CN110602205B - 一种基于NB-IoT的城市污水智能监测系统 - Google Patents
一种基于NB-IoT的城市污水智能监测系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110602205B CN110602205B CN201910862803.0A CN201910862803A CN110602205B CN 110602205 B CN110602205 B CN 110602205B CN 201910862803 A CN201910862803 A CN 201910862803A CN 110602205 B CN110602205 B CN 110602205B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- access
- sewage
- accessed
- iot
- priority
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title claims abstract description 130
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 72
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 34
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 29
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 14
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 abstract description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 4
- -1 conductivity Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000003631 expected effect Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/18—Water
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
- G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W74/00—Wireless channel access
- H04W74/02—Hybrid access
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W74/00—Wireless channel access
- H04W74/04—Scheduled access
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W74/00—Wireless channel access
- H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
- H04W74/0833—Random access procedures, e.g. with 4-step access
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于NB‑IoT的城市污水智能监测系统，属于污水净化技术领域通过将PH值、浊度、溶解氧、电导率、水压等检测单元部署在城市污水管网各关节处，系统性管理错综复杂的污水城市管网；检测到的数据和指标通过NB‑IoT模块传输，功耗小、成本低；智能监控平台包含机器学习的大数据处理算法，将城市污水管网划分等级分等级管理，针对NB‑IoT中海量接入问题，本发明针对污水监测系统设计了一种基于污水等级的动态优先级NB‑IoT随机接入算法，能够避免优先级组外接入竞争，使得污染较为严重的处理设备可以优先接入，避免了污染源加重或扩散。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于NB-IoT的城市污水智能监测系统，属于污水净化技术领域。
背景技术
目前随着城市化、工业化的加速，人类对水资源的需求正以惊人的速度扩大，而且水资源污染也日益严重。我国城市污水排放量日益增大，污水成分日趋复杂，一般包含生活污水、工业废水和径流污水，含有大量有机物、病菌、病毒等各种类型、不同程度的有毒、有害污染物，直接排放到环境中会带来不可逆的生态污染。我国污水治理起步晚、基础差、要求高，有效的污水治理、污水二次回收利用，对于环境和生态颇为重要。考虑到当前城市污水管网错综复杂，管理上无甚章法，能整合污水管网，从数据分析角度监测污水状态对于污水处理有积极意义。
NB-IoT(窄带物联网，Narrow band Internet of Things)基于蜂窝网络，可以直接部署于现有网络，且主要技术优势在于广覆盖、低功耗，无论是在数据安全和建网成本，还是在产业链和网络覆盖，都具有优越性，适合于针对性较强的物联网垂直应用领域，而针对城市污水处理，目前还没有出现将窄带物联网应用到城市污水处理系统的研究。同时随机接入是NB-IoT系统的一项关键技术，只有通过随机接入的设备才能够跟基站取得上行同步，而基于竞争的随机接入即设备终端在初始接入系统时，各个设备终端之间属于竞争关系，会产生设备间的干扰和碰撞问题。城市污水处理过程中，若某一区域内突发严重污染但又因为设备间的干扰和碰撞问题导致一直无法接入系统，那么污染源势必会加重和扩散，这是在城市污水处理中所不愿看到的，那么如何给实现城市污水处理中大量设备如何高效接入就成为一个亟待解决的问题。
发明内容
为了解决目前存在的问题，本发明提供了一种基于NB-IoT技术的城市污水智能监测系统。
本发明的第一个目的在于提供一种基于NB-IoT的城市污水智能监测系统，所述系统包括：
智能监控平台和M个待接入设备；每个待接入设备包括检测模块和NB-IoT模块；所述检测模块与NB-IoT模块连接，检测模块部署在城市污水管网各关节处获取各个待接入设备对应区域内的污水信息，并将污水信息发送给NB-IoT模块；所述NB-IoT模块通过基站将污水信息发送至智能监控平台，以便智能监控平台根据接收到的污水信息判断对应的待接入设备的接入优先级，根据接入优先级确定待接入设备的接入顺序，实现对城市污水的智能监测处理。
可选的，所述智能监控平台根据接收到的污水信息判断对应的待接入设备的接入优先级，根据接入优先级确定待接入设备的接入顺序，包括：
智能监控平台根据之前接收到的各个设备采集到的污水信息处理得到各个设备对应区域的污染值；
定义污染系数
其中，Pi是第i个设备上一次采集数据经监测平台处理后得到的污染值，Pi，max代表上一次数据中的最大污染值；
Ci越高，对应待接入设备需要的接入优先权越高。
可选的，所述待接入设备的接入优先级设定如下：
假设系统需要T个接入优先级，将M个用户划分至T个接入优先级组；
定义各接入优先级组的组间距Δj采用下述公式计算
其中，Cmax为最大污染系数；Cmin为最小污染系数；
j取值越大，对应的分组接入优先权越低；j取值越小，对应的分组接入优先权越高，每组包含的设备数随接入优先权的增大而减少，以确保污水严重区域和高发区域的设备能够更高效地接入网络。
可选的，所述NB-IoT模块包括NB-IoT芯片和GPS芯片，NB-IoT模块在传输污水信息的同时能够定位出污水管网中发生紧急污染和突变的区域管道所处位置。
可选的，所述检测模块包括：PH值检测单元、浊度检测单元、溶解氧检测单元、电导率检测单元、水压检测单元。
可选的，所述基于NB-IoT的城市污水智能监测系统，在发生海量接入时，根据污染系数对各个待接入设备赋不同的接入优先级，接入优先级高的待接入设备具有更高的接入优先权，相同优先级内的待接入设备采用传统的竞争接入机制。
本发明的第二个目的在于提供一种基于NB-IoT的城市污水智能处理方法，所述方法用于上述基于NB-IoT的城市污水智能监测系统中，对城市污水进行智能监测处理，所述包括：
通过部署在城市污水管网各关节处的检测模块获取各个待接入设备对应区域内的污水信息，并将污水信息发送给NB-IoT模块；所述NB-IoT模块通过基站将污水信息发送至智能监控平台，以便智能监控平台根据接收到的污水信息判断对应的待接入设备的接入优先级，根据接入优先级确定待接入设备的接入顺序，实现对城市污水的智能监测处理。
可选的，所述方法还包括：
智能监控平台根据之前接收到的各个待接入设备采集到的污水信息处理得到各个待接入设备对应区域的污染值；假设当前NB-IoT网络中有M个设备等待接入网络，Mi表示第i个待接入设备；
定义污染系数
其中，Pi是第i个设备上一次采集数据经监测平台处理后得到的污染值，Pi，max代表上一次数据中的最大污染值；
Ci越高，对应待接入设备需要的接入优先级越高。
可选的，所述待接入设备的接入优先级设定如下：
假设系统需要T个接入优先级，将M个用户划分至T个接入优先级组；
定义各接入优先级组的组间距Δj采用下述公式计算
其中，Cmax为最大污染系数；Cmim为最小污染系数。
可选的，所述方法还包括：
不同接入优先级的待接入设备按照接入优先级高低接入，对于相同优先级内的待接入设备采用传统的竞争接入机制。
本发明有益效果是：
通过将PH值、浊度、溶解氧、电导率、水压等检测单元部署在城市污水管网各关节处，系统性管理错综复杂的污水城市管网；检测到的数据和指标通过NB-IoT模块传输，功耗小、成本低；智能监控平台包含机器学习的大数据处理算法，将城市污水管网划分等级分等级管理，可以对检测到的各项指标数据分类、整合，在污水处理各阶段给出针对性方案并记录效果(能耗、药耗、污水回收率等数据)在管网某区域突发严重污染时可以提醒，并根据数据给出预处理方案，以防污染源加重或扩散；进一步的，针对NB-IoT中海量接入问题，本发明针对污水监测系统设计了一种基于污水等级的动态优先级NB-IoT随机接入算法，能够避免优先级组外接入竞争。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是基于NB-IoT的污水智能监测系统结构示意图。
图2是优先级分组示意图。
图3是优先级分组步骤流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一：
本实施例提供一种基于NB-IoT的污水智能监测系统，参见图1，所述系统包括：
智能监控平台和M个待接入设备；每个待接入设备包括检测模块和NB-IoT模块；所述检测模块与NB-IoT模块连接，检测模块部署在城市污水管网各关节处获取各个待接入设备对应区域内的污水信息，并将污水信息发送给NB-IoT模块；所述NB-IoT模块通过基站将污水信息发送至智能监控平台，以便智能监控平台根据接收到的污水信息判断对应的待接入设备的接入优先级，根据接入优先级确定待接入设备的接入顺序，实现对城市污水的智能监测处理。
智能监控平台根据之前接收到的各个设备采集到的污水信息处理得到各个设备对应区域的污染值；
定义污染系数
其中，Pi是第i个设备上一次采集数据经监测平台处理后得到的污染值，Pi，max代表上一次数据中的最大污染值；
Ci越高，对应待接入设备需要的接入优先权越高。
待接入设备的接入优先级设定如下：
假设系统需要T个接入优先级，将M个用户划分至T个接入优先级组。
定义各接入优先级组的组间距Δj采用下述公式计算
其中，Cmax为最大污染系数；Cmin为最小污染系数。
j取值越大，对应的分组接入优先权越低；j取值越小，对应的分组接入优先权越高。每组包含的设备数随接入优先权的增大而减少，以确保污水严重区域和高发区域的设备能够更高效地接入网络。
NB-IoT模块包括NB-IoT芯片和GPS芯片，NB-IoT模块在传输污水信息的同时能够定位出污水管网中发生紧急污染和突变的区域管道所处位置。
检测模块包括PH值检测单元、浊度检测单元、溶解氧检测单元、电导率检测单元、水压检测单元。
在发生海量接入时，根据污染系数对各个待接入设备赋不同的接入优先级，接入优先级高的待接入设备具有更高的接入优先权，相同优先级内的待接入设备采用传统的竞争接入机制。
具体的，检测模块监测污水的温湿度、PH值、浊度等数据指标，通过所述NB-IoT模块上传到所述监控中心；所述智能监控平台包含云服务器和显示终端，通过机器学习算法处理数据，与所述检测模块之间通过蜂窝网络与所述NB-IoT模块连接。
NB-IoT模块将数据发送到基站，由基站传输至NB-IoT分组核心网，分组核心网再将数据转发到智能监控平台。
智能监控平台能够对污水管网各个区域的污水指标进行等级划分，按等级管理各个管道。
所述智能监控平台能够根据先前接收到的各个设备采集到的各项污水信息处理得到各个设备区域的污染值，在发生海量接入时，可以通过污染值对设备赋不同的接入优先级，优先级高的类别设备具有更高的接入优先权，相同优先级内的设备仍采用传统的竞争接入机制。
具体包括：
假设当前NB-IoT网络中有M个设备等待接入网络，Mi表示第i个待接入设备。
智能监控平台根据先前接收到的各个设备采集到的各项污水信息处理得到各个设备区域的污染值，
定义污染系数
其中，Pi是第i个设备上一次采集数据经监测平台处理后得到的污染值，Pi，max代表上一次数据中的最大污染值。
由于各个区域的污水污染状况或许不是一成不变，有可能在相邻两次数据采集中波动较大，但Ci的取值范围应该在0到1之间。
Ci越高，对应设备需要的接入优先权越高，在发生海量接入时，可以根据污染系数对设备赋不同的接入优先级，优先级高的类别设备具有更高的接入优先权，相同优先级内的设备仍采用传统的竞争接入机制。
设备接入等级的分组方法为：
假设系统需要T个接入优先级，将M个用户划分至T个接入优先级组。
定义各接入优先级组的组间距可以计算为
j取值越大，对应的分组接入优先权越低；j取值越小，对应的分组接入优先权越高。每组包含的设备数随接入优先权的增大而减少，以确保污水严重区域和高发区域的设备能够更高效地接入网络。
将各设备的污染值由Cmax到Cmin按照从大到小的顺序划分到各个优先级组中，那么M个设备分组之后即可得到T个具有不同接入优先权的用户设备子集
D1的接入优先权最高，DT的接入优先权最低。
当系统内海量设备发起接入时，各个设备先划分接入优先级组，再根据不同接入优先权接入网络，避免了组外各设备的随机接入碰撞，组内设备的接入则仍依照传统的竞争接入机制。
所述智能监控平台能够对进入污水处理厂的污水记录不同等级的各项指标并分析，依照污染程度在显示终端做出提示，给出一定的优先预处理方案。
所述智能监控平台能够对各个处理阶段后记录数据并分析与预期效果偏离程度，记录各阶段的能耗、药耗等数据。
所述智能监控平台能够对离开污水处理厂的污水严格监管，保证水资源各项指标合格才允许出厂，并计算出整个过程污水回收率、成本等数据。
所述智能监控平台能够将所有数据整合分析，给出日常污水处理最佳方案，建立应急预案、故障预案，发生紧急情况时检索相应预案并作出提醒。
在实施过程中，检测模块部署在城市污水管网各区域，检测污水各项指标通过NB-IoT模块传送到智能监控平台，智能监控平台的机器学习算法可以整合对比出各管网区域污水常态指标，如发生泄露或数据突变等情况可以及时排查或依照数据给出预处理方案，避免不必要的损失或污染。
对即将进入污水处理厂的污水检测指标数据，智能监控平台可以依照污染程度及污染指标分析，针对性地给出处理方案，而非直接按照固定流程，可以省去不必要的能耗或损失；对即将离开污水处理厂的污水进行检测，记录数据与进厂前的数据对比分析，计算出污水回收率。
在污水处理各个阶段后部署检测模块，智能监控平台可以计算出每个处理过程的能耗、药耗、成本等数据，实现整个处理过程数字化。
实施例二
本发明实施例提供一种基于NB-IoT的城市污水智能处理方法，所述方法用于实施例一所述的基于NB-IoT的城市污水智能监测系统中，对城市污水进行智能监测处理，所述包括：
通过部署在城市污水管网各关节处的检测模块获取各个待接入设备对应区域内的污水信息，并将污水信息发送给NB-IoT模块；所述NB-IoT模块通过基站将污水信息发送至智能监控平台，以便智能监控平台根据接收到的污水信息判断对应的待接入设备的接入优先级，根据接入优先级确定待接入设备的接入顺序，实现对城市污水的智能监测处理。
假设当前基于NB-IoT的城市污水智能处理中有M个设备等待接入网络，Mi表示第i个待接入设备。
定义污染系数
其中，Pi是第i个待接入设备上一次采集数据经监测平台处理后得到的污染值Pi，Pi，max代表上一次数据中的最大污染值，
Pi由各个污染指标的平均值决定。
将M个设备所得数据各项指标(如pH浓度、含氧量、浊度、含磷量等数据)分别排序后综合各顺序值取平均值即得出Pi(比如某设备所得数据各项指标中，pH浓度在M个设备中排第二、含氧量在M个设备中排第三、浊度在M个设备中排第七、含磷量在M个设备中排第二，那么该设备对应的污染值
)，再对M个设备的Pi排序即得到该次接入设备中的最大污染值Pi，max，再通过式
计算出污染系数Ci；
需要进行说明的是，在实际应用中，设备所选取的各项指标可能不只是包含pH浓度、含氧量、浊度、含磷量等，还有可能包含计算污染值的其他指标。
定义各接入优先级组的组间距可以计算为
分组方法如图2，得到T(1≤j≤T)个具有不同接入优先权的用户设备子集
D1的接入优先权最高，DT的接入优先权最低。即当M个设备发起随机接入时，j较小的分组中所包含的设备由于高污染值可以优先接入，并且该设备组内因不等距分组而拥有比其他设备组内更少的设备，即使组内设备采用传统竞争机制接入，也可以在相对短的时间内更少碰撞地接入网络。
随着j的增大，对应组内均为污染值低的设备，延迟接入网络在可允许范围内。
图3为优先级组划分过程图。
本发明实施例中的部分步骤，可以利用软件实现，相应的软件程序可以存储在可读取的存储介质中，如光盘或硬盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于NB-IoT的城市污水智能监测系统，其特征在于，所述系统包括：
智能监控平台和M个待接入设备；每个待接入设备包括检测模块和NB-IoT模块；所述检测模块与NB-IoT模块连接，检测模块部署在城市污水管网各关节处获取各个待接入设备对应区域内的污水信息，并将污水信息发送给NB-IoT模块；所述NB-IoT模块通过基站将污水信息发送至智能监控平台，以便智能监控平台根据接收到的污水信息判断对应的待接入设备的接入优先级，根据接入优先级确定待接入设备的接入顺序，实现对城市污水的智能监测处理；
所述智能监控平台根据接收到的污水信息判断对应的待接入设备的接入优先级，根据接入优先级确定待接入设备的接入顺序，包括：
智能监控平台根据之前接收到的各个设备采集到的污水信息处理得到各个设备对应区域的污染值；
定义污染系数
其中，Pi是第i个设备上一次采集数据经监测平台处理后得到的污染值，Pi，max代表上一次数据中的最大污染值；
Ci越高，对应待接入设备需要的接入优先权越高；
所述待接入设备的接入优先级设定如下：
假设系统需要T个接入优先级，将M个用户划分至T个接入优先级组；
定义各接入优先级组的组间距Δj采用下述公式计算
其中，Cmax为最大污染系数；Cmin为最小污染系数；
j取值越大，对应的分组接入优先权越低；j取值越小，对应的分组接入优先权越高；每组包含的设备数随接入优先权的增大而减少，以确保污水严重区域和高发区域的设备能够更高效地接入网络。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述NB-IoT模块包括NB-IoT芯片和GPS芯片，NB-IoT模块在传输污水信息的同时能够定位出污水管网中发生紧急污染和突变的区域管道所处位置。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测模块包括：PH值检测单元、浊度检测单元、溶解氧检测单元、电导率检测单元、水压检测单元。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述基于NB-IoT的城市污水智能监测系统，在发生海量接入时，根据污染系数对各个待接入设备赋不同的接入优先级，接入优先级高的待接入设备具有更高的接入优先权，相同优先级内的待接入设备采用传统的竞争接入机制。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述基于NB-IoT的城市污水智能监测系统，在发生海量接入时，根据污染系数对各个待接入设备赋不同的接入优先级，接入优先级高的待接入设备具有更高的接入优先权，相同优先级内的待接入设备采用传统的竞争接入机制。
6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述基于NB-IoT的城市污水智能监测系统，在发生海量接入时，根据污染系数对各个待接入设备赋不同的接入优先级，接入优先级高的待接入设备具有更高的接入优先权，相同优先级内的待接入设备采用传统的竞争接入机制。
7.一种基于NB-IoT的城市污水智能处理方法，其特征在于，所述方法用于权利要求1-6任一项所述的基于NB-IoT的城市污水智能监测系统中，对城市污水进行智能监测处理，所述方法包括：
通过部署在城市污水管网各关节处的检测模块获取各个待接入设备对应区域内的污水信息，并将污水信息发送给NB-IoT模块；所述NB-IoT模块通过基站将污水信息发送至智能监控平台，以便智能监控平台根据接收到的污水信息判断对应的待接入设备的接入优先级，根据接入优先级确定待接入设备的接入顺序，实现对城市污水的智能监测处理。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
智能监控平台根据之前接收到的各个待接入设备采集到的污水信息处理得到各个待接入设备对应区域的污染值；假设当前NB-IoT网络中有M个设备等待接入网络，Mi表示第i个待接入设备；
定义污染系数
其中，Pi是第i个设备上一次采集数据经监测平台处理后得到的污染值，Pi，max代表上一次数据中的最大污染值；
Ci越高，对应待接入设备需要的接入优先级越高。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述待接入设备的接入优先级设定如下：
假设系统需要T个接入优先级，将M个用户划分至T个接入优先级组；
定义各接入优先级组的组间距Δj采用下述公式计算
其中，Cmax为最大污染系数；Cmin为最小污染系数。
10.根据权利要求7-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
不同接入优先级的待接入设备按照接入优先级高低接入，对于相同优先级内的待接入设备采用传统的竞争接入机制。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910862803.0A CN110602205B (zh) | 2019-09-12 | 2019-09-12 | 一种基于NB-IoT的城市污水智能监测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910862803.0A CN110602205B (zh) | 2019-09-12 | 2019-09-12 | 一种基于NB-IoT的城市污水智能监测系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110602205A CN110602205A (zh) | 2019-12-20 |
| CN110602205B true CN110602205B (zh) | 2020-12-15 |
Family
ID=68859113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910862803.0A Active CN110602205B (zh) | 2019-09-12 | 2019-09-12 | 一种基于NB-IoT的城市污水智能监测系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110602205B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112150334A (zh) * | 2020-09-25 | 2020-12-29 | 山东科技大学 | 一种用于水质监测的多参数环保软件控制系统及控制方法 |
| CN113284005B (zh) * | 2021-05-12 | 2022-08-26 | 河海大学 | 一种污水处理系统分类方法及系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104955162A (zh) * | 2015-06-23 | 2015-09-30 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 一种物联网设备的分组随机接入方法及系统 |
| CN206514877U (zh) * | 2016-12-27 | 2017-09-22 | 安徽建筑大学 | 一种智能型城市供水水源地监测系统 |
| CN107393267A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-11-24 | 陈剑桃 | 一种污水智能监控管理系统 |
| CN109413715A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-03-01 | 深圳市有方科技股份有限公司 | 快速接入物联网的实现方法、实现设备及计算机可读存储介质 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102109511B (zh) * | 2009-12-29 | 2013-06-26 | 上海电气集团股份有限公司 | 一种基于无线传感器网络的污水监测网络结构 |
| CN101795498B (zh) * | 2010-01-15 | 2012-05-23 | 东南大学 | 无线传感器网络基于数据优先级的信道竞争接入方法 |
| CN202562906U (zh) * | 2012-03-15 | 2012-11-28 | 邹赛 | 基于无线传感网络的水环境污染监测系统 |
| CN107820323B (zh) * | 2017-11-21 | 2020-05-22 | 西安交通大学 | 一种窄带物联网中基于设备优先级的接入退避控制方法 |
| CN108200160A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-22 | 广州紫川电子科技有限公司 | 一种基于窄带物联网的水质监测系统及方法 |
| CN108366125A (zh) * | 2018-03-01 | 2018-08-03 | 梧州井儿铺贸易有限公司 | 一种基于云计算和wsn技术的污水管网智能监测系统 |
| CN110119105A (zh) * | 2019-02-25 | 2019-08-13 | 厦门四联信息技术有限公司 | 一种基于物联网远程测控终端的污水处理监测系统 |
| CN110012110B (zh) * | 2019-04-15 | 2021-12-21 | 江苏理工学院 | 基于物联网和NB-IoT技术的垃圾桶监控方法及系统 |
-
2019
- 2019-09-12 CN CN201910862803.0A patent/CN110602205B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104955162A (zh) * | 2015-06-23 | 2015-09-30 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 一种物联网设备的分组随机接入方法及系统 |
| CN206514877U (zh) * | 2016-12-27 | 2017-09-22 | 安徽建筑大学 | 一种智能型城市供水水源地监测系统 |
| CN107393267A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-11-24 | 陈剑桃 | 一种污水智能监控管理系统 |
| CN109413715A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-03-01 | 深圳市有方科技股份有限公司 | 快速接入物联网的实现方法、实现设备及计算机可读存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110602205A (zh) | 2019-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107831285B (zh) | 一种基于物联网的河湖污染监测系统及其方法 | |
| WO2021174751A1 (zh) | 基于大数据的污染源定位方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN110602205B (zh) | 一种基于NB-IoT的城市污水智能监测系统 | |
| Difallah et al. | Scalable anomaly detection for smart city infrastructure networks | |
| CN106777093A (zh) | 基于空间时序数据流应用的Skyline查询系统 | |
| CN111586091A (zh) | 一种实现算力组配的边缘计算网关系统 | |
| CN104980440A (zh) | 基于内容过滤和多Agent协作的有源配电网大数据传输方法 | |
| CN116626233A (zh) | 基于多源数据融合的大气污染溯源方法、终端及存储介质 | |
| CN112632218A (zh) | 一种用于企业危机公关的网络舆情监测方法 | |
| CN117539619A (zh) | 基于云边融合的算力调度方法、系统、设备和存储介质 | |
| Suresh et al. | Toward optimal monitoring of flow-based systems using mobile wireless sensor networks | |
| CN110636107A (zh) | 一种基于5g通信下的电网数据交互系统及其交互方法 | |
| CN109948738A (zh) | 涂装烘干室的能耗异常检测方法、装置及系统 | |
| Tang et al. | Anomaly detection in social-aware IoT networks | |
| CN107908766B (zh) | 一种城市热点事件动态监测方法及系统 | |
| CN113938992B (zh) | 一种阈值确定方法及装置 | |
| CN113507169A (zh) | 一种基于频偏数据提高台区户变识别准确度的方法及系统 | |
| CN106448256A (zh) | 一种社区便民服务管理平台 | |
| CN106504169A (zh) | 一种基于流处理的内涝数据处理系统及其处理方法 | |
| Chang et al. | Reporting mechanisms for Internet of Things | |
| CN110012445B (zh) | 基于低复杂度移动终端监测工业企业用水波动情况的方法 | |
| CN117915372B (zh) | 一种基于多维数据分析的通信运营管理系统及方法 | |
| Zhang et al. | Multi-objective load dispatching and monitoring analysis of main pollution sources for power energy conservation and environmental protection. | |
| CN113660690B (zh) | 用于物联网设备的通信方法和装置 | |
| Yukawa et al. | TWIN: a parallel scheme for a production system featuring both control and data parallelism |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20201124 Address after: No. 1800 road 214122 Jiangsu Lihu Binhu District City of Wuxi Province Applicant after: Jiangnan University Applicant after: ICTEHI TECHNOLOGY DEVELOPMENT JIANGSU Co.,Ltd. Address before: No. 1800 road 214000 Jiangsu Lihu Binhu District City of Wuxi Province Applicant before: Jiangnan University |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |