1.一种基于无线传感器网络的海洋生态环境监测系统,包括数据采集单元和服务器,数据采集单元通讯连接若干无线传感器以获取海洋环境信息和传感信息,并将其发送至服务器保存;其特征在于,还包括:环境分析单元用于对海洋环境信息进行归一化处理并取其数值,对数值进行公式化计算处理得到生物值,将生物值与设定的阈值进行比较分析判断得到活跃状态分别为高度活跃时刻、中度活跃时刻和非活跃时刻;分别统计高度活跃时刻、中度活跃时刻和非活跃时刻的数量,并将其通过公式化计算处理得到活跃指数;
传感分析单元用于对功耗进行数值化分析得到整体功耗值,以若干个时刻对应的数据量为一组,建立数据量和时间的二维直角坐标系,得到数据量随时间的变化折线关系图;依据该关系图进行图像预处理将组内异常数据量进行剔除,并将剩余的数据量进行求均值操作得到数据量均值;将组内数据量与对应的数据量均值分别进行差值计算得到数据量差值,并将数据量差值进行求和操作得到组内偏差;将功耗、整体功耗值、组内偏差和类型系数进行归一化处理并取其数值,对数值进行公式化计算处理得到负荷指数;
传感校验单元通过传感信息对传感器进行校正查验,具体为:
S1:当服务器接收到传感信息时,则调取传感信息对应的数据量,将传感信息的接收时刻和读取时刻作时间的差值计算得到对应的接收时长;
S2:设定传感信息的预设接收时长和预设数据量;
S3:将数据量、接收时长、预设接收时长和预设数据量进行归一化处理并取其数值,对数值进行公式化计算得到传输状态值;将传输状态值和设定的传输区间进行比较分析,当传输状态值大于设定的传输区间中的最大值时,则将其记为待处理传感器;当传输状态值处于设定的传输区间之内时,则生成分批传输指令并控制该传感器将采集的传感信息进行分批传输操作;
S4:当服务器在预设接收时长的一定时间范围内未接收到传感信息,则生成校验指令并向其发送至功率控制单元,功率控制单元接收到校验指令时则向对应的传感器发送请求确认指令,当功率控制单元未接收到确认指令时则判断该传感器处于故障状态,并将该传感器记为故障传感器反馈至传感校验单元;
S5:调取待处理传感器与障碍传感器所处位置的深度、与基站的距离,并将两者通过数值化分析得到处理系数;将处理系数与设定的处理阈值进行比较分析并依据分析结果将该传感器的位置发送至对应的处理端;
功率控制单元用于接收活跃指数和负荷指数,将两者进行归一化处理并取其数值,对数值进行公式化计算得到策略值,据此判断活跃指数和负荷指数是否匹配并生成对应的传感功率区间。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的海洋生态环境监测系统,其特征在于,海洋环境信息包括生物类型、生物体征和生物数量;传感信息包括传感器类型、功耗和数据量;处理端包括水下机器人端和维修人员的移动端。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的海洋生态环境监测系统,其特征在于,对功耗进行数值化分析得到整体功耗值,其中数值化分析的具体步骤为:调取传感器的读取传感信息的功耗,将功耗和设定的功耗区间W1进行比较,当功耗大于设定的功耗区间W1中的最大值时,则将其记为高功耗;当功耗处于设定的功耗区间W1之内时,则将其记为中功耗;当功耗小于设定的功耗区间W1中的最小值时,则将其记为低功耗;分别将记为高功耗、中功耗和低功耗的功耗进行均值操作分别得到高耗均值、中耗均值和低耗均值,将三者通过公式化计算得到整体功耗值。
4.根据权利要求3所述的一种基于无线传感器网络的海洋生态环境监测系统,其特征在于,依据该关系图进行图像预处理将组内异常数据量进行剔除,并将剩余的数据量进行求均值操作得到数据量均值,其中图像预处理的具体步骤为:以若干个时刻对应的数据量为一组,以一组中的数据量为纵坐标,数据量对应的读取时刻为纵坐标建立二维直角坐标系;分别取相邻线段的中点并分别做中垂线,将相邻线段的中垂线的相点为圆心,以圆心到相邻线段的距离分别为半径画圆得到圆环并计算得到圆环面积;将圆环面积和设定的面积阈值进行比较得到为待处理端点,将组内所有待处理点对应的数据量删除。
5.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的海洋生态环境监测系统,其特征在于,判断活跃指数和负荷指数是否匹配的具体步骤为:调取活跃指数和负荷指数,将其通过数值化分析得到策略值;当策略值大于1时,则生成负荷增调指令并进行负荷增调操作;当策路值小于1时,则生成负荷减调指令并进行负荷减调操作。
6.根据权利要求5所述的一种基于无线传感器网络的海洋生态环境监测系统,其特征在于,生成传感功率区间的具体步骤为:调取活跃指数并将其与设定的活跃区间进行比较匹配到对应的负荷上限,调取负荷指数,将负荷指数和负荷上限进行数值化处理得到传感功率上限;依据生成的传感功率上限,生成对应传感功率区间;负荷增调操作是将活跃指数与设定的活跃区间进行比较匹配到对应的负荷上限,并将传感器功率增调至对应的传感功率区间;负荷减调操作是将活跃指数与设定的活跃区间进行比较匹配到对应的负荷上限,并将传感器功率减调至对应的传感功率区间。