[发明专利]一种LORAWAN水质自适应监测系统及方法

权利要求书

1.一种LORAWAN水质自适应监测系统，其特征在于，包括：

水质采集终端、LORAWAN管理服务器和监测云服务管理平台；所述水质采集终端是由太阳能进行供电的；

所述水质采集终端、LORAWAN管理服务器和监测云服务管理平台通过LORAWAN协议无线相互连接；所述水质采集终端用于采集待测区域的水质信息、定位信息和获取的太阳能能量信息，并对所述水质信息、所述定位信息和所述获取的太阳能能量信息进行打包，得到上传数据包；所述LORAWAN管理服务器用于接收所述上传数据包，并进行上报和解析处理，得到关键数据；所述监测云服务管理平台用于根据内置的LSTM的能量预测模型对所述关键数据进行预测，得到能量预测值，并根据所述能量预测值对水质采集终端的监测频率进行控制。

2.根据权利要求1所述的LORAWAN水质自适应监测系统，其特征在于，还包括：

网关数据转发装置；

所述网关数据转发装置包括：树莓派核心板、第二通信模块、第三通信模块和第二供电模块；所述树莓派核心板分别第二通信模块、第三通信模块和第二供电模块连接；所述树莓派核心板用于部署数据包转发程序，所述将所述数据包转发到所述LORAWAN管理服务器；所述第二通信模块用于接收所述水质采集终端的所述上传数据包并由所述第三通信模块传输到所述LORAWAN管理服务器。

3.根据权利要求1所述的LORAWAN水质自适应监测系统，其特征在于，所述水质采集终端包括：微处理器、定位模块、第一通信模块、水质采集传感器和第一供电模块；所述微处理器分别与所述定位模块、所述LORA通信模块、所述水质采集传感器和所述第一供电模块连接；所述微处理器用于接收所述水质采集传感器采集的水质信息、所述定位模块采集的定位信息和所述第一供电模块获取的太阳能能量信息，对所述水质信息、所述定位信息和所述获取的太阳能能量信息进行加密组包处理，得到上传数据包；通过所述第一通信模块将所述上传数据包上传到所述网关数据转发装置。

4.根据权利要求1所述的LORAWAN水质自适应监测系统，其特征在于，所述LORAWAN管理服务器包括：网络服务器和应用服务器；所述应用服务器分别与所述网络服务器和所述监测云服务管理平台连接，所述应用服务器和所述网络服务器用于对接收到的数据进行上报和解析处理。

5.根据权利要求1所述的LORAWAN水质自适应监测系统，其特征在于，所述云服务管理平台包括：数据存储服务器和WEB水质管理系统；所述数据存储服务器用于对接收的数据进行存储，所述WEB水质管理系统对接收的数据进行显示。

6.根据权利要求3所述的水质自适应监测系统，其特征在于，所述水质采集传感器包括：PH传感器、溶解氧传感器和水体浊度传感器；所述PH传感器、溶解氧传感器和水体浊度传感器均以485的通信线路与所述微处理器电性连接。

7.一种LORAWAN水质自适应监测方法，其特征在于，应用于LORAWAN水质自适应监测系统，所述方法包括：

采集水质信息、定位信息和获取的太阳能能量信息，基于LORAWAN协议将所述水质信息、所述定位信息和所述获取的太阳能能量信息加密组包处理，得到上传数据包；

在预设时间内将上传数据包进行上传，对所述上传数据包进行解析处理，获取关键数据；

基于LSTM的能量预测模型，根据所述上传后的关键数据得到能量预测值；

根据所述能量预测值，调整水质采集终端上的传感器监测频率。

8.根据权利要求7所述的LORAWAN水质自适应监测方法，其特征在于，所述LSTM的能量预测模型采用LSTM模型算法，通过定位信息和历史获取的太阳能量数据集训练和推理，得到能量预测值。