[发明专利]水体传感器网络及其组网方法和水下声传感器回收方法

权利要求书

1.一种水体传感器网络，其特征在于，该网络包含：水下声传感器网络、与水下声传感器网络通信连接的水面浮动中继网络、与水面浮动中继网络通信连接的陆上信息传输网络、以及通信连接陆上信息传输网络的监控数据处理终端；

所述水下声传感器网络根据水下深度分为若干个水深层，每一水深层布设若干水下声传感器；水下声传感器由深至浅以层层垂直上传的方式通信连接；

所述水面浮动中继网络包含若干水面浮动中继，处于最上层水深层的水下声传感器与信号强度最大的水面浮动中继通信连接。

2.如权利要求1所述的水体传感器网络，其特征在于，所述的水下声传感器包含：

第一系统控制模块；

第一通信模块，其通信连接第一系统控制模块，用于与其他水下声传感器或水面浮动中继通信连接；

第一传感器模块，其通信连接第一系统控制模块，包含水体信息采集传感器和用于定期检测水下声传感器所处水深状态的水深压力传感器；

水深位置控制模块，其通信连接第一系统控制模块，根据第一传感器模块探测的水深状态控制水下声传感器配置到预设的水深层或上浮回收。

3.如权利要求2所述的水体传感器网络，其特征在于，所述的第一通信模块包含：

第一Wi-Fi通信模块，其通信连接第一系统控制模块，用于在水面及以上的空气介质中水下声传感器在初始配置阶段的配置信息传输，以及在水下自动上浮后的回收阶段与水面浮动中继通信的水面定位和信息传输；

第一声波换能通信模块，其通信连接第一系统控制模块，用于在水下与其路由路径中的水下声传感器或水面浮动中继传输水体监测数据。

4.如权利要求2所述的水体传感器网络，其特征在于，所述的水下声传感器还包含闪光信号模块，其通信连接第一系统控制模块，在的水下声传感器上浮后根据第一通信模块接收到的闪光信号命令，发出闪光信号，锁定水下声传感器的回收精确位置。

5.如权利要求1所述的水体传感器网络，其特征在于，所述的水面浮动中继包含：

第二系统控制模块；

第二通信模块，其通信连接第二系统控制模块，用于与其他水面浮动中继或水下声传感器通信连接；

卫星定位模块，其通信连接第二系统控制模块，定位水面浮动中继的位置信息通过第二通信模块输出至陆上信息传输网络和监控数据处理终端；

第二传感器模块，其通信连接第二系统控制模块，采集并上传水面浮动中继所在位置的水面水体环境数据；

位置固定部件，其固定水面浮动中继在水面的位置。

6.如权利要求5所述的水体传感器网络，其特征在于，所述第二通信模块包含：

第二Wi-Fi通信模块，其通信连接第二系统控制模块，用于在水面及以上的空气介质中水面浮动中继之间的通信、水面浮动中继与陆上中继之间的通信、水面浮动中继与自动上浮待回收的水下声传感器之间的通信；

第二声波换能通信模块，其通信连接第二系统控制模块，用于其所覆盖范围内的水下声传感器的数据传输和水体监测数据收集。

7.一种水体传感器网络的组网方法，其特征在于，该组网方法包含：

每个水下声传感器投放至预设的水深层，水下声传感器相互通信组建水下声传感器网络；

水面浮动中继分布在水面上的预设位置，水面浮动中继相互通信组建水面浮动中继网络，接收水下声传感器网络上传的水体监测数据，并通过陆上信息传输网络通信连接陆上的监控数据处理终端。

8.如权利要求7所述的水体传感器网络的组网方法，其特征在于，所述组建水下声传感器网络的方法包含：

水下声传感器网络设定水下声传感器分布的水深层；

配置终端设备通过Wi-Fi批量设定各水下声传感器分布的水深层；

水下声传感器投放至预设的水面位置，下沉进入预设的水深层后悬停；

水下声传感器接收其他水下声传感器周期性广播的水深数据，挑选并存储水深层位于自身所处位置上层的、且RSSI强度最大的水下声传感器的标识/地址信息，并将其作为最优的上一层的路由节点；

位于不同水深层的水下声传感器以垂直上传的路由方式逐层通信连接，组成水下声传感器网络。