[发明专利]一种物联网监控系统

权利要求书

1.一种物联网监控系统，其特征在于，包括监控终端、通信模块和显示终端，所述监控终端基于物联网对水域的水质进行监控并发出水质预警信号，所述水域为河流、湖泊、海洋中的一种或几种，所述通信模块用于将水质预警信号发送至显示终端，所述显示终端用于实时显示水质预警信息，所述显示终端为高清显示屏。

2.根据权利要求1所述的物联网监控系统，其特征在于，所述监控终端包括采集终端、处理模块、预警模块，所述采集终端用于对水质的实时数据进行采集，所述处理模块用于对采集的水质数据进行处理，所述预警模块用于根据处理后的水质数据发出水质预警信号。

3.根据权利要求2所述的物联网监控系统，其特征在于，所述采集终端包括控制模块以及分别与所述控制模块连接的降雨量检测模块、水温检测模块、气压检测模块、溶解氧检测模块和水PH值检测模块，所述控制模块用于控制所述降雨量检测模块、水温检测模块、气压检测模块、溶解氧检测模块和水PH值检测模块分别对降雨量、水温、气压、溶解氧、水PH值进行检测。

4.根据权利要求3所述的物联网监控系统，其特征在于，所述处理模块包括一次处理子模块、二次处理子模块、三次处理子模块和四次处理子模块，所述一次处理子模块用于对缺失水质数据进行修复，所述二次处理子模块用于对异常水质数据进行修复，所述三次处理子模块用于对经过一次处理子模块和二次处理子模块修复的水质数据进行滤波处理，所述四次处理子模块用于对滤波后的水质数据进行评价。

5.根据权利要求4所述的物联网监控系统，其特征在于，所述一次处理子模块用于对缺失水质数据进行修复，具体方式为：

时间间隔不大的缺失水质数据，根据下式对其作修复处理：

上述式子中，DT_k、DT_k+j和DT_k+j+1分别表示k时刻、k+j时刻和k+j+1时刻采集的水质数据，DT_k+i表示k+i时刻缺失的水质数据，0＜i＜j；

所述二次处理子模块用于对异常水质数据进行剔除，具体方式为：若k时刻水质数据变化范围在其前后时刻水质数据±20％以外，则认为该水质数据异常，根据下式对该异常水质数据进行处理：

上述式子中，DT_k表示k时刻异常水质数据的修复数据，DT_k-1、DT_k+1、DT_k-2、DT_k+2分别表示k-1、k+1、k-2、k+2时刻的水质数据。

6.根据权利要求5所述的物联网监控系统，其特征在于，所述四次处理子模块用于对滤波后的水质数据进行评价，具体方式为：

利用评价对量值滤波后的水质数据进行评价，所述评价度量值根据下式确定：

上述式子中，t表示时间变量，f(t)表示t时刻含噪声的水质数据，f′(t)表示t时刻滤波后的水质数据，EM表示评价度量值；所述评价度量值越大，表示三次处理子模块的滤波效果越好。

7.根据权利要求6所述的物联网监控系统，其特征在于，所述预警模块包括第一动作子模块和第二动作子模块，所述第一动作子模块用于确定用于水质预警的指标，所述第二动作子模块用于根据水质预警指标进行水质预警；所述第一动作子模块用于确定用于水质预警的指标，具体方式为：把水质预警的指标确定为降雨量、水温、气压、溶解氧、水PH值。

8.根据权利要求7所述的物联网监控系统，其特征在于，所述第二动作子模块用于根据水质预警指标进行水质预警，具体方式为：对水质预警的指标进行分类处理，将其划分为指标值越大指标越优和指标值越小指标越优的两类指标，对于指标值越大指标越优的指标，根据下式进行规范化处理上述式子中，x、x′分别为指标规范化前后值，x_max、x_min分别为指标最大值和最小值，对于指标值越小指标越优的指标，根据下式进行规范化处理上述式子中，x、x′分别为指标规范化前后值，x_max、x_min分别为指标最大值和最小值，得到规范化的降雨量、水温、气压、溶解氧、水PH值；对于每个规范化的指标值，设定相应的预警阈值，对于指标值越大指标越优的指标，小于相应的预警阈值时进行预警,对于指标值越小指标越优的指标，大于相应的预警阈值时进行预警。