利用无线检测终端的水污染监测方法及系统与流程

本发明是关于环保技术领域，特别是关于一种利用无线检测终端的水污染监测方法及系统。

背景技术：

随着我国社会经济的不断发展，突发性水污染事件近年来频繁发生。我国突发性水污染事件的危害程度和影响范围有增加的趋势，根据监察部的统计结果，近年来全国每年的水污染事故均在1700起以上。在1993年至2005年问，水污染事故占各类环境事故发生比例的50％左右，在各类环境事故中比例最高，是我国突发性环境事故中的主要问题，也是最急迫需要解决的问题。由于突发性水污染事件的突发性、紧迫性、重大危险性等特征，会导致一系列的问题，例如水源受到污染、引起周围人群的恐慌、抢购现象等。如2004年的沱江“3.02”特大水污染事故、2005年中石油吉林石化公司双苯厂发生爆炸导致的松花江严重污染、2006年湖南岳阳砷污染事件、2007年江苏沭阳水污染、2007年太湖水污染事件等。伴随着水环境问题的日益突出，突发性水污染事件愈来愈受到人们的重视。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种利用无线检测终端的水污染监测方法及系统，其能够克服现有技术的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种利用无线检测终端的水污染监测方法，其特征在于：利用无线检测终端的水污染监测方法包括如下步骤：

由无线检测终端收集水污染信息；

由无线检测终端以第一功率向监测中心发送通信链路建立请求消息；

判断无线检测终端是否接收到通信链路建立响应消息，其中，通信链路建立响应消息是由监测中心响应于接收到通信链路建立请求消息而发送的；

如果无线检测终端没有接收到通信链路建立响应消息，则由无线检测终端以第二功率向监测中心发送通信链路建立请求消息；

如果无线检测终端接收到通信链路建立响应消息，则由无线检测终端以第一功率向监测中心发送水污染状态报告，其中，水污染状态报告至少包括所收集的水污染信息以及对应于无线检测终端的唯一身份标识符；

判断无线检测终端是否接收到水污染状态报告接收确认消息，其中，水污染状态报告接收确认消息是由监测中心响应于接收到水污染状态报告而发送的；

如果无线检测终端没有接收到水污染状态报告接收确认消息，则在经过随机等待时间之后，由无线检测终端再次以第一功率向监测中心发送水污染状态报告。

在一优选的实施方式中，其中，判断无线检测终端是否接收到通信链路建立响应消息是由如下步骤进行的：

在无线检测终端以第一功率向监测中心发送通信链路建立请求消息之后，启动无线检测终端内的通信链路建立定时器；

如果在通信链路建立定时器超时之前没有接收到通信链路建立响应消息，则判断无线检测终端没有接收到通信链路建立响应消息，同时停止并重置通信链路建立定时器；

如果在通信链路建立定时器超时之前接收到通信链路建立响应消息，则判断无线检测终端接收到通信链路建立响应消息，同时停止并重置通信链路建立定时器。

在一优选的实施方式中，其中，水污染状态报告接收确认消息是由如下步骤发送的：

在监测中心成功接收到水污染状态报告之后，由监测中心解析水污染状态报告以获得对应于无线检测终端的唯一身份标识符；

生成水污染状态报告接收确认消息，其中，水污染状态报告接收确认消息中包括所接收的对应于无线检测终端的唯一身份标识符；

由监测中心广播水污染状态报告接收确认消息。

在一优选的实施方式中，其中，判断无线检测终端是否接收到水污染状态报告接收确认消息是由如下步骤进行的：

在无线检测终端以第一功率向监测中心发送水污染状态报告之后，启动无线检测终端内的水污染状态报告传输定时器；

如果在水污染状态报告传输定时器超时之前没有接收到水污染状态报告接收确认消息，则判断无线检测终端没有接收到水污染状态报告接收确认消息，同时停止并重置水污染状态报告传输定时器；

如果在水污染状态报告传输定时器超时之前接收到水污染状态报告接收确认消息，则判断水污染状态报告接收确认消息中包括的对应于无线检测终端的唯一身份标识符是否与所发送的对应于无线检测终端的唯一身份标识符一致；

如果水污染状态报告接收确认消息中包括的对应于无线检测终端的唯一身份标识符与所发送的对应于无线检测终端的唯一身份标识符一致，则判断无线检测终端接收到水污染状态报告接收确认消息，同时停止并重置水污染状态报告传输定时器。

在一优选的实施方式中，其中，不同的无线检测终端具有不同的随机等待时间，并且其中，第二功率高于第一功率。

本发明还公开了一种利用无线检测终端的水污染监测系统，其特征在于：利用无线检测终端的水污染监测系统包括：

监测中心；

至少两个无线检测终端，无线检测终端与监测中心通信连接，其中，无线检测终端被配置为：

收集水污染信息；

以第一功率向监测中心发送通信链路建立请求消息；

判断无线检测终端是否接收到通信链路建立响应消息，其中，通信链路建立响应消息是由监测中心响应于接收到通信链路建立请求消息而发送的；

如果无线检测终端没有接收到通信链路建立响应消息，则以第二功率向监测中心发送通信链路建立请求消息；

如果无线检测终端接收到通信链路建立响应消息，则以第一功率向监测中心发送水污染状态报告，其中，水污染状态报告至少包括所收集的水污染信息以及对应于无线检测终端的唯一身份标识符；

判断无线检测终端是否接收到水污染状态报告接收确认消息，其中，水污染状态报告接收确认消息是由监测中心响应于接收到水污染状态报告而发送的；

如果无线检测终端没有接收到水污染状态报告接收确认消息，则在经过随机等待时间之后，再次以第一功率向监测中心发送水污染状态报告。

在一优选的实施方式中，其中，判断无线检测终端是否接收到通信链路建立响应消息是由如下步骤进行的：

在无线检测终端以第一功率向监测中心发送通信链路建立请求消息之后，启动无线检测终端内的通信链路建立定时器；

如果在通信链路建立定时器超时之前没有接收到通信链路建立响应消息，则判断无线检测终端没有接收到通信链路建立响应消息，同时停止并重置通信链路建立定时器；

如果在通信链路建立定时器超时之前接收到通信链路建立响应消息，则判断无线检测终端接收到通信链路建立响应消息，同时停止并重置通信链路建立定时器。

在一优选的实施方式中，其中，水污染状态报告接收确认消息是由如下步骤发送的：

在监测中心成功接收到水污染状态报告之后，由监测中心解析水污染状态报告以获得对应于无线检测终端的唯一身份标识符；

生成水污染状态报告接收确认消息，其中，水污染状态报告接收确认消息中包括所接收的对应于无线检测终端的唯一身份标识符；

由监测中心广播水污染状态报告接收确认消息。

在一优选的实施方式中，其中，判断无线检测终端是否接收到水污染状态报告接收确认消息是由如下步骤进行的：

在无线检测终端以第一功率向监测中心发送水污染状态报告之后，启动无线检测终端内的水污染状态报告传输定时器；

如果在水污染状态报告传输定时器超时之前没有接收到水污染状态报告接收确认消息，则判断无线检测终端没有接收到水污染状态报告接收确认消息，同时停止并重置水污染状态报告传输定时器；

如果在水污染状态报告传输定时器超时之前接收到水污染状态报告接收确认消息，则判断水污染状态报告接收确认消息中包括的对应于无线检测终端的唯一身份标识符是否与所发送的对应于无线检测终端的唯一身份标识符一致；

如果水污染状态报告接收确认消息中包括的对应于无线检测终端的唯一身份标识符与所发送的对应于无线检测终端的唯一身份标识符一致，则判断无线检测终端接收到水污染状态报告接收确认消息，同时停止并重置水污染状态报告传输定时器。

在一优选的实施方式中，其中，不同的无线检测终端具有不同的随机等待时间，并且其中，第二功率高于第一功率。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：随着科学技术的进步，目前很多水污染监测系统已经演进为基于无线通信装置的系统。众所周知的是，无线通信系统需要考虑的几大问题在于：争用解决、衰落以及频移。目前现有技术中基于无线网络的水污染监测系统对于争用解决的方案大致包括以下步骤：首先通过与监测中心(中央服务器)通信确定传输功率，随后只要出现传输失败，则无论传输失败的原因则提高传输功率。这种操作方法导致很多传输的传输功率被不适当的提高，从而导致信道利用率降低。本发明针对现有技术的问题，设计了一种区分传输失败原因的方法，本发明能够实现针对不同原因的传输失败，应用不同大小的传输功率，使得信道效率提高。

附图说明

图1是根据本发明一实施方式的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

图1是根据本发明一实施方式的方法流程图。如图所示，本发明的方法包括如下步骤：

步骤101：由无线检测终端收集水污染信息；

步骤102：由无线检测终端以第一功率向监测中心发送通信链路建立请求消息；

步骤103：判断无线检测终端是否接收到通信链路建立响应消息，其中，通信链路建立响应消息是由监测中心响应于接收到通信链路建立请求消息而发送的；

步骤104：如果无线检测终端没有接收到通信链路建立响应消息，则由无线检测终端以第二功率向监测中心发送通信链路建立请求消息；

步骤105：如果无线检测终端接收到通信链路建立响应消息，则由无线检测终端以第一功率向监测中心发送水污染状态报告，其中，水污染状态报告至少包括所收集的水污染信息以及对应于无线检测终端的唯一身份标识符；

步骤106：判断无线检测终端是否接收到水污染状态报告接收确认消息，其中，水污染状态报告接收确认消息是由监测中心响应于接收到水污染状态报告而发送的；

步骤107：如果无线检测终端没有接收到水污染状态报告接收确认消息，则在经过随机等待时间之后，由无线检测终端再次以第一功率向监测中心发送水污染状态报告。

在一优选的实施方式中，其中，判断无线检测终端是否接收到通信链路建立响应消息是由如下步骤进行的：

在无线检测终端以第一功率向监测中心发送通信链路建立请求消息之后，启动无线检测终端内的通信链路建立定时器；

如果在通信链路建立定时器超时之前没有接收到通信链路建立响应消息，则判断无线检测终端没有接收到通信链路建立响应消息，同时停止并重置通信链路建立定时器；

如果在通信链路建立定时器超时之前接收到通信链路建立响应消息，则判断无线检测终端接收到通信链路建立响应消息，同时停止并重置通信链路建立定时器。

在一优选的实施方式中，其中，水污染状态报告接收确认消息是由如下步骤发送的：

在监测中心成功接收到水污染状态报告之后，由监测中心解析水污染状态报告以获得对应于无线检测终端的唯一身份标识符；

生成水污染状态报告接收确认消息，其中，水污染状态报告接收确认消息中包括所接收的对应于无线检测终端的唯一身份标识符；

由监测中心广播水污染状态报告接收确认消息。

在一优选的实施方式中，其中，判断无线检测终端是否接收到水污染状态报告接收确认消息是由如下步骤进行的：

在无线检测终端以第一功率向监测中心发送水污染状态报告之后，启动无线检测终端内的水污染状态报告传输定时器；

如果在水污染状态报告传输定时器超时之前没有接收到水污染状态报告接收确认消息，则判断无线检测终端没有接收到水污染状态报告接收确认消息，同时停止并重置水污染状态报告传输定时器；

如果在水污染状态报告传输定时器超时之前接收到水污染状态报告接收确认消息，则判断水污染状态报告接收确认消息中包括的对应于无线检测终端的唯一身份标识符是否与所发送的对应于无线检测终端的唯一身份标识符一致；

如果水污染状态报告接收确认消息中包括的对应于无线检测终端的唯一身份标识符与所发送的对应于无线检测终端的唯一身份标识符一致，则判断无线检测终端接收到水污染状态报告接收确认消息，同时停止并重置水污染状态报告传输定时器。

在一优选的实施方式中，其中，不同的无线检测终端具有不同的随机等待时间，并且其中，第二功率高于第一功率。

本发明还公开了一种利用无线检测终端的水污染监测系统，其特征在于：利用无线检测终端的水污染监测系统包括：

监测中心；

至少两个无线检测终端，无线检测终端与监测中心通信连接，其中，无线检测终端被配置为：

收集水污染信息；

以第一功率向监测中心发送通信链路建立请求消息；

判断无线检测终端是否接收到通信链路建立响应消息，其中，通信链路建立响应消息是由监测中心响应于接收到通信链路建立请求消息而发送的；

如果无线检测终端没有接收到通信链路建立响应消息，则以第二功率向监测中心发送通信链路建立请求消息；

如果无线检测终端接收到通信链路建立响应消息，则以第一功率向监测中心发送水污染状态报告，其中，水污染状态报告至少包括所收集的水污染信息以及对应于无线检测终端的唯一身份标识符；

判断无线检测终端是否接收到水污染状态报告接收确认消息，其中，水污染状态报告接收确认消息是由监测中心响应于接收到水污染状态报告而发送的；

如果无线检测终端没有接收到水污染状态报告接收确认消息，则在经过随机等待时间之后，再次以第一功率向监测中心发送水污染状态报告。

需要指出的是，由于本发明是基于无线通信的监测系统，所以监测中心与无线检测终端之间具有有限的通信范围，通信范围的大小取决于监测中心以及无线检测终端的发射功率和周围环境(例如在一些偏远地区监测水质时，该通信范围可以达到数公里甚至数十公里)。本发明所称的“系统”就是指一个监测中心以及属于该监测中心通信范围的多个无线检测终端。

在一优选的实施方式中，其中，判断无线检测终端是否接收到通信链路建立响应消息是由如下步骤进行的：

在无线检测终端以第一功率向监测中心发送通信链路建立请求消息之后，启动无线检测终端内的通信链路建立定时器；

如果在通信链路建立定时器超时之前没有接收到通信链路建立响应消息，则判断无线检测终端没有接收到通信链路建立响应消息，同时停止并重置通信链路建立定时器；

如果在通信链路建立定时器超时之前接收到通信链路建立响应消息，则判断无线检测终端接收到通信链路建立响应消息，同时停止并重置通信链路建立定时器。

在一优选的实施方式中，其中，水污染状态报告接收确认消息是由如下步骤发送的：

在监测中心成功接收到水污染状态报告之后，由监测中心解析水污染状态报告以获得对应于无线检测终端的唯一身份标识符；

生成水污染状态报告接收确认消息，其中，水污染状态报告接收确认消息中包括所接收的对应于无线检测终端的唯一身份标识符；

由监测中心广播水污染状态报告接收确认消息。

在一优选的实施方式中，其中，判断无线检测终端是否接收到水污染状态报告接收确认消息是由如下步骤进行的：

在无线检测终端以第一功率向监测中心发送水污染状态报告之后，启动无线检测终端内的水污染状态报告传输定时器；

如果在水污染状态报告传输定时器超时之前没有接收到水污染状态报告接收确认消息，则判断无线检测终端没有接收到水污染状态报告接收确认消息，同时停止并重置水污染状态报告传输定时器；

如果在水污染状态报告传输定时器超时之前接收到水污染状态报告接收确认消息，则判断水污染状态报告接收确认消息中包括的对应于无线检测终端的唯一身份标识符是否与所发送的对应于无线检测终端的唯一身份标识符一致；

如果水污染状态报告接收确认消息中包括的对应于无线检测终端的唯一身份标识符与所发送的对应于无线检测终端的唯一身份标识符一致，则判断无线检测终端接收到水污染状态报告接收确认消息，同时停止并重置水污染状态报告传输定时器。

在一优选的实施方式中，其中，不同的无线检测终端具有不同的随机等待时间，并且其中，第二功率高于第一功率。

结合本发明描述的各种模块和电路可以用被设计为执行本发明所描述的功能的通用处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者分立门或晶体管逻辑电路、分立硬件组件或其任何组合来实现。通用处理器可以是微处理器，处理器可以是任何商业上可得到的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器可以负责管理总线和一般处理，包括执行存储在机器可读介质上的软件。处理器可以用一个或多个通用和/或专用处理器实现。无论被称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其他，软件应被宽泛地解释为意指指令、数据或其任何组合。作为示例，机器可读介质可以包括ram、闪存、rom、prom、eprom、eeprom、寄存器、磁盘、光盘或其任何组合。在硬件实现中，机器可读介质可以是与处理器分离的处理系统的一部分。

本发明的无线链路是基于无线通信系统的，无线通信系统包括基于正交复用方案的通信系统。这种通信系统的示例包括空分多址(sdma)系统、时分多址(tdma)系统、正交频分多址(ofdma)系统和单载波频分多址(sc-fdma)系统。sdma系统可以利用足够不同的方向来同时发送属于多个用户终端的数据。tdma系统可以允许多个用户终端通过将发送信号划分成不同的时隙并将每个时隙分配给不同的用户终端的方式来共享相同频率的信道。ofdma系统利用正交频分复用(ofdm)，其是将整个系统带宽划分成多个正交子载波的调制技术。这些子载波也可以被称为音调，频段等。利用ofdm，每个子载波可以用数据独立调制。sc-fdma系统可以利用交织的fdma(ifdma)以便在分布于系统带宽上的子载波上进行发送，可以利用集中式fdma(lfdma)以便在相邻子载波的块上进行发送，或者可以利用增强型fdma(efdma)以便在相邻子载波的多个块上进行发送。通常，调制符号在频域中以ofdm方式发送，并且在时域中以sc-fdma方式发送。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。