一种基于无线传感器网络的风沙监测系统
专利汇可以提供一种基于无线传感器网络的风沙监测系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种基于无线 传感器 网络的 风 沙监测系统，包括传感器监测模 块 、 无线通信模块 和远程监控中心，所述传感器监测模块布置在监测区域内，用于采集所在 位置 的风沙运动数据，并将风沙运动数据通过无线通信模块传送至远程监控中心，所述远程监控中心用于对所述风沙运动数据进行处理和分析，并在所述风沙运动数据超出安全 阈值 时进行预警。本 发明 的有益效果为：通过无线传感器技术进行风沙监测，通过传感器 节点 进行风沙运动数据的采集，并通过 无线传感器网络 将采集得到的数据进行传输，增加了通信的灵活性，提高了监测系统的可靠性。，下面是一种基于无线传感器网络的风沙监测系统专利的具体信息内容。
1.一种基于无线传感器网络的风沙监测系统，其特征是，包括传感器监测模块、无线通信模块和远程监控中心，所述传感器监测模块布置在监测区域内，用于采集所在位置的风沙运动数据，并将风沙运动数据通过无线通信模块传送至远程监控中心,所述远程监控中心用于对所述风沙运动数据进行处理和分析，并在所述风沙运动数据超出安全阈值时进行预警。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的风沙监测系统，其特征是，所述传感器监测模块包括传感器采集单元和基站，所述传感器采集单元包括多个用于采集风沙运动数据的传感器节点和用于对簇内风沙运动数据进行收集和处理的簇首节点，簇首节点发送的数据经基站传送到所述无线通信模块。
3.根据权利要求2所述的一种基于无线传感器网络的风沙监测系统，其特征是，所述传感器采集单元采用分层网络拓扑结构。
4.根据权利要求3所述的一种基于无线传感器网络的风沙监测系统，其特征是，所述分层网络拓扑结构中，采用改进的LEACH算法进行簇首的选择，具体为：
式中，N0是传感器节点的初始能量值，ni为传感器节点的当前剩余能量值，kis为传感器节点和基站之间的距离值，p为传感器节点成为簇首节点的百分率，是轮数间隔值，G是候选节点的集合。
5.根据权利要求3所述的一种基于无线传感器网络的风沙监测系统，其特征是，所述分层网络拓扑结构中，定义传感器节点分簇的代价函数，通过计算传感器节点与簇首之间的代价函数值，对传感器节点进行分簇，具体为：
定义传感器节点vi加入簇首cj的代价函数为V(i,j)，则代价函数V(i,j)的计算公式为：
式中，kij是传感器节点vi到簇首cj的距离，sj是簇首cj到基站的距离，kmax和kmin分别是传感器节点vi到所有簇首距离的最大值和最小值，smax和smin分别是所有簇首到基站距离的最大值和最小值，ni和ej分别是传感器节点vi和簇首cj的剩余能量值,NO和EO分别是传感器节点vi和簇首cj的初始能量值，和ω分别是各项参数的权重，且
当代价函数V(i,j)为最小值时，传感器节点vi即加入簇首cj。
6.根据权利要求3所述的一种基于无线传感器网络的风沙监测系统，其特征是，所述分层网络拓扑结构中，选择合适的中继节点实现簇首和基站之间的数据传输，具体为：
a.定义簇首ci选择簇首cj作为中继节点的代价函数为C(cj),
式中，e(cj)为簇首cj的剩余能量值， 为簇首ci的临近簇首的平均剩余能量值，n(cj)为簇首cj传输数据包的单位能耗值， 为簇首ci的临近簇首传输数据包的平均能耗值，ω是加权系数，d(ci,cj)为簇首ci到簇首cj的距离值， 为簇首ci到临近簇首的距离的平均值，d(cj,b)为簇首cj到基站的距离值， 为簇首ci临近的簇首到基站的平均距离值；
b.当簇首ci到基站的距离 时，数据包直接由簇首ci转发到基站；当簇
首ci到基站的距离 时，选择具有最小代价函数值C(cj)的簇首cj作为中继节点。
一种基于无线传感器网络的风沙监测系统
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
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