即得线性方程：，其中：

，

，

    (5) 解线性方程：，得：

                                           （7）

向量就是水环境污染源的坐标。

2. 根据权利要求1所述的基于无线传感网络的水环境污染源的探测方法，其特征在于所述管理软件的主流程是： 

S-101、初始化；

S-102、接收数据；

S-101、一轮数据是否接收完毕？

S-104、若接收完毕，则执行S-105；若未接收完毕，则执行S-102；

S-105、调用水环境污染源的探测模块；

S-106、警报信号的值是否为真值？

S-107、若是真值，则执行S-108；若不是真值，则执行S-102；

S-108、发出警报信号；

S-109、提取数据异常的传感器节点个数； 

S-110、判断数据异常的传感器节点个数是否？

S-111、若是，则执行S-112；若不是，则执行S-102；

S-112、调用水环境污染源的定位模块；

S-113、显示污染源位置；

S-114、执行S-302。