基于NB-IoT的云平台管道漏水检测系统设计与实现

发布时间：2022-07-19 16:08

　　水是生命之源,由于水资源在地域上分布不均匀性,水资源短缺的问题愈发严重,特别是沿海地区;同时管道漏损率居高不下,主要原因之一是供水管道破损漏水现象,且仅在出现严重漏水时才被发现,此时水资源浪费已经非常严重,且目前漏水检测所需人力成本大,操作复杂及非实时性等问题日益突出成为热点问题。随着信息化和人工智能迅速发展,提出研究基于云平台的远程智能漏水检测系统,进行远程的自动检测漏水和报警具有重要的意义。本文在对现有漏水检测系统进行调研的基础上,提出了基于NB-IoT的云平台管道漏水检测系统,设计实现了包括漏水数据采集、NB-IoT传输、云平台和漏水诊断四个子系统。漏水数据采集子系统是根据声信号检测法,采集漏水相关数据,包括有水听器远程水表和漏水检测模块,能够大大地减少人力物力的损耗浪费;NB-IoT子系统是设计实现将检测出的水量数据通过NB-IoT模块发向云端,系统包括BC95、SIM卡、AT指令及数据转发等功能模块,NB-IoT作为远距离的5G蜂窝网络专用物联网协议,支持地下深度覆盖,且巨连接特性可较好地满足物联网络节点数量庞大的需求。云平台子系统搭建了管理系统软件并实现了漏水数据信息的接收... 

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外漏水检测系统的研究现状及发展趋势
        1.2.1 常用国内外漏水检测系统的研究现状及发展现状
        1.2.2 管道漏水检测系统的发展趋势
        1.2.3 基于NB-IoT的云平台管道漏水检测系统
    1.3 论文的研究内容及结构安排
第2章 基于NB-IoT的云平台管道漏水检测系统及关键技术
    2.1 基于NB-IoT的云平台管道漏水检测系统架构
    2.2 漏水数据采集子系统关键技术
        2.2.1 漏水数据采集方法
        2.2.2 AD转换
    2.3 NB-IoT子系统关键技术
    2.4 云平台子系统关键技术
        2.4.1 云计算技术
        2.4.2 Node.js技术
    2.5 漏水诊断子系统关键技术
    2.6 本章小结
第3章 漏水数据采集子系统的设计与实现
    3.1 漏水数据采集子系统的硬件系统设计
        3.1.1 MCU模块
        3.1.2 传感器模块
        3.1.3 放大器模块
        3.1.4 水流计模块
    3.2 漏水数据采集子系统的软件系统设计
        3.2.1 MCU系统
        3.2.2 AD采样
    3.3 本章小结
第4章 NB-IoT子系统的设计与实现
    4.1 NB-IoT子系统的硬件系统设计
        4.1.1 BC95模块
        4.1.2 SIM卡座模块
    4.2 NB-IoT子系统的软件系统设计
        4.2.1 BC95模块系统
        4.2.2 AT指令模块
        4.2.3 数据转发模块
    4.3 本章小结
第5章 云平台及漏水诊断子系统设计与实现
    5.1 云平台子系统
        5.1.1 公有云平台系统
        5.1.2 用户管理模块
        5.1.3 设备数据传输模块
        5.1.4 设备数据分析模块
    5.2 漏水诊断子系统
        5.2.1 Tensorflow平台
        5.2.2 卷积神经网络的实现[73]
        5.2.3 多分类感知器softmax函数
        5.2.4 损失函数(Loss)
    5.3 本章小结
第6章 系统测试
    6.1 系统测试平台
        6.1.1 系统的软硬件环境
        6.1.2 测试系统搭建与配置
    6.2 系统测试
    6.3 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间的研究工作及成果
致谢



本文编号：3663728