智慧城市中井盖管控系统研究与设计
发布时间：2021-11-02 06:52
在“万物互联”的时代背景下,城市的发展日趋现代化,对于城市基础设施的精细化管理要求越来越高。城市井盖作为基础设施的核心一环,受众大,分布广,但由于缺乏高效智能的统一管控系统,近年来频频出现各类安全事故。设计一套高效的远程井盖实时管控系统,对井盖及相应设施进行精细化管理,是促进基础设施智能化管理,建设智慧城市的重要内容。本文设计构建了一套完整闭环的物联网智能管控系统。在终端数据采集部分,通过优化传感器电路结构,增添了井盖信息采集种类。采集到的节点信息数据通过LoRa（广域物联网窄带技术）协议以低功耗远距离工作模式传输给服务器端。服务器端完成对采集数据的可视化,并在用户的操作界面上提供丰富的管控功能。最后,对道路井盖的历史数据进行分析挖掘,利用多元线性回归模型对井盖的异常周期频率和报警类型进行预测,制定了井盖的维修及巡检周期策略,实现了城市道路井盖智能化、精细化管理。终端采集的节点信息包括井盖的位移,倾斜角度以及井下液位信息。在传统的传感器工作模式下,考虑到实际井盖设备的功耗使用,天线匹配,数据传输等工作问题。本文系统重新设计了触发器的中断请求方式,外围匹配电路,以及新的主机模块组网的工作...
【文章来源】：江汉大学湖北省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
系统架构图
江汉大学硕士研究生学位论文第12页2.2.1系统硬件端系统硬件端的主体是终端设备。本文分别对井盖位移、井盖倾斜角度，井下环境参数，井盖是否丢失等异常行为信息进行采集，利用LoRa传输至管控平台统一管理。如图2-2所示，图2-2终端结构图终端设备分为四个模块，电源模块将直接向采集模块，主控模块以及通信模块供电。采集模块主要采集井盖的三类数据信息：倾角，位移与液位。主控模块提供相应的控制指令，将采集到的数据信息按照协议所设置的功能码，经由通信模块发送到系统平台，借此实现远程操控，同时平台的下行指令也将藉由主控模块来配置终端设备的功能与工作模式。2.2.2系统软件端监测平台的设计也就是物联网的应用层的设计，其的功能就是处理传输层发送的信息，通过对感知层采集的数据进行处理、计算和知识挖掘，从而实现对物理世界的管控、管理和科学决策。本系统的管控平台的设计是基于JavaEE，在MAC系统下利用IntelligentIDEA开发，服务器用的是Tomcat，页面利用JS以及各类前端插件编写，数据
江汉大学硕士研究生学位论文第13页库选择的是MySQL通过加载数据库驱动，连接数据库，引入Redis缓存，在前端页面中调用数据文件，实时管控采集系统的动态信息，可以迅速直观的显示报警信息，管理人员可以根据不同的报警信息采取相应的措施，管控平台不需要人员长时间值守，当有报警信息上传，平台会通过网络发送短信给管理人员，以达到设备和人力资源最优化，方便工作人员并对终端进行配置修改。管控平台下发命令对终端采集系统进行配置，可以针对不同的环境状况设置相适应的报警阈值。同时对于历史流水日志，以及报警信息统计等数据，利用机器学习中的多元线性回归建模，预测井盖异常频率和报警类型，制定适宜的维修巡检策略。系统平台上下行指令基本工作流程如图2-3所示：图2-3上下行指令流程图平台接收到终端上传的消息后，根据设定的通信协议对数据进行解析，随后提取报警标志位并对其进行判定，如果报警标志位为0，则表示没有异常，此时系统平台将依据井盖编号存储上传数据信息，并在可视化界面显示设备绑定区
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于灰色预测模型的我国海洋渔业发展趋势研究[J]. 翟璐,孙兆群,王波,韩立民. 江苏农业科学. 2019(13)
[2]城市需水预测算法比较[J]. 聂红梅,赵建军,李兴菊,王迎. 软件导刊. 2019(10)
[3]基于NB-IoT技术的智能井盖监测系统研究[J]. 任小强. 邮电设计技术. 2019(03)
[4]基于物联网技术的智能井盖远程监控平台的研发与实现[J]. 楼彬,沈焱鑫. 智能城市. 2018(14)
[5]基于物联网技术的城市小区智能井盖管理系统[J]. 常应祥. 城市建设理论研究(电子版). 2017(21)
[6]基于ZigBee和GPRS的智能井盖远程监控系统设计[J]. 赵士鹏. 电子世界. 2016(17)
[7]基于多元线性回归的雾霾预测方法研究[J]. 付倩娆. 计算机科学. 2016(S1)
[8]多元回归分析在能源利用中的应用[J]. 崔江龙. 商. 2015(49)
[9]基于岭回归方法的我国能源消费影响因素研究[J]. 张丹平. 统计与决策. 2012(21)
[10]城市规划中的井盖多样化及井盖出现的病害[J]. 胡馨元,刘胜利,王秋波. 科教文汇(下旬刊). 2011(02)
硕士论文
[1]基于物联网的智能井盖安全监测系统的研究[D]. 李岩.聊城大学 2018
本文编号：3471548
【文章来源】：江汉大学湖北省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
系统架构图
江汉大学硕士研究生学位论文第12页2.2.1系统硬件端系统硬件端的主体是终端设备。本文分别对井盖位移、井盖倾斜角度，井下环境参数，井盖是否丢失等异常行为信息进行采集，利用LoRa传输至管控平台统一管理。如图2-2所示，图2-2终端结构图终端设备分为四个模块，电源模块将直接向采集模块，主控模块以及通信模块供电。采集模块主要采集井盖的三类数据信息：倾角，位移与液位。主控模块提供相应的控制指令，将采集到的数据信息按照协议所设置的功能码，经由通信模块发送到系统平台，借此实现远程操控，同时平台的下行指令也将藉由主控模块来配置终端设备的功能与工作模式。2.2.2系统软件端监测平台的设计也就是物联网的应用层的设计，其的功能就是处理传输层发送的信息，通过对感知层采集的数据进行处理、计算和知识挖掘，从而实现对物理世界的管控、管理和科学决策。本系统的管控平台的设计是基于JavaEE，在MAC系统下利用IntelligentIDEA开发，服务器用的是Tomcat，页面利用JS以及各类前端插件编写，数据
江汉大学硕士研究生学位论文第13页库选择的是MySQL通过加载数据库驱动，连接数据库，引入Redis缓存，在前端页面中调用数据文件，实时管控采集系统的动态信息，可以迅速直观的显示报警信息，管理人员可以根据不同的报警信息采取相应的措施，管控平台不需要人员长时间值守，当有报警信息上传，平台会通过网络发送短信给管理人员，以达到设备和人力资源最优化，方便工作人员并对终端进行配置修改。管控平台下发命令对终端采集系统进行配置，可以针对不同的环境状况设置相适应的报警阈值。同时对于历史流水日志，以及报警信息统计等数据，利用机器学习中的多元线性回归建模，预测井盖异常频率和报警类型，制定适宜的维修巡检策略。系统平台上下行指令基本工作流程如图2-3所示：图2-3上下行指令流程图平台接收到终端上传的消息后，根据设定的通信协议对数据进行解析，随后提取报警标志位并对其进行判定，如果报警标志位为0，则表示没有异常，此时系统平台将依据井盖编号存储上传数据信息，并在可视化界面显示设备绑定区
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于灰色预测模型的我国海洋渔业发展趋势研究[J]. 翟璐,孙兆群,王波,韩立民. 江苏农业科学. 2019(13)
[2]城市需水预测算法比较[J]. 聂红梅,赵建军,李兴菊,王迎. 软件导刊. 2019(10)
[3]基于NB-IoT技术的智能井盖监测系统研究[J]. 任小强. 邮电设计技术. 2019(03)
[4]基于物联网技术的智能井盖远程监控平台的研发与实现[J]. 楼彬,沈焱鑫. 智能城市. 2018(14)
[5]基于物联网技术的城市小区智能井盖管理系统[J]. 常应祥. 城市建设理论研究(电子版). 2017(21)
[6]基于ZigBee和GPRS的智能井盖远程监控系统设计[J]. 赵士鹏. 电子世界. 2016(17)
[7]基于多元线性回归的雾霾预测方法研究[J]. 付倩娆. 计算机科学. 2016(S1)
[8]多元回归分析在能源利用中的应用[J]. 崔江龙. 商. 2015(49)
[9]基于岭回归方法的我国能源消费影响因素研究[J]. 张丹平. 统计与决策. 2012(21)
[10]城市规划中的井盖多样化及井盖出现的病害[J]. 胡馨元,刘胜利,王秋波. 科教文汇(下旬刊). 2011(02)
硕士论文
[1]基于物联网的智能井盖安全监测系统的研究[D]. 李岩.聊城大学 2018
本文编号：3471548
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