CN112991710A - 一种环境污染监测的数据采集方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环境污染监测的数据采集方法及装置，其中，所述方法包括：基于被监测环境所需要的监测需求选择对应的监测传感器，并部署形成环境监测的监测节点集群；对用于无线数据传输的无线网络节点进行部署规划；按照部署规划对无线网络节点进行部署设置，形成汇聚无线网络节点；监测节点集群向汇聚无线网络节点发送监测数据；将接收到的监测数据进行分类及压缩处理，获得压缩后的监测数据；基于TCP/IP协议将压缩后的监测数据发送至数据处理中心；数据处理中心将压缩后的监测数据解压后，按照分类排序进行数据存储。在本发明实施例中，可以实现根据对环境污染的监测需求部署适当的相关监测传感器，减少监测硬件成本，且完成监测需求。

Description

一种环境污染监测的数据采集方法及装置

技术领域

本发明涉及数据采集相关的技术领域，尤其涉及一种环境污染监测的数据采集方法及装置。

背景技术

随着工业的快速发展，以及人们对环保的意识还较为薄弱，导致工业发展过程中，对环境的污染影响较为严重，虽然近些年加强了对工业企业的污染排放的管理问题，但是很难对某一个污染点或者污染较严重的区域进行污染数据的有效监测；并且现有的监测方式，大部分都是相关的技术人员在相关区域内进行相关的污染物的采样，来获得相关的污染数据，需要大量的人力物力来进行数据采用，并且没有办法进行较长时间的持续性监测采样，导致采用数据较为间断，可能会影响后续对环境污染的分析结果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种环境污染监测的数据采集方法及装置，可以实现根据对环境污染的监测需求部署适当的相关监测传感器，减少监测硬件成本，且完成监测需求。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种环境污染监测的数据采集方法，所述方法包括：

基于被监测环境所需要的监测需求选择对应的监测传感器，并将选择对应的监测传感器按照监测需求进行部署，形成环境监测的监测节点集群；

基于所述监测节点集群的位置对用于无线数据传输的无线网络节点进行部署规划；

按照所述部署规划对所述无线网络节点进行部署设置，形成汇聚无线网络节点；

所述监测节点集群基于监测传感器自身需要传输的监测数据集自身的传输速率向所述汇聚无线网络节点发送监测数据；

所述汇聚无线网络节点将接收到的监测数据进行分类及压缩处理，获得压缩后的监测数据；

所述汇聚无线网络节点基于TCP/IP协议将所述压缩后的监测数据发送至数据处理中心；

所述数据处理中心将所述压缩后的监测数据解压后，按照分类排序进行数据存储。

可选的，所述监测传感器内包括无线传输模块、电源供电模块和存储模块；

将所述监测传感器按照监测需求设置监测采样周期，并在监测采样周期内采集到的环境监测数据后，以采集时间标注后存储在所述监测传感器内的存储模块中。

可选的，所述将选择对应的监测传感器按照监测需求进行部署，形成环境监测的监测节点集群，包括：

获得选择对应的监测传感器内的无线传输模块的无线传输距离；

获得选择对应的监测传感器在监测需求中的监测密度距离与选择对应的监测传感器内的无线传输模块的无线传输距离之间的最小距离；

基于五点采样法或等距采样法将选择对应的监测传感器按照最小距离进行部署，形成环境监测的监测节点集群。

可选的，所述基于所述监测节点集群的位置对用于无线数据传输的无线网络节点进行部署规划，包括：

获得监测节点集群内的监测传感器在一个监测周期内所存储的监测数据量及所述监测传感器的数据传输数量；

确定所述监测节点集群内的监测传感器每次向所述无线网络节点发送数据的时间长度；

基于监测节点集群内的监测传感器在一个监测周期内所存储的监测数据量及所述监测传感器的数据传输数量和监测节点集群内的监测传感器每次向所述无线网络节点发送数据的时间长度确定无线网络节点的部署密度；

基于所述无线网络节点的部署密度在所述监测节点集群对无线网络节点进行部署规划。

可选的，所述按照所述部署规划对所述无线网络节点进行部署设置，形成汇聚无线网络节点，包括：

按照所述部署规划将所述无线网络节点在环境监测的监测节点集群内进行部署设置，形成汇聚无线网络节点。

可选的，所述监测节点集群基于监测传感器自身需要传输的监测数据集自身的传输速率向所述汇聚无线网络节点发送监测数据，包括：

获得所述监测节点集群内的各个监测传感器在预设采集时间内采集到的监测数据量和单位时间内传输数据的速率；

基于所述监测节点集群内的各个监测传感器在预设采集时间内采集到的监测数据量和单位时间内传输数据的速率构建向所述汇聚无线网络节点发送监测数据的有向无环图；

所述监测节点集群内的监测传感器将自身需要传输的监测数据集基于所述有向无环图向所述汇聚无线网络节点发送监测数据。

可选的，所述汇聚无线网络节点将接收到的监测数据进行分类及压缩处理，获得压缩后的监测数据，包括：

所述汇聚无线网络节点将接收到的监测数据按照监测传感器的类型及采集时间进行分类排序，获得监测数据分类排序结果；

将所述监测数据分类结果进行数据压缩处理，获得压缩后的监测数据。

可选的，所述数据处理中心将所述压缩后的监测数据解压后，按照分类排序进行数据存储，包括：

所述数据处理中心将接收到的所述压缩后的监测数据进行解压处理，获得解压的监测数据；

所述数据处理中心将所述解压的监测数据基于Redis的zset数据结构按照预设分类排序进行数据存储。

可选的，所述数据处理中心将所述解压的监测数据基于Redis的zset数据结构按照预设分类排序进行数据存储，包括：

所述数据处理中心将所述解压的监测数据转换为二进制数据，并按照有序数据集合的存储方式按照预设分类排序在进行存储，并获得所述二进制数据对应的元素；

其中，所述每一个元素采用唯一分数进行对应绑定，并采用分数保存所述有序集合的序列号，将所述二进制数据形成数据链条的形式进行存储。

另外，本发明实施例还提供了一种环境污染监测的数据采集装置，所述装置包括：

部署模块：用于基于被监测环境所需要的监测需求选择对应的监测传感器，并将选择对应的监测传感器按照监测需求进行部署，形成环境监测的监测节点集群；

部署规划模块：用于基于所述监测节点集群的位置对用于无线数据传输的无线网络节点进行部署规划；

部署设置模块：用于按照所述部署规划对所述无线网络节点进行部署设置，形成汇聚无线网络节点；

数据汇聚模块：用于所述监测节点集群基于监测传感器自身需要传输的监测数据集自身的传输速率向所述汇聚无线网络节点发送监测数据；

分类及压缩模块：用于所述汇聚无线网络节点将接收到的监测数据进行分类及压缩处理，获得压缩后的监测数据；

数据发送模块：用于所述汇聚无线网络节点基于TCP/IP协议将所述压缩后的监测数据发送至数据处理中心；

数据存储模块：用于所述数据处理中心将所述压缩后的监测数据解压后，按照分类排序进行数据存储。

在本发明实施例中，可以实现根据对环境污染的监测需求部署适当的相关监测传感器，减少监测硬件成本，同时，无需技术人员到相关的监测区域进行监测样本的采样，减少技术人员的工作量，同时，可以持续的对相关的监测区域进行持续性的数据采集工作，使得所采集到的监测数据更具有多样性，并且使得后续的对应监测区域的环境污染分析的结果更具准确性，从而对相关的监测区域的环境污染问题提供更好的解决建议。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，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它的附图。

图1是本发明实施例中的环境污染监测的数据采集方法的流程示意图；

图2是本发明实施例中的环境污染监测的数据采集装置的结构组成示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1，图1是本发明实施例中的环境污染监测的数据采集方法的流程示意图。

如图1所示，一种环境污染监测的数据采集方法，所述方法包括：

S11：基于被监测环境所需要的监测需求选择对应的监测传感器，并将选择对应的监测传感器按照监测需求进行部署，形成环境监测的监测节点集群；

在本发明实施例中，所述监测传感器内包括无线传输模块、电源供电模块和存储模块；将所述监测传感器按照监测需求设置监测采样周期，并在监测采样周期内采集到的环境监测数据后，以采集时间标注后存储在所述监测传感器内的存储模块中。

进一步的，所述将选择对应的监测传感器按照监测需求进行部署，形成环境监测的监测节点集群，包括：获得选择对应的监测传感器内的无线传输模块的无线传输距离；获得选择对应的监测传感器在监测需求中的监测密度距离与选择对应的监测传感器内的无线传输模块的无线传输距离之间的最小距离；基于五点采样法或等距采样法将选择对应的监测传感器按照最小距离进行部署，形成环境监测的监测节点集群。

具体的，在环境污染监测的时候，由于可能对环境中的土壤污染进行监测或者大气污染进行监测，同时不同的污染监测需要专用的监测传感器；因此，需要根据被监测环境和用户的监测需求来选择相应的监测传感器；同时被选择的监测传感器中均设置有无线传输模块、电源供电模块和存储模块，一般该无线传输模块可以为蓝牙模块、或者ZigBee无线模块等短距离无线传输模块；同时该相关的监测传感器一般按照监测需求设置监测采样周期，并且在监测采样周期内采集到的环境监测数据之后，将环境监测数据以采集时间和该监测传感器的唯一标识标注后存储在该监测传感器内的存储模块中，电源供电模块用于给监测传感器供电。

在对选择对应的监测传感器进行部署之间，需要获得选择相应的监测传感器的无线传输模块的无线传输距离，该无线传输距离为有效传输距离；然后获得选择对应的监测传感器在监测需求中的监测密度距离与选择对应的监测传感器内的无线传输模块的无线传输距离之间的最小距离；然后根据五点采样法或等距采样法将选择对应的监测传感器按照最小距离进行部署，形成环境监测的监测节点集群。

S12：基于所述监测节点集群的位置对用于无线数据传输的无线网络节点进行部署规划；

在本发明具体实施过程中，所述基于所述监测节点集群的位置对用于无线数据传输的无线网络节点进行部署规划，包括：获得监测节点集群内的监测传感器在一个监测周期内所存储的监测数据量及所述监测传感器的数据传输数量；确定所述监测节点集群内的监测传感器每次向所述无线网络节点发送数据的时间长度；基于监测节点集群内的监测传感器在一个监测周期内所存储的监测数据量及所述监测传感器的数据传输数量和监测节点集群内的监测传感器每次向所述无线网络节点发送数据的时间长度确定无线网络节点的部署密度；基于所述无线网络节点的部署密度在所述监测节点集群对无线网络节点进行部署规划。

具体的，因为监测节点集群内的监测传感器的无线传输模块的传输距离有效，一般需要其他的监测传感器作为中继，与无线网络节点进行连接，将监测数据汇聚至无线网络节点中，该无线网络节点包括有存储模块和WiFi无线传输模块或者4G模块或者5G模块，可以远距离无线传输；需要根据每个监测节点集群内的监测传感器的监测数据量和传输速度确定每个无线网络节点可以与多少个监测传感器进行无线连接或者间接无线连接（通过其他的监测传感器中继连接）；因此，需要获得监测节点集群内的监测传感器在一个监测周期内所存储的监测数据量及监测传感器的数据传输数量；然后确定监测节点集群内的监测传感器每次向无线网络节点发送数据的时间长度；再然后根据监测节点集群内的监测传感器在一个监测周期内所存储的监测数据量及监测传感器的数据传输数量和监测节点集群内的监测传感器每次向无线网络节点发送数据的时间长度确定无线网络节点的部署密度；最后根据无线网络节点的部署密度在监测节点集群对无线网络节点进行部署规划。

S13：按照所述部署规划对所述无线网络节点进行部署设置，形成汇聚无线网络节点；

在本发明具体实施过程中，所述按照所述部署规划对所述无线网络节点进行部署设置，形成汇聚无线网络节点，包括：按照所述部署规划将所述无线网络节点在环境监测的监测节点集群内进行部署设置，形成汇聚无线网络节点。

具体的，在获得无线网络节点的部署规划之后，按照该部署规划将无线网络节点在环境监测的监测节点集群内进行部署设置，形成汇聚无线网络节点；这样可以最大限度的减少无线网络节点的部署数量，同时可以实现最优的数据汇聚方式，后续还可以减少维护成本。

S14：所述监测节点集群基于监测传感器自身需要传输的监测数据集自身的传输速率向所述汇聚无线网络节点发送监测数据；

在本发明具体实施过程中，所述监测节点集群基于监测传感器自身需要传输的监测数据集自身的传输速率向所述汇聚无线网络节点发送监测数据，包括：获得所述监测节点集群内的各个监测传感器在预设采集时间内采集到的监测数据量和单位时间内传输数据的速率；基于所述监测节点集群内的各个监测传感器在预设采集时间内采集到的监测数据量和单位时间内传输数据的速率构建向所述汇聚无线网络节点发送监测数据的有向无环图；所述监测节点集群内的监测传感器将自身需要传输的监测数据集基于所述有向无环图向所述汇聚无线网络节点发送监测数据。

具体的，需要获得监测节点集群内的各个监测传感器在预设采集时间内采集到的监测数据量和单位时间内传输数据的速率；然后根据监测节点集群内的各个监测传感器在预设采集时间内采集到的监测数据量和单位时间内传输数据的速率构建向所述汇聚无线网络节点发送监测数据的有向无环图，该有向无环图是监测节点向无线网络节点汇聚采集到的监测数据的方向，监测数据均是汇聚至无线网络节点的方向，然后监测节点集群内的监测传感器将自身需要传输的监测数据集根据该有向无环图向汇聚无线网络节点发送监测数据；如此进行数据传输汇聚，可以提高汇聚效率，保障采集到的监测数据能在有限的时间内汇聚至无线网络节点中。

S15：所述汇聚无线网络节点将接收到的监测数据进行分类及压缩处理，获得压缩后的监测数据；

在本发明具体实施过程中，所述汇聚无线网络节点将接收到的监测数据进行分类及压缩处理，获得压缩后的监测数据，包括：所述汇聚无线网络节点将接收到的监测数据按照监测传感器的类型及采集时间进行分类排序，获得监测数据分类排序结果；将所述监测数据分类结果进行数据压缩处理，获得压缩后的监测数据。

具体的，汇聚无线网络节点将接收到的监测数据按照监测传感器的类型、采集时间进行相应的分类及排序，然后获得监测数据分类排序结果；最后将监测数据分类结果进行数据压缩处理，获得压缩后的监测数据。

S16：所述汇聚无线网络节点基于TCP/IP协议将所述压缩后的监测数据发送至数据处理中心；

在本发明具体实施过程中，汇聚无线网络节点通过无线的方式与数据处理中心相连接，然后该汇聚无线网络节点根据TCP/IP协议将压缩后的监测数据发送至数据处理中心。

S17：所述数据处理中心将所述压缩后的监测数据解压后，按照分类排序进行数据存储。

在本发明具体实施过程中，所述数据处理中心将所述压缩后的监测数据解压后，按照分类排序进行数据存储，包括：所述数据处理中心将接收到的所述压缩后的监测数据进行解压处理，获得解压的监测数据；所述数据处理中心将所述解压的监测数据基于Redis的zset数据结构按照预设分类排序进行数据存储。

进一步的，所述数据处理中心将所述解压的监测数据基于Redis的zset数据结构按照预设分类排序进行数据存储，包括：所述数据处理中心将所述解压的监测数据转换为二进制数据，并按照有序数据集合的存储方式按照预设分类排序在进行存储，并获得所述二进制数据对应的元素；其中，所述每一个元素采用唯一分数进行对应绑定，并采用分数保存所述有序集合的序列号，将所述二进制数据形成数据链条的形式进行存储。

具体的，在该数据处理中心将接收到的压缩后的监测数据进行解压处理，获得解压的监测数据；然后该数据处理中心将解压的监测数据根据Redis的zset数据结构按照预设分类排序进行数据存储。

数据存储时，是根据Redis（key-value存储系统（数据库））中的zeset（有序集合），zeset是一个可以排序的集合，在集合的内部，每一个元素member都有一个唯一的分数score与之对应绑定，即可通过元素member来保存具体的消息内容的二进制消息，用score来保存seq（序列号）进而实现链条形式的存储。对链条存储形式消息的查询命令为：zrangebyscore abmsgs <minSeq><maxSeq>；其中，zrangebyscore表示通过分数查询结果的命令，abmsgs表示保存ab之间的消息链，minSeq表示最小的序列号，maxSeq表示最大的序列号，该命令会返回两个数值之间的所有score（分数）以及该score（分数）绑定的member（元素）。

在存储器中解压的监测数据需要首先转换为二进制信息才能存储，因此，将解压的监测数据转换为二进制信息，将该二进制信息基于Redis的zset数据结构存储到内存中，Redis为key-value存储系统（数据库），zset为有序集合，该二进制信息按照有序集合的结构在存储器中存储，该二进制信息在存储器中会采用一个唯一的元素进行对应联系，通过该二进制信息即可获取到该消息对应的元素。

在本发明实施例中，可以实现根据对环境污染的监测需求部署适当的相关监测传感器，减少监测硬件成本，同时，无需技术人员到相关的监测区域进行监测样本的采样，减少技术人员的工作量，同时，可以持续的对相关的监测区域进行持续性的数据采集工作，使得所采集到的监测数据更具有多样性，并且使得后续的对应监测区域的环境污染分析的结果更具准确性，从而对相关的监测区域的环境污染问题提供更好的解决建议。

实施例二

请参阅图2，图2是本发明实施例中的环境污染监测的数据采集装置的结构组成示意图。

如图2所示，一种环境污染监测的数据采集装置，所述装置包括：

部署模块21：用于基于被监测环境所需要的监测需求选择对应的监测传感器，并将选择对应的监测传感器按照监测需求进行部署，形成环境监测的监测节点集群；

在本发明实施例中，所述监测传感器内包括无线传输模块、电源供电模块和存储模块；将所述监测传感器按照监测需求设置监测采样周期，并在监测采样周期内采集到的环境监测数据后，以采集时间标注后存储在所述监测传感器内的存储模块中。

进一步的，所述将选择对应的监测传感器按照监测需求进行部署，形成环境监测的监测节点集群，包括：获得选择对应的监测传感器内的无线传输模块的无线传输距离；获得选择对应的监测传感器在监测需求中的监测密度距离与选择对应的监测传感器内的无线传输模块的无线传输距离之间的最小距离；基于五点采样法或等距采样法将选择对应的监测传感器按照最小距离进行部署，形成环境监测的监测节点集群。

具体的，在环境污染监测的时候，由于可能对环境中的土壤污染进行监测或者大气污染进行监测，同时不同的污染监测需要专用的监测传感器；因此，需要根据被监测环境和用户的监测需求来选择相应的监测传感器；同时被选择的监测传感器中均设置有无线传输模块、电源供电模块和存储模块，一般该无线传输模块可以为蓝牙模块、或者ZigBee无线模块等短距离无线传输模块；同时该相关的监测传感器一般按照监测需求设置监测采样周期，并且在监测采样周期内采集到的环境监测数据之后，将环境监测数据以采集时间和该监测传感器的唯一标识标注后存储在该监测传感器内的存储模块中，电源供电模块用于给监测传感器供电。

在对选择对应的监测传感器进行部署之间，需要获得选择相应的监测传感器的无线传输模块的无线传输距离，该无线传输距离为有效传输距离；然后获得选择对应的监测传感器在监测需求中的监测密度距离与选择对应的监测传感器内的无线传输模块的无线传输距离之间的最小距离；然后根据五点采样法或等距采样法将选择对应的监测传感器按照最小距离进行部署，形成环境监测的监测节点集群。

部署规划模块22：用于基于所述监测节点集群的位置对用于无线数据传输的无线网络节点进行部署规划；

在本发明具体实施过程中，所述基于所述监测节点集群的位置对用于无线数据传输的无线网络节点进行部署规划，包括：获得监测节点集群内的监测传感器在一个监测周期内所存储的监测数据量及所述监测传感器的数据传输数量；确定所述监测节点集群内的监测传感器每次向所述无线网络节点发送数据的时间长度；基于监测节点集群内的监测传感器在一个监测周期内所存储的监测数据量及所述监测传感器的数据传输数量和监测节点集群内的监测传感器每次向所述无线网络节点发送数据的时间长度确定无线网络节点的部署密度；基于所述无线网络节点的部署密度在所述监测节点集群对无线网络节点进行部署规划。

具体的，因为监测节点集群内的监测传感器的无线传输模块的传输距离有效，一般需要其他的监测传感器作为中继，与无线网络节点进行连接，将监测数据汇聚至无线网络节点中，该无线网络节点包括有存储模块和WiFi无线传输模块或者4G模块或者5G模块，可以远距离无线传输；需要根据每个监测节点集群内的监测传感器的监测数据量和传输速度确定每个无线网络节点可以与多少个监测传感器进行无线连接或者间接无线连接（通过其他的监测传感器中继连接）；因此，需要获得监测节点集群内的监测传感器在一个监测周期内所存储的监测数据量及监测传感器的数据传输数量；然后确定监测节点集群内的监测传感器每次向无线网络节点发送数据的时间长度；再然后根据监测节点集群内的监测传感器在一个监测周期内所存储的监测数据量及监测传感器的数据传输数量和监测节点集群内的监测传感器每次向无线网络节点发送数据的时间长度确定无线网络节点的部署密度；最后根据无线网络节点的部署密度在监测节点集群对无线网络节点进行部署规划。

部署设置模块23：用于按照所述部署规划对所述无线网络节点进行部署设置，形成汇聚无线网络节点；

在本发明具体实施过程中，所述按照所述部署规划对所述无线网络节点进行部署设置，形成汇聚无线网络节点，包括：按照所述部署规划将所述无线网络节点在环境监测的监测节点集群内进行部署设置，形成汇聚无线网络节点。

具体的，在获得无线网络节点的部署规划之后，按照该部署规划将无线网络节点在环境监测的监测节点集群内进行部署设置，形成汇聚无线网络节点；这样可以最大限度的减少无线网络节点的部署数量，同时可以实现最优的数据汇聚方式，后续还可以减少维护成本。

数据汇聚模块24：用于所述监测节点集群基于监测传感器自身需要传输的监测数据集自身的传输速率向所述汇聚无线网络节点发送监测数据；

在本发明具体实施过程中，所述监测节点集群基于监测传感器自身需要传输的监测数据集自身的传输速率向所述汇聚无线网络节点发送监测数据，包括：获得所述监测节点集群内的各个监测传感器在预设采集时间内采集到的监测数据量和单位时间内传输数据的速率；基于所述监测节点集群内的各个监测传感器在预设采集时间内采集到的监测数据量和单位时间内传输数据的速率构建向所述汇聚无线网络节点发送监测数据的有向无环图；所述监测节点集群内的监测传感器将自身需要传输的监测数据集基于所述有向无环图向所述汇聚无线网络节点发送监测数据。

具体的，需要获得监测节点集群内的各个监测传感器在预设采集时间内采集到的监测数据量和单位时间内传输数据的速率；然后根据监测节点集群内的各个监测传感器在预设采集时间内采集到的监测数据量和单位时间内传输数据的速率构建向所述汇聚无线网络节点发送监测数据的有向无环图，该有向无环图是监测节点向无线网络节点汇聚采集到的监测数据的方向，监测数据均是汇聚至无线网络节点的方向，然后监测节点集群内的监测传感器将自身需要传输的监测数据集根据该有向无环图向汇聚无线网络节点发送监测数据；如此进行数据传输汇聚，可以提高汇聚效率，保障采集到的监测数据能在有限的时间内汇聚至无线网络节点中。

分类及压缩模块25：用于所述汇聚无线网络节点将接收到的监测数据进行分类及压缩处理，获得压缩后的监测数据；

在本发明具体实施过程中，所述汇聚无线网络节点将接收到的监测数据进行分类及压缩处理，获得压缩后的监测数据，包括：所述汇聚无线网络节点将接收到的监测数据按照监测传感器的类型及采集时间进行分类排序，获得监测数据分类排序结果；将所述监测数据分类结果进行数据压缩处理，获得压缩后的监测数据。

具体的，汇聚无线网络节点将接收到的监测数据按照监测传感器的类型、采集时间进行相应的分类及排序，然后获得监测数据分类排序结果；最后将监测数据分类结果进行数据压缩处理，获得压缩后的监测数据。

数据发送模块26：用于所述汇聚无线网络节点基于TCP/IP协议将所述压缩后的监测数据发送至数据处理中心；

在本发明具体实施过程中，汇聚无线网络节点通过无线的方式与数据处理中心相连接，然后该汇聚无线网络节点根据TCP/IP协议将压缩后的监测数据发送至数据处理中心。

数据存储模块27：用于所述数据处理中心将所述压缩后的监测数据解压后，按照分类排序进行数据存储。

在本发明具体实施过程中，所述数据处理中心将所述压缩后的监测数据解压后，按照分类排序进行数据存储，包括：所述数据处理中心将接收到的所述压缩后的监测数据进行解压处理，获得解压的监测数据；所述数据处理中心将所述解压的监测数据基于Redis的zset数据结构按照预设分类排序进行数据存储。

进一步的，所述数据处理中心将所述解压的监测数据基于Redis的zset数据结构按照预设分类排序进行数据存储，包括：所述数据处理中心将所述解压的监测数据转换为二进制数据，并按照有序数据集合的存储方式按照预设分类排序在进行存储，并获得所述二进制数据对应的元素；其中，所述每一个元素采用唯一分数进行对应绑定，并采用分数保存所述有序集合的序列号，将所述二进制数据形成数据链条的形式进行存储。

具体的，在该数据处理中心将接收到的压缩后的监测数据进行解压处理，获得解压的监测数据；然后该数据处理中心将解压的监测数据根据Redis的zset数据结构按照预设分类排序进行数据存储。

数据存储时，是根据Redis（key-value存储系统（数据库））中的zeset（有序集合），zeset是一个可以排序的集合，在集合的内部，每一个元素member都有一个唯一的分数score与之对应绑定，即可通过元素member来保存具体的消息内容的二进制消息，用score来保存seq（序列号）进而实现链条形式的存储。对链条存储形式消息的查询命令为：zrangebyscore abmsgs <minSeq><maxSeq>；其中，zrangebyscore表示通过分数查询结果的命令，abmsgs表示保存ab之间的消息链，minSeq表示最小的序列号，maxSeq表示最大的序列号，该命令会返回两个数值之间的所有score（分数）以及该score（分数）绑定的member（元素）。

在存储器中解压的监测数据需要首先转换为二进制信息才能存储，因此，将解压的监测数据转换为二进制信息，将该二进制信息基于Redis的zset数据结构存储到内存中，Redis为key-value存储系统（数据库），zset为有序集合，该二进制信息按照有序集合的结构在存储器中存储，该二进制信息在存储器中会采用一个唯一的元素进行对应联系，通过该二进制信息即可获取到该消息对应的元素。

在本发明实施例中，可以实现根据对环境污染的监测需求部署适当的相关监测传感器，减少监测硬件成本，同时，无需技术人员到相关的监测区域进行监测样本的采样，减少技术人员的工作量，同时，可以持续的对相关的监测区域进行持续性的数据采集工作，使得所采集到的监测数据更具有多样性，并且使得后续的对应监测区域的环境污染分析的结果更具准确性，从而对相关的监测区域的环境污染问题提供更好的解决建议。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器（ROM，ReadOnly Memory）、随机存取存储器（RAM，Random AccessMemory）、磁盘或光盘等。

另外，以上对本发明实施例所提供的一种环境污染监测的数据采集方法及装置进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种环境污染监测的数据采集方法，其特征在于，所述方法包括：

基于被监测环境所需要的监测需求选择对应的监测传感器，并将选择对应的监测传感器按照监测需求进行部署，形成环境监测的监测节点集群；

基于所述监测节点集群的位置对用于无线数据传输的无线网络节点进行部署规划；

按照所述部署规划对所述无线网络节点进行部署设置，形成汇聚无线网络节点；

所述监测节点集群基于监测传感器自身需要传输的监测数据集自身的传输速率向所述汇聚无线网络节点发送监测数据；

所述汇聚无线网络节点将接收到的监测数据进行分类及压缩处理，获得压缩后的监测数据；

所述汇聚无线网络节点基于TCP/IP协议将所述压缩后的监测数据发送至数据处理中心；

所述数据处理中心将所述压缩后的监测数据解压后，按照分类排序进行数据存储。

2.根据权利要求1所述的数据采集方法，其特征在于，所述监测传感器内包括无线传输模块、电源供电模块和存储模块；

将所述监测传感器按照监测需求设置监测采样周期，并在监测采样周期内采集到的环境监测数据后，以采集时间标注后存储在所述监测传感器内的存储模块中。

3.根据权利要求1所述的数据采集方法，其特征在于，所述将选择对应的监测传感器按照监测需求进行部署，形成环境监测的监测节点集群，包括：

获得选择对应的监测传感器内的无线传输模块的无线传输距离；

获得选择对应的监测传感器在监测需求中的监测密度距离与选择对应的监测传感器内的无线传输模块的无线传输距离之间的最小距离；

基于五点采样法或等距采样法将选择对应的监测传感器按照最小距离进行部署，形成环境监测的监测节点集群。

4.根据权利要求1所述的数据采集方法，其特征在于，所述基于所述监测节点集群的位置对用于无线数据传输的无线网络节点进行部署规划，包括：

获得监测节点集群内的监测传感器在一个监测周期内所存储的监测数据量及所述监测传感器的数据传输数量；

确定所述监测节点集群内的监测传感器每次向所述无线网络节点发送数据的时间长度；

基于监测节点集群内的监测传感器在一个监测周期内所存储的监测数据量及所述监测传感器的数据传输数量和监测节点集群内的监测传感器每次向所述无线网络节点发送数据的时间长度确定无线网络节点的部署密度；

基于所述无线网络节点的部署密度在所述监测节点集群对无线网络节点进行部署规划。

5.根据权利要求1所述的数据采集方法，其特征在于，所述按照所述部署规划对所述无线网络节点进行部署设置，形成汇聚无线网络节点，包括：

按照所述部署规划将所述无线网络节点在环境监测的监测节点集群内进行部署设置，形成汇聚无线网络节点。

6.根据权利要求1所述的数据采集方法，其特征在于，所述监测节点集群基于监测传感器自身需要传输的监测数据集自身的传输速率向所述汇聚无线网络节点发送监测数据，包括：

获得所述监测节点集群内的各个监测传感器在预设采集时间内采集到的监测数据量和单位时间内传输数据的速率；

基于所述监测节点集群内的各个监测传感器在预设采集时间内采集到的监测数据量和单位时间内传输数据的速率构建向所述汇聚无线网络节点发送监测数据的有向无环图；

所述监测节点集群内的监测传感器将自身需要传输的监测数据集基于所述有向无环图向所述汇聚无线网络节点发送监测数据。

7.根据权利要求1所述的数据采集方法，其特征在于，所述汇聚无线网络节点将接收到的监测数据进行分类及压缩处理，获得压缩后的监测数据，包括：

所述汇聚无线网络节点将接收到的监测数据按照监测传感器的类型及采集时间进行分类排序，获得监测数据分类排序结果；

将所述监测数据分类结果进行数据压缩处理，获得压缩后的监测数据。

8.根据权利要求1所述的数据采集方法，其特征在于，所述数据处理中心将所述压缩后的监测数据解压后，按照分类排序进行数据存储，包括：

所述数据处理中心将接收到的所述压缩后的监测数据进行解压处理，获得解压的监测数据；

所述数据处理中心将所述解压的监测数据基于Redis的zset数据结构按照预设分类排序进行数据存储。

9.根据权利要求8所述的数据采集方法，其特征在于，所述数据处理中心将所述解压的监测数据基于Redis的zset数据结构按照预设分类排序进行数据存储，包括：

所述数据处理中心将所述解压的监测数据转换为二进制数据，并按照有序数据集合的存储方式按照预设分类排序在进行存储，并获得所述二进制数据对应的元素；

其中，所述每一个元素采用唯一分数进行对应绑定，并采用分数保存所述有序集合的序列号，将所述二进制数据形成数据链条的形式进行存储。

10.一种环境污染监测的数据采集装置，其特征在于，所述装置包括：

部署模块：用于基于被监测环境所需要的监测需求选择对应的监测传感器，并将选择对应的监测传感器按照监测需求进行部署，形成环境监测的监测节点集群；

部署规划模块：用于基于所述监测节点集群的位置对用于无线数据传输的无线网络节点进行部署规划；

部署设置模块：用于按照所述部署规划对所述无线网络节点进行部署设置，形成汇聚无线网络节点；

数据汇聚模块：用于所述监测节点集群基于监测传感器自身需要传输的监测数据集自身的传输速率向所述汇聚无线网络节点发送监测数据；

分类及压缩模块：用于所述汇聚无线网络节点将接收到的监测数据进行分类及压缩处理，获得压缩后的监测数据；

数据发送模块：用于所述汇聚无线网络节点基于TCP/IP协议将所述压缩后的监测数据发送至数据处理中心；

数据存储模块：用于所述数据处理中心将所述压缩后的监测数据解压后，按照分类排序进行数据存储。

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