基于照明节点的地下管网数据采集系统设计

发布时间：2017-09-08 22:46

  本文关键词：基于照明节点的地下管网数据采集系统设计

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【摘要】：城市发展建设和国家进一步完成城市化需求必然要求建设智慧城市方案,要完善工业自动化和信息技术发展也需要智慧城市的助力。城市照明节点主干网框架对智慧城市发挥着底层建设的作用,原本各自独立的城市基础设施物联网系统借助城市照明节点主干网融为一体。地下管网数据采集是智慧城市全面监控体系的重要环节,构成了感知城市主要方面。国外在空地下管网数据采集方面的标准和方法已经十分成熟,在监控系统和数据采集方面有很多建设经验,很多公司都有完整的管理和监控系统产品。而国内的地下管网数据采集系统目前主要依旧停留在定点定指标主动式的人工监控模式。本文在城市照明节点主干网框架下,针对地下管网数据采集系统的现状,提出了一套实时的、高精度的、高扩展性的地下管网数据采集系统。在分析了目前国内外相关研究的最新进展和主要热点后,总结和分析了目前地下管网数据采集中主要存在的问题和难点,提出并实现了一套基于城市照明节点的地下管网数据采集系统。本系统利用照明节点无线传感网,实现了对管道精准的定向检测,节约了大量的铺设成本,提高了节点上传数据的有效性。系统还结合目前流行的上层软件管理方式,通过云共享采集到的数据,打破了传统系统的封闭设计,更好的利用了地下管网采集系统采集的数据。
【关键词】：物联网 ZigBee 地下管网 数据采集 传感器网络
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP274.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstracts5-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 智慧城市与智慧地球10-12
• 1.2 照明节点无线网12-14
• 1.2.1 网络特点12-13
• 1.2.2 网络结构13-14
• 1.3 地下管网数据采集研究现状14-16
• 1.3.1 国内地下管网信息管理系统的发展和现状14-15
• 1.3.2 国外地下管网监控系统的研究现状15
• 1.3.3 目前地下管网信息采集系统存在的问题15-16
• 1.3.4 地下管网数据采集系统的发展趋势和困难16
• 1.4 地下管网数据采集系统的研究意义16-17
• 1.5 主要工作及安排17-19
• 1.5.1 主要工作17
• 1.5.2 工作安排17-19
• 第二章 系统概要设计19-29
• 2.1 系统概述19-21
• 2.1.1 系统功能描述19-20
• 2.1.2 系统技术优势20-21
• 2.2 传感器类型选择21-24
• 2.2.1 地下管网常见故障21-22
• 2.2.2 监控方法分析22-23
• 2.2.3 传感器参数介绍与类型选择23-24
• 2.3 节点间无线传输方案24-27
• 2.3.1 无线传输方案需求24-25
• 2.3.2 无线传输方案选择25
• 2.3.3 网络拓扑结构设计25-27
• 2.4 系统框架设计27-28
• 2.4.1 感知层28
• 2.4.2 网络层28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 系统硬件设计29-39
• 3.1 总体硬件设计29-30
• 3.2 芯片选型30-32
• 3.2.1 传感器选型30-31
• 3.2.2 ZigBee主控芯片选型31-32
• 3.3 传感器模块硬件设计32-35
• 3.3.1 电源模块设计32-33
• 3.3.2 压力变送器模块设计33-34
• 3.3.3 TGS系列气体传感器模块设计34-35
• 3.4 RF主控模块设计35-37
• 3.4.1 最小系统35
• 3.4.2 ADC模块35-36
• 3.4.3 串口模块36-37
• 3.4.4 天线模块37
• 3.5 本章小结37-39
• 第四章 系统软件设计39-53
• 4.1 软件整体设计39-40
• 4.2 数据库设计40-43
• 4.2.1 数据库总体方案40
• 4.2.2 传感器相关表设计40-42
• 4.2.3 汇总相关表设计42
• 4.2.4 权限和系统安全相关表42-43
• 4.3 监测节点程序设计43-48
• 4.3.1 传感器数据采集44-45
• 4.3.2 ZigBee收发45-47
• 4.3.3 数据发送格式47-48
• 4.4 数据层框架设计48-50
• 4.5 数据中心程序设计50-51
• 4.5.1 传感器数据接收50-51
• 4.5.3 数据汇总51
• 4.6 本章小结51-53
• 第五章 系统测试与运行53-58
• 5.1 监测节点传输距离测试53-54
• 5.2 服务器接收测试54-55
• 5.3 系统运行效果55-56
• 5.3.1 模拟运行环境55-56
• 5.3.2 运行结果56
• 5.4 本章小结56-58
• 第六章 总结与展望58-60
• 6.1 本文的主要工作总结58-59
• 6.2 地下管网数据采集系统展望59-60
• 参考文献60-64
• 攻读硕士学位期间公开发表的论文及科研成果64-65
• 致谢65-66

【参考文献】

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本文编号：816781