1.一种园林生态环境生态智能监测系统,其特征是,该系统包括环境信息采集装置、远程监测中心和用户终端,所述环境信息采集装置包括设置于园林监测区域中的多个信息采集单元和覆盖所述园林监测区域的无线传感器网络;
所述无线传感器网络包括一个汇聚节点和多个传感器节点,每个传感器节点至少连接一个所述信息采集单元,以采集所述信息采集单元感知的园林生态环境数据;各传感器节点采集的园林生态环境数据最终发送至所述汇聚节点;所述汇聚节点汇聚各园林生态环境数据并传送至所述生态环境监测中心;
所述远程监测中心包括中央处理器、云端存储模块、监控分析模块和报警模块,所述汇聚节点与中央处理器的输入端相连,所述中央处理器的输出端与所述监控分析模块、云端存储模块的输入端相连,所述监控分析模块的输出端连接所述报警模块,所述监控分析模块、云端存储模块和报警模块的输出端皆连接有无线收发模块,所述无线收发模块与所述用户终端采用无线信号传输连接;
其中,每个传感器节点根据自己的类型编号选择直接通信模式或者间接通信模式与汇聚节点通信,包括:当传感器节点为第一类节点时,其采用直接通信模式;当传感器节点为第二类节点时,其根据所述汇聚节点的指令确定通信模式;当传感器节点为第三类节点时,其采用间接通信模式;其中,所述直接通信模式为:传感器节点直接将已获取的园林生态环境数据发送至所述汇聚节点;所述间接通信模式为:传感器节点在其通信范围内的传感器节点中选择最近的作为下一跳,将已获取的园林生态环境数据发送至该下一跳,以由下一跳转发该园林生态环境数据,直至该园林生态环境数据传送至汇聚节点。
2.根据权利要求1所述的一种园林生态环境生态智能监测系统,其特征是,设定每个传感器节点能调节的通信距离范围皆为[Smin,Smax],由汇聚节点确定每个传感器节点的类型编号,具体为:(1)所述汇聚节点向各传感器节点广播优先级计算消息并启动计时器,各传感器节点收到所述优先级计算消息后,计算自身的直接通信优先级,并向所述汇聚节点发送反馈消息:式中,Zp为传感器节点p的直接通信优先级,Y(p,o)为传感器节点p到其汇聚节点o的距离,Y(p,j)为传感器节点p到其通信范围内第j个传感器节点的距离,Np为位于传感器节点p通信范围内的传感器节点数量,Np(Smin)为位于传感器节点p通信范围内与传感器节点p距离小于Smin的传感器节点数量, 为第一判断取值函数,当 时,时, 为第二判
断取值函数,当 时, 当 时,
为第三判断取值函数,当 时,
当 时,
(2)所述反馈信息包括传感器节点的直接通信优先级,所述汇聚节点将直接通信优先级为0的所有传感器节点划分为第三类节点,将直接通信优先级为1或2的所有传感器节点划分为第二类节点,将直接通信优先级为3的所有传感器节点划分为第一类节点,并向各传感器节点广播划分信息。
3.根据权利要求2所述的一种园林生态环境生态智能监测系统,其特征是,当传感器节点为第二类节点时,其根据所述汇聚节点的指令确定通信模式,具体为:所述指令包括预设的模式持续时间ΔT0,第二类节点初始时选择直接通信模式,当接收到所述汇聚节点的指令时,第二类节点将通信模式切换为间接通信模式,当持续到ΔT0后,若所述第二类节点没有收到所述汇聚节点的下一个指令,所述第二类节点将通信模式更换回直接通信模式。
4.根据权利要求2所述的一种园林生态环境生态智能监测系统,其特征是,每隔一个预设的周期ΔT1,所述汇聚节点获取各传感器节点的能量信息,并根据能量信息计算采用间接通信模式的传感器节点对采用直接通信模式的传感器节点的能量吸引力:式中,Q21表示采用间接通信模式的传感器节点对采用直接通信模式的传感器节点的能量吸引力,Eb为第b个采用间接通信模式的传感器节点的当前剩余能量,K2为当前网络中采用间接通信模式的传感器节点的数量,Ea为第a个采用直接通信模式的传感器节点的当前剩余能量,K1为当前网络中采用直接通信模式的传感器节点的数量;
当Q21>0时,所述汇聚节点从当前网络的第二类节点中选择m个第二类节点,向该m个第二类节点发送所述指令。
5.根据权利要求2-4任一项所述的一种园林生态环境生态智能监测系统,其特征是,所述m为预设值,且满足
6.根据权利要求5电源模块,所述电源模块与中央处理器的连接处还设有电源转换器。
7.根据权利要求5所述的一种园林生态环境生态智能监测系统,其特征是,所述用户终端设有APP平台,该APP平台与设置在园林监测区域的洒水机、喷药机以及施肥机采用无线通信配合连接。