基于物联网与三维可视化技术的智能变电站综合辅助系统研究

基于物联网与三维可视化技术的智能变电站综合辅助系统研究
基于物联网与三维可视化技术的智能变电站综合辅助系统研究

基于物联网与虚拟现实技术的智能变电站综合辅助系统研究

物联网技术是通过射频识别(RFID )、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

虚拟现实技术可以定义为对现实世界进行五维时空的仿真,即除了对三维空间和 一维时间仿真外,还包含对自然交互方式的仿真。它由计算机生成,通过视、听、触觉等作用于用户,使之产生身临其境的交互式场景仿真,是一种可以创造和体验虚拟世界的计算机系统。 一个完整的虚拟现实系统包含一个逼真的三维虚拟环境和符合人们自然交互习惯的人机交互界面,分布式虚拟现实系统还要包含用于共享信息的人机交互界面。

集成应用物联网、虚拟现实技术在变电站辅助控制系统中,将极大的丰富智能变电站辅助控制系统的内涵,提升智能变电站全站全景全息的信息化水平,实现安防消防监控、环境监控、动力监测、运行辅助、检修辅助、运行状态监视、预报警等系统的集成应用和联动控制、资产管理等功能,提高变电站的智能化水平,为电网安全运行提供决策技术支撑。

平台层

网络层

感知层

应用层

通讯网

物联网

互联网

球机

枪机

RFID

水浸探测器

烟雾传感器温湿度

传感器风速传感器无线传感器网络变电站辅助系统综合监控平台

变电站三维展

示平台

变电站自动巡

检系统

变电站数据中心

图像智能分析与决策系统

无线网关

系统整体架构

1.基于物联网技术的智能变电站辅助控制与监测系统研究

智能变电站要求全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化,并可根据需要支

持实时自动控制智能调节在线分析决策协同互动等高级功能。物联网是建立于物与物、物与人之间的网络,它通过装置在各类物体上的电子标签、传感器及二维码等,经过接口与网络相连,从而给物体赋予智能,可以实现人与物、物与物间的沟通和对话。因此,物联网可实现对物理世界的高度认知和智能化决策控制 对变电站辅助生产系统进行智能运行管理,首先依赖于对辅助生产系统各个环节运行参数的在线监测和实时信息掌控,基于此,物联网作为智能信息感知末梢 ,成为推动智能变电站发展的重要技术手段。

1.1研究内容

1.1.1物联网传感器终端研究

物联网终端是物联网中连接传感网络层和传输网络层,实现采集数据及向网络层发送数据的设备。它担负着数据采集、初步处理、加密、传输等多种功能。智能传感器终端由外围接口模块、数据处理模块、网络传输模块和电源模块组成。下图为物联网终端的内部结构图。

传感器外围接

口模块

网络通

讯模块

核心处

理模块

电源管

理模块

物联网终端

物联网终端的内部结构图

物联网终端基本由外围感知(传感)接口,中央处理模块和外部通讯接口三个部分组成,通过外围感知接口与传感设备连接,如RFID读卡器,红外感应器,环境传感器等,将这些传感设备的数据进行读取并通过中央处理模块处理后,按照网络协议,通过外部通讯接口,如:GPRS模块、以太网接口、WIFI等方式发送到以太网的指定中心处理平台。

1.1.2传感网络组网方案研究

有线组网方式特点:通信线路稳定可靠,维护简单,但安装地点易受限制,布线复杂。

无线组网方式特点:安装地点不受限制,无需布线,现场施工方便,但通信易受电磁干扰,抗干扰技术复杂,生产成本高。

根据变电站的实际情况,布点多用量大及用在高压带电设备上有绝缘要求的传感器采用无线传感器,如用于对环境温湿度高压设备运行温度感知的传感器,以此组成无线传感器网络WSN(Wireless Sensor Network)其他辅助生产系统的传感器布点少无绝缘问题且易于布线采用有线网络,以降低成本且便于维护。

1.1.3传感器协调联动方案研究

接收传感网测控平台监测到的数据,评估变电站的运行状态,自动判出各类异常情况,执行判断结果,实现辅助系统间的协调联动,消除异常情况造成的影响;形成异常情况处理过程报告,及时将结果上报远方集控中心;监测辅助系统的运行状态,执行远方集控中心的各项命令,规范与监控系统的通信规约。

1.2技术路线

1.2.1总体方案设计

利用物联网技术,通过对外界的感知,构建传感测控网络在传感测控网络基础上建立辅助控制与监测系统,实现图像监视安全警卫火灾报警与消防及采暖通风等功能的集成,实现辅助生产系统智能监测智能判断智能管理智能验证等功能辅助控制与监测系统分层:第一层为远方集控站管理主机,第二层为站内控制主机,第三层为由物联网组成的变电站各辅助生产子系统(系统构架见图)。

集控站管理主机

站内控制主机

图像监视子系统

SF6泄漏在线

监测子系统

智能巡视

子系统

防误入带电

间隔子系统

设备运行温度在

线监测子系统

主变红外热成

像诊断子系统

给排水

子系统

采暖通风

子系统

火灾报警及

消防子系统

安全警卫

子系统

声光报警

第一层功能:远方集控站管理主机接收站内控制主机处理后的各辅助生产子系统运行工

况,包括各种异常情况处理结果视频录像等,同时集控站操作人员下发各种控制指令,如推画面启动风机调节空调温度等,实现对辅助生产系统远程控制。

第二层功能:站内控制主机接收传感网络监测到的数据,评估辅助生产系统的运行状态,自动判出各类异常情况,执行判断结果,实现各辅助生产系统内及相互之间的协调联动,消除异常情况造成的影响; 形成异常情况处理过程报告,及时将结果上报远方集控中心,接收并执行远方集控中心下发的各项指令。

第三层功能:由物联网组成的变电站各辅助生产子系统,包含感知用传感器及汇聚节点(传感网络)和执行用智能终端(声光报警智能风机及空调等)传感器包括高清摄像机围墙震动传感器感温感烟传感器无线温湿度传感器水位传感节器及气体传感器等,各传感器监测的数据经汇聚节点汇聚后上传至站内控制主机,智能终端执行站内控制主机处理的结果,如排风抽湿自动调节空调温度发出声光告警信号以及在火灾时自动闭锁风机防止火灾蔓延等。

1.2.2联动方案设计

在站内控制主机设置一套后台系统,采用通信协议实现各辅助生产子系统内部及相互之间的协调联动,方法如下:(1)建立各传感器的编号及各预置位与代表GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event) 事件内容的变量列表成员之间的映射关系;(2)站内控制主机捕获并解析报文;(3)根据映射关系找到与事件相关的传感器,通过多传感器协同感知及图像复核确认该事件;(4)调用该事件相关控制函数,实现切换视频通道启动或闭锁终端设备(风

机空调及排水泵等)完成数据储存发送事件报告及报警等一系列协调联动功能及各种事件的控制函数采用软件编程实现,当多种事件同时发生时,按照程序预先设定的优先级自动处理。

用户界面

站内主处理进程

图像监视子进程安

线

SF6

线

程IEC61850通信适配层

各现场子系统

协调联动程序框架图

1.2.3辅助控制与监测系统的智能化应用

辅助控制与监测系统的智能化应用是智能变电站中一个全新的智能化应用领域,也是变电站辅助生产系统适应智能运行管理需要所进行的应用拓展。在智能变电站的演变过程中,根据技术发展和管理需要将辅助控制与监测系统分成10个子系统,各子系统的典型应用包括:

(1)图像监视子系统采用智能高清摄像机结合图像识别技术,自动识别跟踪进入视场范围内的目标,图像自动弹出在监视器的最顶层,值班人员可迅速直观的看到现场的实际情况。

(2)安全警卫子系统针对图像监视子系统的不足,组建多类型传感器( 如围墙震动传感器) 协同感知网络,实现全新的目标识别多点融合和协同感知; 声光报警设备向现场进行声光告警,值班人员通过麦克风设备向现场通话告警,警告可疑人员; 当入侵目标强行翻越围墙时,启动电子围栏击退入侵目标,电子围栏可远程设定投退。

(3)火灾报警及消防子系统以物联网技术理念集成现有成熟产品,通过读取感烟感温传感器的信号,结合图像识别环境温度等信息,实现对变电站火灾的智能检测报警及主变充氮灭火的联动处理; 实现对各种消防设备的状态检测与故障警报; 实现火灾时与空调风机的闭锁联动。

(4)采暖通风子系统通过无线温湿度传感器监测室内外的温湿度情况,经无线传感器网络(WSN)传送至汇聚节点,再经有线网络上传站内控制主机; 主机根据室内外温湿度状况对空调的温度排风机的风向等进行自动控制; 当发生火灾时与火灾报警子系统联动闭锁

空调风机,防止火灾蔓延。

(5)给排水子系统安装水位传感器对污水池电缆沟等位置进行水位监测,当水位告警时启动摄像头联动,查看现场情况,远程查询积水情况,远程控制排水泵运行。

(6)GIS室SF6泄漏监测子系统实现SF6气体泄露监测及智能处理。系统实现的功能有:SF6气体泄漏的漏点定位监测;当SF6浓度超标时发出告警信号,提示值班人员勿入; 启动风机联动,实现风机自动排风; 远程查询SF6监测情况,确保系统安全可靠运行; 当巡视人员计划进入GIS室时,提前远程开启风机排风,减少等待时间。

(7)智能巡视子系统。在巡视路径关键点设置高清摄像机(与图像监视子系统共享) ,巡检人员身穿带可识别标志的巡视服装按设定路径进行巡视; 系统通过智能视频识别技术,自动识别巡视人员是否经过了某个关键点,记录下巡检人员在经过关键点的时间与对应视频信息; 根据预先设定的规则对本次巡检的质量情况进行判断,对质量欠佳的巡视进行提示。

(8)防误入带电间隔子系统在远方或变电站控制室,根据操作票提供的检修范围在系统后台的电气平面图上绘出虚拟的安全措施防护围栏; 安监人员在现场布置可识别安全措施围栏; 检修人员身穿带可识别标志的检修服装进入现场进行检修操作; 现场高清摄像机(与图像监视子系统共享) 对可识别安全措施围栏及检修人员进行识别,当识别出现场检修人员进入范围与虚拟安全措施围栏范围不一致时,即判断为误入带电间隔,系统发出告警信号。

(9)高压设备运行温度在线监测子系统。无线温度传感器采用结构胶安装方式,直接安装在高压输变电设备可能的发热处,如: 动力电缆电缆接头刀闸触点开关静触点铜排连接点电抗器电容器外壳和设备安装环境内与场地,实现温度和温升的高可靠实时状态监测温度信息经无线传感器网络(WSN),与采暖通风子系统共享) 上传至站内控制主机,主机通过比较设备与环境的相对温升室内与室外大气的相对温升,分析可能的过热情况,提前发出预警信号,提醒管理人员进行处理。

(10)主变红外热成像诊断子系统考虑到以往主变压器温度监测的缺陷,安装主变压器红外热成像仪,结合图像监视子系统的高清摄像机对主变压器进行实时热图像监测; 主变红外热成像诊断子系统提供诊断软件,进行远程监控测温分析录像及报警等一系列操作。

2.基于虚拟现实技术的智能变电站三维建模研究

二维GIS、数码照片和视频监控等可视化技术已经成熟应用于变电站的可视化管理,但这些可视化手段并不能直观、真实地反映变电站密集的设施设备在三维空间的分布情况。在很多行业的设计、施工和管理过程中,开始采用三维可视化手段来真实表现各种特征、细节、操作环境和运行过程,变电站也不例外。

常用的三维变电站建模手段主要包括以下两种:

1)利用地面激光雷达扫描变电站,获取密集的三维点云数据,然后使用Micro Station、3DMax等三维建模工具建立变电站三维模型。

2)基于设计图纸和厂家设备图纸,利用3DMax等三维建模工具,建立各种设备元件模型,组合形成整个变电站三维模型。可视化要求较高的时候,还需要采用数码相机补拍一些照片用于辅助建模,并作为贴图纹理。

以上两种方法,均是采用逆向建模的方法。建立的模型非常细致,每个元件都可单独

建模,再辅之以面向对象的编程等手段,可形成非常完备和清晰的变电站模型,在此基础上进行各种操作等应用。但这些方法,建模的工作量大,周期长,只适合应用于要求高、投入大的变电站三维可视化。此外,这些方法建立的三维模型复杂,需要较高配置的电脑和复杂的算法才能实现顺畅的浏览和操作。

2.1研究内容

系统通过三维建模软件建立三维场景和精确的设备模型,通过Ogre底层图形库,将所建立的三维场景和设备模型显示出来;通过下一代网络(Next Generation Network,NGN)技术,将三维变电站模拟仿真系统进行互联,并与视频监控系统、生产管理信息系统互通;通过虚拟现实技术,使用户与三维变电站模拟仿真系统进行交互。具体实现方式为站端的组态模型、三维交互和动态展示。

2.1.1组态模型

对站内各种设备进行建模,通过模型数据的累积,形成变电站设备模块库;通过组态方式,模块化的设计,形成变电站建模编辑组态软件,利用各种变电站设备模型方便地构建出变电站场景模型。

2.1.2三维交互

三维场景采用模块化建模方式,对三维场景中的设备按照对象进行区分,通过人机界面直接对场景中的设备进行操作。结合视频监控技术,通过视频视角与三维场景视角进行映射,实现虚拟场景与现实场景的接口。

2.1.3传感器节点动态展示与管理

在三维场景中直接展示采集到的监控设备数据,当发生报警或状态变化时,三维场景以变化的模型状态提示用户,并进行联动视频展示、预置位调用等功能。

2.2技术路线

2.2.1基于3Dmax的设备建模

2.2.1.1设备分类

变电站设备可以分为:一次设备、二次设备、辅助设备。

2.2.1.2应用3Dmax 进行三维变电站设计的过程和方法

3Dmax 三维建模软件具有功能强大、扩展性好、兼容性强的优点,其插件的加入更是一大亮点。另外,3Dmax 建模软件还具有操作简单、容易上手等特点。与其他三维建模软件的功能和特点相比,3Dmax 可以说是最容易上手的三维建模软件。

进行变电站三维化设计,首先应该利用3Dmax模型库里的标准化模型设计出变电站元器件的整体框架模型;接着再通过编辑样条线、车削等基本命令来对每个元器件模型进行有针对性及更完善的详细设计和局部设计;最后通过挤出、编辑网格、外壳、锥化等命令来实现三维立体效果的变电站元器件模型。此外,还通过适当的加入辅助线等相关元素,使模型的建立更加方便。

(1)构建元器件模型的通用图库

构建元器件模型通用图库是变电站三维立体化设计的非常必要条件和过程。元器件模型图库的建立,不但可以让三维变电站整体模型规划和元器件模型设计简单充实,而且设计者还可以把想用的元器件模型拷贝至具体的变电站3D 环境中去。与此同时,还可以对同种元器件模型进行筛选,选出最适合的来进行下一步的设计。通过3Dmax 对各个视图进行比较,同时在透视图中对模型进行旋转、同比例放大、缩小等操作,可实时掌握设计的进程和方向,从而提高设计的准确性和稳定性。

断路器模型变压器模型

(2)变电站元器件模型的系统集成与渲染

利用3Dmax 的模型集成功能,可以依据现实中变电站元器件之间的电气主线连接,把设计者的三维变电站元器件设备模型进行连接和集成。通过照明、相机设置等与渲染相关命令操作的实现,可以在细节上对整体的三维变电站模型进行有针对性的渲染。

(3)三维变电站的整体装配设计

在三维变电站的整体装配设计中,需要建立各个元器件模型之间的连通关系。采用3Dmax动画功能效果,可让各个元器件模型有机地结合并实时的动态运作。与此同时,设

计者也可以对单一的元器件模型进行动画效果的考察。当发现安全隐患等问题时,可以及时对模型进行相应的修改。另外,3Dmax 还可以对元器件模型进行动态修改,即设计者可以通过修改参数来调整元器件模型的装配以及各个元器件模型间的属性值。其他部分由3Dmax 自动进行调节和变更,使修改设计更加方便快捷。

2.2.2基于VRML变电站虚拟基建场景构建

虚拟环境的构建是实现虚拟现实仿真系统的基础,也是建立虚拟现实仿真系统的关键步骤。虚拟环境的建立是虚拟现实技术的核心内容,虚拟环境是建立在建模基础之上的,只有设计出反映研究对象的真实有效的模型,虚拟现实系统才有可信度。虚拟环境建模的目的是获取实际环境的三维数据,并根据应用的需要,利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。

虚拟环境建模技术主要包括几何建模、物理建模和运动建模等。几何建模是基于几何信息来描述物体模型的建模方法,是对物体的几何形状的表示,研究图形数据结构的基本问题;物理建模涉及到物体的物理属性,是基于物理方法的建模;运动建模是反映研究对象的物理本质及其内在的工作机理,主要研究的是物体运动的处理和对其行为的描述。

2.2.3组织三维场景节点

系统三维场景节点组织结构框图,场景节点全部建立在一个选择节点下面,这样可以在拾取状态下选择虚拟场景中的任一物体,使选中的物体与场景中的其它物体区分开来,并可以在指定物体对象上执行特定的动作。场景结构图的第二层包括视点节点、光照节点、根节点、背景节点和事件响应节点。

视点节点,定义整个三维场景的全局视点,通过对视点节点属性的设置,用户可以从不同视角对场景进行观察,由于它对整个三维场景图都产生影响,所以将它置于场景结构的最前面。

光照节点,定义整个三维场景的光照方案,Open Inventor提供了三种类型的光源:点光源、平行光源和聚光灯光源,具体的光照方案可以是其中的一种或多种光源的组合,并可调节光照的亮度和颜色。

根节点主要由环境模型节点

背景节点,定义虚拟场景中的背景设计方案,背景有颜色渐变,贴图背景等,在此采用设置场景背景颜色参数方式。

事件响应节点,用来处理诸如鼠标单击、键盘按键等用户动作和系统及其它交互设备发

出的事件。

2.2.4基于物联网和三维可视化的变电站一体化管理平台研究

变电站三维全景可视化管理系统的逻辑框架分为基础设施、数据库、基础软件平台和应用系统四部分,功能框架分为辖区地图浏览、变电站分布于总体信息、三维全景漫游、设备与台账连接查询定位、台账录入、台账查询统计、巡检日志、全景量测几个部分。

以模型、数据库、图纸、文件等形式为载体建立变电站以及设备的三维模型,实现变电站三维全景展示。根据三维模型提供的接口,经过汇总和二次加工的状态信息以三维可视化的方式进行展现。集三维立体模型、安防信息(监控图像、门禁、电子围栏等)、自动化检测信息、环境动力监控信息、电网运行数据等于一体,进行三维或二维可视化的状态信息展示。通过站内一层、站内二层、站内三层、室外区域帮助用户快速熟悉变电站虚拟场景,直观的了解整个变电站的布置情况。

物联网智能浇灌控制系统

Computer Science and Application 计算机科学与应用, 2017, 7(4), 329-335 Published Online April 2017 in Hans. https://www.360docs.net/doc/b99479815.html,/journal/csa https://https://www.360docs.net/doc/b99479815.html,/10.12677/csa.2017.74040 文章引用: 冯雨轩, 王圣玥, 杨丹丹, 郭仁春, 赵立杰, 邢杰. 物联网智能浇灌控制系统[J]. 计算机科学与应用, 2017, Intelligent Irrigation Control System Using Internet of Things Yuxuan Feng, Shengyue Wang, Dandan Yang, Renchun Guo, Lijie Zhao, Jie Xing College of Information Engineering, Shenyang University of Chemical Engineering, Shenyang Liaoning Received: Apr. 4th , 2017; accepted: Apr. 17th , 2017; published: Apr. 27th , 2017 Abstract Traditional orchard cultivation is inefficient and heavy work, and the Internet of Things technol-ogy + traditional orchard cultivation mode is conducive to improving the efficiency of the orchard management. In this paper, with STM32 series of single-chip microcomputer, 2.4 G wireless mod-ule, and Unity3D engine mobile development platform, we design and develop an orchard planting remote monitoring and control system of Internet of Things + Unity3D interactive intelligent vir-tual reality. The system consists of the bottom part and the top part of the composition. The bot-tom part of the design uses soil moisture sensors and air temperature and humidity sensors to detect the soil temperature and outdoor environment temperature and humidity information. According to different fruit soil moisture settings, the controller adjusts the solenoid valve and controls the amount of irrigation. The top part of the design establishes three-dimensional virtual scene to achieve roaming, real-time monitoring, and information display. The bottom part estab-lishes protocols with the top part, then we can investigate fruit tree farming professional informa-tion to set the intelligent watering, and establish remote manual control watering, which facilitate the management staff at any time to view the data and remotely control watering, thus reducing the difficulty of orchards maintenance. Keywords Smart Orchards, Remote Control and Detection, Internet of Things, Virtual Reality 物联网智能浇灌控制系统 冯雨轩,王圣玥,杨丹丹,郭仁春,赵立杰,邢 杰 沈阳化工大学信息工程学院,辽宁 沈阳 *通讯作者。

物联网与智能交通系统

物联网与智能交通系统 物联网的英文名:Internet of Things(IOT),也称为Web of Things。被视为互联网的应用扩展,应用创新是物联网的发展的核心,以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。 物联网定义为通过各种信息传感设备,如传感器、射频识别(RFID)技术、全 球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术,实时采 集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化 学、生物、位置等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的 是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。 智能交通系统(ITS),是指将先进的传感器技术、信息技术、网络技术、自 动控制技术、计算机处理技术等应用于整个交通运输管理体系从而形成的一种信 息化、智能化、社会化的交通运输综合管理和控制系统。智能交通系统使交通基 础设施能发挥最大效能。随着互联网、移运通信网络和传感器网络等新技术的应 用,物联网应用于智能交通已见雏形,在未来几年将具有极强的发展潜力。 智能交通体系: 智能交通是一个综合性体系,它包含的子系统大体可分为以下几个方面: 一、车辆控制系统。指辅助驾驶员驾驶汽车或替代驾驶员自动驾驶汽车的系 统。该系统通过安装在汽车前部和旁侧的雷达或红外探测仪,可以准确地判断车 与障碍物之间的距离,遇紧急情况,车载电脑能及时发出警报或自动刹车避让, 并根据路况自己调节行车速度,人称“智能汽车”。目前,美国已有3000多家 公司从事高智能汽车的研制,已推出自动恒速控制器、红外智能导驶仪等高科技 产品。

二、交通监控系统。该系统类似于机场的航空控制器,它将在道路、车辆和驾驶员之间建立快速通讯联系。哪里发生了交通事故。哪里交通拥挤,哪条路最为畅通,该系统会以最快的速度提供给驾驶员和交通管理人员。 三、运营车辆高度管理系统。该系统通过汽车的车载电脑、高度管理中心计算机与全球定位系统卫星联网,实现驾驶员与调度管理中心之间的双向通讯,来提供商业车辆、公共汽车和出租汽车的运营效率。该系统通讯能力极强,可以对全国乃至更大范围内的车辆实施控制。目前,行驶在法国巴黎大街上的20辆公共汽车和英国伦敦的约2500辆出租汽车已经在接受卫星的指挥。 四、旅行信息系统。是专为外出旅行人员及时提供各种交通信息的系统。该系统提供信息的媒介是多种多样的,如电脑、电视、电话、路标、无线电、车内显示屏等,任何一种方式都可以。无论你是在办公室、大街上、家中、汽车上,只要采用其中任何一种方式,你都能从信息系统中获得所需要的信息。有了该系统,外出旅行者就可以眼观六路、耳听八方了。 随着信息技术的发展,智能交通系统也开始实现不停车收费、交通信号灯智能控制、智能抓拍违章车辆等功能。 目前我国的智能交通系统主要有三部分: 1)城市智能交通 为了缓解越来越大的城市交通压力,智能交通系统在我国城市交通管理中得到了重视和应用。城市智能交通系统是通过先进的交通信息采集技术、数据通信传输技术、电子控制技术和计算机处理技术等,把采集到的各种道路交通信息和各种道路交通相关的服务信息传输到城市交通指挥中心,交通指挥中心对来自交通信息采集系统的实时交通信息进行分析处理,并利用交通控制与交通组织优化

物联网智能环境监测系统

《传感器与物联网技 术》 综合报告 题目:智能环境与物联网技术 专业: 学号: 姓名: 提交日期:二О一六年六月 摘要

环境与所有人的日常生活都息息相关,而物联网技术也随着计算机技术,信息技术,以及智能技术的发展越来越多的开始被应用到我们的日常生活中来。本文主要针对物联网技术应用到环境监测中的相关问题进行了分析与探讨。 智能环境利用各种传感器技术,移动计算,信息融合等技术对空气环境,海洋环境,河,湖水质,生态环境,城市环境质量进行全面有效地监控,通过构建全国各地环境质量的检测实现对全国范围内的环境进行实时在线监控和综合分析,建立全国性的污染源信息综合管理系统,为采取环境治理措施和污染预警提供更客观,有效的依据。 关键字:智能环境物联网技术传感器

目录 1引言 (4) 1.1 物联网简介 (4) 1.2智能环境研究的目的和背景 (4) 2需求分析 (4) 2.1智能环境功能需求分析 (5) 2.2各子系统需求分析 (5) 2.2.1大气污染监测子系统需求分析 (5) 2.2.2海洋污染监测子需求分析 (5) 2.2.3水质监测子系统需求分析 (5) 2.2.4生态环境检测子系统需求分析 (5) 2.2.5城市环境检测子系统需求分析 (5) 2.3其他非功能需求分析 (6) 2.3.1可靠性需求 (6) 2.3.2开放性需求 (6) 2.3.3可扩展性需求 (6) 2.3.4安全性需求 (6) 2.3.5应用环境需求 (6) 3详细设计 (6) 3.1各环境监测子系统解决方案 (6) 3.2智能环境监测系统结构图 (5) 3.2.1各子系统环境监测拓扑结构图 (6) 4结论 (12) 参考文献 (13)

物联网智能交通方案设计

物联网智能交通系统 建设方案

目录 一、物联网信息平台 (3) 1.1 物联网信息平台简介 (3) 1.2 物联网信息平台创新点 (3) 1.3 产品优势及特点 (4) 1.4 物联网信息平台设备清单 (6) 二、智能交通系统 (6) 2.1 系统概述 (6) 2.2 系统技术方案 (8) 2.3 智能小车系统 (8) 2.4 道路交通管理系统 (9) 2.5 路灯自动控制系统 (11) 2.6 ETC系统 (11) 2.7 智能停车系统 (12) 2.8 城市照明系统 (13) 2.9 支持的实验 (14) 2.10 智能交通实训系统设备清单 (15) 三、配置清单及规格参数 (16)

一、物联网信息平台 1.1 物联网信息平台简介 物联网信息平台以光载无线交换机和上层应用程序为核心,构建WiFi无线局域网,覆盖物联网实验室及其周边区域,配合实验室现有的有线网络交换机、网络路由器,建立融合有线网络、无线局域网络的物联网关键部分——网络层。 物联网信息平台是物联网综合应用实训室整体解决方案的核心和基础,在此基础上配合解决方案中的其他物联网接入设备和控制设备可以实现物联网基础教学、物联网基础实验、无线传感器网络教学、RFID技术的应用、传感器的学习及应用、智慧教室、物联网创新应用等功能,学生可亲身真实体验和感受到物联网技术给未来生产和生活带来的改变。 图(4)物联网信息平台组网图 1.2 物联网信息平台创新点 以物联网信息平台为核心构建的物联网综合应用实训室在实验教学、学生学习、教学管理、科学研究等方面都有创新: 实验室建设的创新 以工程实践为背景,将物联网感知层、网络层、应用层等3层架构清晰、完整地体现出来,构建整体化的物联网综合应用实训室,实现系统内的物与物、物与人的泛在链接,使各个实验区和实验设备不再是信息孤岛;

物联网温室智能控制系统的应用案例

物联网温室智能控制系统的应用案例 在全国各地区,现代化的农场种引进物联网技术是时代发展的需要,也是现代科技农业的重要体现。在乌拉特中旗海流图镇设施农业科技示范园区的温室内,物联网温室智能控制系统正在在紧罗密鼓的安装中。 物联网温室智能控制系统通过基于物联网技术对温室内外监测数据的分析,结合作物生长发育规律,利用相关设备,对温室进行实时监控,实现对作物优质、高产、高效的栽培目的。该套智能监控系统具有自动开启关闭卷帘、补光、滴灌等功能,并凭借智能化、自动化控制技术,调节作物的最佳生长环境。种植户可通过电脑、手机等信息终端随时随地查看温室内实时环境监测、预警信息,实现对温室大棚的网络智能化远程管理,充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用。 在地区农业的发展中,引进物联网温室智能控制系统有利于建设该地区的科技农业设施,起到示范作用,也有利于提高地区设施农业生产的科技含量和综合生产水平,促进设施农业现代化发展。另外通过农产品的安全质量追溯,可以改善市民的食品安全条件,增强市民的购买信心,提升农产品的市场竞争力。目前来看,农业物联网技术是现代农业逐步实现智能化、精确化、信息化的有力保障,而随着种植规模的扩大和温室大棚的普及推广,物联网温室智能控制系统将会得到越来越多的应用。 对于规模化的温室种植而言,借助人工管理需要大量人手和时间,并且存在难以避免的 人工误差。物联网技术的应用,真正实现了农业信息数字化、农业生产自动化、农业管理智能化,使温室大棚种植可达到提高产量、改善品质、节省人力、降低人工误差、提高经济效益的目的,实现温室种植的高效和精准化管理。托普温室种植监控系统,改变了传统温室种植管理在技术上的桎梏状态。

物联网技术在智能交通中的应用-颜志国

物联网技术在智能交通中的应用 颜志国唐前进 公安部第三研究所物联网技术研发中心 摘要:本文主要介绍了基于物联网架构的智能交通信号采集与控制体系,指出了物联网技术和智能交通领域的相互融合趋势。文章以智能交通中的信号实时采集、动态控制诱导、最优路径规划等环节入手,阐释了各种智能传感器、电子标签、地理信息系统及定位技术在智能交通中的应用情况,整体描述了物联网架构的智能交通的具体实现。 关键词:物联网智能交通动态诱导电子标签地理信息系统1.概述 随着经济的发展和社会的进步,城市人口增多,汽车的数量持续增加,交通拥挤和堵塞现象日趋严重,由此引发的环境噪声、大气污染、能源消耗等已经成为现在全球各工业发达国家和发展中国家面临的严峻问题。智能交通系统(IIS,intelligent transportation system)作为近十年大规模兴起的改善交通堵塞减缓交通拥挤的有效技术措施,越来越受到国内外政府决策部门和专家学者的重视,在许多国家和地区也开始了广泛的应用。 随着近两年物联网技术在国内的迅捷发展,智能交通领域被赋予了更多的科技内涵,在技术手段和管理理念上也引起了革命性变革[1]。 目前,社会各界对物联网“理解”不一,专家对物联网解读各有侧重。一般认为,物联网指通过射频识别、传感器网络、全球定位系统等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。1999年由麻省理工学院Auto-ID研究中心提出物联网概念,它实质上等于RFID技术和互联网的结合应用。2005年,ITU在

《The Internet of Things》报告中对物联网概念进行扩展,提出任何时刻,任何地点,任意物体之间的互联,无所不在的网络和无所不在计算的发展愿景,除RFID技术外,传感器技术、纳米技术、智能终端等技术将得到更加广泛的应用。 相对于以前以环形线圈和视频为主要手段的车流量检测及依此进行的被动式交通控制,物联网时代的智能交通,全面涵盖了信息采集、动态诱导、智能管控等环节。通过对机动车信息和路况信息的实时感知和反馈,在GPS、RFID、GIS等技术的集成应用和有机整合的平台下,实现了车辆从物理空间到信息空间的唯一性双向交互式映射,通过对信息空间的虚拟化车辆的智能管控实现对真实物理空间的车辆和路网的“可视化”管控。 作为物联网感知层的传感器技术的发展,实现了车辆信息和路网状态的实时采集,从而使得路网状态仿真与推断成为可能,更使得交通事件从“事后处置”转化为“事前预判”这一主动警务模式,是智能交通领域管理体制的深刻变革。 2.基于物联网的智能交通体系框架 针对目前交通信息采集手段单一,数据收集方式落后,缺乏全天候实时提供现场信息的能力的实际情况,以及道路拥堵疏通和车辆动态诱导手段不足,突发交通事件的实时处置能力有待提升的工作现状,基于物联网架构的智能交通体系综合采用线圈、微波、视频、地磁检测等固定式的多种交通信息采集手段,结合出租车、公交及其他勤务车辆的日常运营,采用搭载车载定位装置和无线通讯系统的浮动车检测技术,实现路网断面和纵剖面的交通流量、占有率、旅行时间、平均速度等交通信息要素的全面全天候实时获取。通过路网交通信息的全面实时获取,利用无线传输、数据融合、数学建模、人工智能等技术,结合警用GIS系统,实现交通堵塞预警、公交优先、公众车辆和特殊车辆的最优路径规划、动态诱导、绿波控制和突发事件交通管制

智能交通与物联网

物联网与智能交通系统

一、前提简介: 物联网的英文名:Internet of Things(IOT),也称为Web of Things。被视为互联网的应用扩展,应用创新是物联网的发展的核心,以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。 物联网定义为通过各种信息传感设备,如传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。 智能交通系统(ITS),是指将先进的传感器技术、信息技术、网络技术、自动控制技术、计算机处理技术等应用于整个交通运输管理体系从而形成的一种信息化、智能化、社会化的交通运输综合管理和控制系统。智能交通系统使交通基础设施能发挥最大效能。随着互联网、移运通信网络和传感器网络等新技术的应用,物联网应用于智能交通已见雏形,在未来几年将具有极强的发展潜力。二、智能交通体系: 智能交通是一个综合性体系,它包含的子系统大体可分为以下几个方面: 一、车辆控制系统。指辅助驾驶员驾驶汽车或替代驾驶员自动驾驶汽车的系统。该系统通过安装在汽车前部和旁侧的雷达或红外探测仪,可以准确地判断车与障碍物之间的距离,遇紧急情况,车载电脑能及时发出警报或自动刹车避让,并根据路况自己调节行车速度,人称“智能汽车”。目前,美国已有3000多家公司从事高智能汽车的研制,已推出自动恒速控制器、红外智能导驶仪等高科技产品。 二、交通监控系统。该系统类似于机场的航空控制器,它将在道路、车辆和驾驶员之间建立快速通讯联系。哪里发生了交通事故。哪里交通拥挤,哪条路最为畅通,该系统会以最快的速度提供给驾驶员和交通管理人员。 三、运营车辆高度管理系统。该系统通过汽车的车载电脑、高度管理中心计算机与全球定位系统卫星联网,实现驾驶员与调度管理中心之间的双向通讯,来提供商业车辆、公共汽车和出租汽车的运营效率。该系统通讯能力极强,可以对全国乃至更大范围内的车辆实施控制。目前,行驶在法国巴黎大街上的20辆公共汽车和英国伦敦的约2500辆出租汽车已经在接受卫星的指挥。 四、旅行信息系统。是专为外出旅行人员及时提供各种交通信息的系统。该系统提供信息的媒介是多种多样的,如电脑、电视、电话、路标、无线电、车内

农业物联网智能监测系统

农业物联网智能监测系统 物联网概念在1999年提出,是将所有物品通过各种信息传感设备,如射频识别装置、基于光声电磁的传感器、3S技术、激光扫描器等各类装置与互联网结合起来,实现数据采集、融合、处理,并通过操作终端,实现智能化识别和管理。 物联网农业智能测控系统的技术特点: (1)监控功能系统:根据无线网络获取的植物生长环境信息,如监测土壤水分、土壤温度、空气温度、空气湿度、光照强度、植物养分含量等参数。其它参数也可以选配,如土壤中的PH值、电导率等等。信息收集、负责接收无线传感汇聚节点发来的数据、存储、显示和数据管理,实现所有基地测试点信息的获取、管理、动态显示和分析处理以直观的图表和曲线的方式显示给用户,并根据以上各类信息的反馈对农业园区进行自动灌溉、自动降温、自动卷模、自动进行液体肥料施肥、自动喷药等自动控制。 (2)监测功能系统:在农业园区内实现自动信息检测与控制,通过配备无线传感节点,太阳能供电系统、信息采集和信息路由设备、配备无线传感传输系统,每个基点配置无线传感节点,每个无线传感节点可监测土壤水分、土壤温度、空气温度、空气湿度、光照强度、植物养分含量等参数。其它参数也可以选配,如土壤中的PH值、电导率等等。信息收集、负责接收无线传感汇聚节点发来的数据、存储、显示和数据管理,实现所有基地测试点信息的获取、管理、动态显示和分析处理以直观的图表和曲线的方式显示给用户,并根据种植作物的需求提供各种声光报警信息和短信报警信息。 (3)实时图像与视频监控功能:农业物联网的基本概念是实现农业上作物与环境、土壤及肥力间的物物相联的关系网络,通过多维信息与多层次处理实现农作物的最佳生长环境调理及施肥管理。但是作为管理农业生产的人员而言,仅仅数值化的物物相联并不能完全营造作物最佳生长条件。视频与图像监控为物与物之间的关联提供了更直观的表达方式。比如:哪块地缺水了,在物联网单层数据上看仅仅能看到水分数据偏低。应该灌溉到什么程度也不能死搬硬套地仅仅根据这一个数据来作决策。因为农业生产环境的不均匀性决定了农业信息获取上的先天性弊端,而很难从单纯的技术手段上进行突破。视频监控的引用,直观地反映了农作物生产的实时状态,引入视频图像与图像处理,既可直观反映一些作物的生长长势,也可以侧面反映出作物生长的整体状态及营养水平。可以从整体上给农户提供更加科学的种植决策理论依据。 我国是一个传统的农业大国,人口众多,但耕地相对缺乏,土壤总体质量不高。在这种条件下,需要更加精细而有效的利用土壤资源,对土壤的信息进行监测与预警。每种不同的土壤都可能有不同的土地利用方式和管理措施,及时了解它们的土壤质量信息和变化对指导农业生产和保护生态环境有十分重要的意义。 在现代农业领域提出了“精确农业”、“数字农业”等概念,均是以土壤信息为基础,对土地进行信息获取、管理和分析土壤数据,以此进行决策分析和墒情预警,为农业科技人员掌握土壤信息提供大量的数据。托普土壤墒情监控系统包括监测预警系统、无线传输系统、

基于物联网的智能家居控制系统设计

基于物联网的智能家居控制系统设计 【摘要】本文结合了ZigBee无线通信技术、物联网技术、人工智能技术、传感器技术以及人脸识别技术等提出了基于物联网的智能家居控制系统的软硬件设计方案,并实现了智能化家居系统主要任务。 【关键词】智能家居;ZigBee无线通信;CC2530 0 引言 随着经济的飞速发展,科技的不断进步,人们对于生活水平的要求逐步提高,对于家居环境的舒适度特别是家居的智能化程度提出了越来越高的要求。 1 系统整体结构 系统主要分五个部分组成,供电部分:供电部分为智能家居控制系统室内系统部分供电。系统远程通信部分:系统远程通信部分主要是通过Internet进行远程控制家居设备。中央控制器:中央控制器是智能家居控制系统的核心部分,中央控制器接收由各个功能子模块采集到的数据信息然后对采集到的数据信息进行处理分析,并根据分析的数据做出相应的指令。功能子模块:每个功能子模块实现自己特定的功能。系统室内通信部分:系统室内通信部分主要是各功能

子模块与中央控制器之间的通信,选择的无线组网技术是ZigBee无线技术。 2 系统的硬件设计 2.1 中央处理器型号 中央处理器采用CC2530芯片,CC2530所使用的是一个单周期的8051兼容性CPU内核。 2.2 LCD液晶显示屏接口硬件电路 本设计中人机交互界面选择LCD液晶显示屏,采用以ST7920控制芯片的12864。 2.3 温度传感器硬件节点设计 智能家居控制中室内环境的温度是我们进行控制的主要因素之一。利用温度传感器进行室内温度的采集,将采集到的结果传送到中央处理器,根据当前温度值做出相应的处理,控制空调等设备进行温度的调整。本设计采用DS18B20温度传感器进行温度的采集。DS18B20的电路原理图如图3所示: 2.4 湿度传感器硬件节点设计 智能家居控制中室内环境的湿度同样也是我们进行控制的主要因素之一,利用湿度传感器进行室内湿度的采集,将采集到的结果传送到中央处理器,根据当前湿度值做出相应的处理,控制加湿器进行湿度的调整。本设计湿度传感器模块中采用的湿敏电阻是

智能交通与物联网之间的关联

1. 1 物联网基本概念 物联网( T he internet o f thing s) 是将各种物体相互联系在一起的网络。按照国际电信联盟的定义, 物联网是一种通过各种信息标示和传感设备, 如射频识别( RFID) 装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等, 将物体连接成网, 以进行信息的交换和共享, 最终实现物体的实时、智能化管理的网络。 1. 2 物联网的原理和结构 1. 2. 1 原理部分 物联网是通过在物体上嵌入电子标签等能够存储物体信息的标识, 由相应阅读器读取其中信息并通过无线网络将即时信息发送到后台信息处理系统, 而各大信息系统可互联形成一个庞大的网络, 从而达到对物品实施跟踪、监控等智能化管理的目的。其实质是利用射频自动识别( RFID) 技术, 通过计算机互联网、电信网等实现物体的自动识别和信息的互联与共享 智能交通是将信息、通信、控制、计算机网络等高新技术有效地综合运用于地面交通管理体系,从而建立起一种大范围、全方位发挥作用、实时、准确、高效的交通运输管理系统。它是目前世界交通运输领域研究的前沿课题,也是目前国际公认的解决城市交通拥挤、改善行车安全、提高运行效率、减少空气污染等的最佳途径。可以预见,智能交通系统将成为21 世纪现代化地面交通运输体系的模式和发展方向,是交通运输进入信息时代的重要标志 3. 1 智能交通与物联网之间的关联 智能交通是一个很宽泛的概念, 其主要特点是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术、传感器技术以及计算机处理技术等有效的综合运用于整个运输系统, 从而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输综合管理系统。其目的是使人、车、路密切的配合、和谐的统一, 极大地提高交通运输效率、保障交通安全、缓解交通问题、改善环境质量和提高能源利用率。智能交通领域是物联网重要的应用领域, 也是物联网最有可能取得产业化成功的行业之一。智能交通系统( IT S) 所涉及的技术较多, 从数据的采集到信息的发布和共享其中涉及到各种技术且跨度较大, 但稍加对比不难发现, ITS 许多方面都与物联网技术息息相关, 两者之间有着天然的联系, 物联网与ITS关联 1) 物联网具有强大的数据采集功能, 可为ITS提供较为全面交通数据。底层的数据是系统的基础。IT S 离不开基础数据的采集, ITS 需要时刻不间断的掌握路网上的交通信息才能有效的控制和管理道路交通。实时、准确和全面的交通数据是智能交通系统高效运行的基本保障。物联网最重要和本质的特点就是实现物物相连, 只要嵌入有电子标签的物体都可以成为被采集的对象。大量交通参与者, 无论是人或车, 甚至是道路相关设施的信息都将快速的汇集到物联网中, 利用物联网ITS 可以方便的采集到路面上各类交通数据。 2) 物联网可为交通数据的传输提供良好的渠道, 为交通信息的发布提供广阔的平台。物联网本身就是一个巨大的信息传输渠道, ITS 如果能与物联网无缝的连接, 利用物联网的底层的传输体系, 通过有线和无线传输方式, ITS 所需的交通数据即可实现从采集设备到处理中心的传输。ITS 在实际应用中不仅需要底层的设备为上层提供数据, 有时上层也会有向下传送相关指令的要求, 也就是说, IT S中数据或信息的传输不是单向的, 兼有上传和下行的需求。

基于物联网技术的智能家居控制系统设计方案

基于物联网技术的智能家居控制系统设计方案 随着人们生活水平的提高和科技的发展,家庭智能化已成为一种必然趋势而深入千家万户。 家庭智能化即智能化家居 (Smart Home),亦称数字家园(Digital Family )、家庭自动化(Home Automation )、电子家庭(E-home)、智能化住宅(Intelligent Home )、网络家居(Network Home )、智能屋(Wise House, WH)、智能建筑(Intelligent Building、等。它是利用计算机、通信、网络、电力自动化、信息、结构化布线、无线等技术将所有不同的设备应用和综合功能互连于一体的系统。它以住宅为平台,兼备建筑、网络家电、通信、家电设备自动化、远程医疗、家庭办公、娱乐等功能,集系统、结构、服务、管理为一体的安全、便利、舒适、节能、娱乐、高效、环保的居住环境。其从控制层次来分,一般由中央控制中心、家居智能控制终端、小区智能控制系统、家庭网关和外部网络几部分组成。 1智能家居系统体系结构 家居系统主要由智能灯光控制、智能家电控制、智能安防报警、智能娱乐系统、可视对 讲系统、远程监控系统、远程医疗监护系统等组成,框图如图1所示。 图1智能家居系统结构框图 2系统主要模块设计 2.1照明及设备控制 智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机、网络、自动控制和集成技术建立一个 由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统。系统中照明及设备控制可以通过智 能总线开关来控制。本系统主要采用交互式通信控制方式,分为主从机两大模块,当主机触 发后,通过CPU将信号发送,进行编码后通过总线传输到从模块,进行解码后通过CPU触 发响应模块。因为主机模块与从机模块完全相同,所以从机模块也可以进行相反操作控制主

智慧消防物联网监控系统设计

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/b99479815.html, 智慧消防物联网监控系统设计 作者:陈淑武 来源:《消防界》2018年第04期 摘要:详细分析了进行智慧消防物联网监控系统建设的必要性,以及消防安全对智慧消防物联网监控系统的技术需求,并结合智慧消防物联网云平台及终端设计的实践经验,对智慧消防物联网监控系统的设计技术进行了详尽的总结及阐述。 关键词:智慧消防;消防物联网;LoRa;NB-IoT;2.5G/3G/4G 随着我国经济的高速发展和城市建设规模的不断扩大,城市中高層、超高层建筑和大型建筑日益增多,建筑消防安全问题也越来越突出,一旦发生火灾极易出现群死群伤的重大灾害并造成严重的社会影响。同时,社会单位对“消防社会化”的思想认识不够,专业技术知识不足,内部消防安全检查质量没有保证,甚至出现个别管理人员弄虚作假等情况,造成建筑火灾隐患难以排除。 为解决当前消防安全领域存在的薄弱环节和突出问题,有效防范和坚决遏制重特大事故,采用物联网、互联网、云计算、云储存、大数据智能分析等先进技术手段,建设智慧消防物联网监控系统已经迫在眉睫。 一、智慧消防物联网监控系统架构设计 系统架构设计采用典型的物联网三层架构:采集层、通信层及平台应用层。系统主要功能是远程实时检测现场各类消防危险源、消费设施、消防水源及环境参数,通过云平台进行存储、分析、处理、报警,展示整个区域消防状况及消防报警信息,并和公安消防系统联动,达到智能检测、智能处理、智能报警、智能联动的效果。系统架构图如下: 二、系统采集层设计 采集层通过各种专业传感器检测现场温度、烟雾、可燃气、电气火灾等消防安全危险源,消防栓及喷淋头水压、消防水箱及消防池水位、消控主机、消防管道阀门、防火门启闭等消防设施主要参数,以及现场视频信息。主要设备包括: (1)温感探测器:实时监测现场温度,具备报警和智能联网功能,可24小时不间断监控。内嵌LoRa或NB-IoT模块,实现智能联网。 (2)烟雾探测器:实时监测现场烟雾浓度,具备报警和智能联网功能,可24小时不间断监控。内嵌LoRa或NB-IoT模块,实现智能联网。

基于物联网的智能交通运输系统的研究

基于物联网的智能交通应用系统的研究 摘要:近年来,沸沸扬扬的物联网概念开始进入人们的视野,物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展。伴随着信息化、智能化技术的快速发展,新一代信息技术的重要组成部分-物联网得以诞生并迅速发展起来。尤其在当今日趋拥堵的城市交通缓解中,将智能信息系统应用于交通系统中,能够在一定程度上缓解交通拥堵现象。本文将从我国交通领域的实际情况出发,对物联网技术在智能交通领域的应用进行深入研究,以期为我国交通领域得到更好的发展提供。 智能交通系统(Intelligent Tansportation Systems,ITS)通过在基础设施和交通工具当中广泛应用先进的感知技术、识别技术、定位技术、网络技术、计算技术、控制技术、智能技术对道路交通进行全方面感知,对交通工具进行全程控制,对每一条道路进行全时空控制,以提高交通运输系统的效率和安全,同时降低能源消耗和对地球环境的负面影响。智能交通系统是一种实时的、准确的、高效的交通运输综合管理和控制系统。 智能交通系统旨在提供关键的有效信息,提升人和货物的移动性,提升驾驶舒适度;减少事故,减少拥塞,减少环境影响。围绕这个目标,智能交通系统主要实现以下服务。 1)交通管理:交通情况检测,交通协调,动态收费管理,排放管理等。 2)公共交通管理:运输车辆追踪,运维车辆调度,多车种协调等。 3)旅行者信息服务:个人路径导航,动态搭车,旅行信息查询等。 4)车辆安全:路口安全提醒,路口冲突避免,自动高速公路,辅助驾驶等。 5)商业车管理:车队管理,航队管理,货物跟踪,电子清算,动态称重等。 6)紧急情况管理:丢失车辆追踪,被盗车辆控制,紧急情况响应,无线求救支援。 1 基于物联网的智能交通体系框架的研究 传统的交通信息采集方式落后并且手段单一,不能实现24小时的实时提供现场信息的实际情况以及道路拥堵疏通和突发交通事件的实时处置能力有有限的情况下,我们采用基于物联网架构的智能交通体系,采用多种交通信息采集手段,结合出租车和公交以及其车辆的日常运营,采用搭载车载定位装置和无线通讯系统的浮动车检测技术,实现对交通信息要素的全天候实时获取。通过路网流量分析预测和交通状况研判,为路网建设和交通控制策略调整及相关交通规划提供辅助决策和反馈。 智能交通体系框架下的智能交通体系通过实时全天候采集和智能分析并结合车载无线定位装置等多种通讯方式,实现了车辆路径规划、动态诱导和区域路网交通管控,能够使整个交通信息系统进行整合,为交通指挥中心信息平台提供实时信息。为情报分析和指挥决策提供数据支持。在目前智能交通体系中车辆信息采集方式有固定式采集和浮动车式采集。固定式采集方式通过安装检测设备,从而对机动车信息进行检测。而浮动车将采集所得的位置和时间数据上传给数据数据处理中心,由数据处理中心对数据进行存储、预处理,然后利用相关模型算法将数据匹配到电子地图上,计算或预测车辆行驶速度、旅行时间等参数,对路网和车辆实现“可视化”管控。浮动车采集技术是固定点采集技术的重要和有益的补充,它实现全流程的信息采集,结合固定点式采集,能够为路网数学模型的建立提供更全面丰富的数据。

基于物联网的智能家居控制系统设计

Software Engineering and Applications 软件工程与应用, 2014, 3, 23-29 Published Online April 2014 in Hans. https://www.360docs.net/doc/b99479815.html,/journal/sea https://www.360docs.net/doc/b99479815.html,/10.12677/sea.2014.32004 Design of the Smart Home Control System Based on Internet of Things Yi Wang, Hui Qi School of Automation, Southeast University, Nanjing Email: greenbluenature@https://www.360docs.net/doc/b99479815.html,, qihui528@https://www.360docs.net/doc/b99479815.html, Received: Feb. 19th, 2014; revised: Mar. 20th, 2014; accepted: Apr. 2nd, 2014 Copyright ? 2014 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.360docs.net/doc/b99479815.html,/licenses/by/4.0/ Abstract With the development and the application of the Internet of things, the rise of popularity of GPRS and embedded systems, the application of the smart home will be more and more widely. In our smart home control system, you can collect information from the temperature sensor terminal and control other actuator terminals such as lighting equipment and cleaning robot actuator ter-minal by operating on controller at home, which is based on ARM11 and Linux. They are con-nected by Zigbee. In the outside, you can know and control the household conditions using andro-id applications. The phone communicates with the control center by GPRS. The control interface is quite friendly and our system works stably and can be very easily expanded. Keywords Internet of Things, GPRS, Zigbee, Android, Linux 基于物联网的智能家居控制系统设计 王祎,祁慧 东南大学自动化学院,南京 Email: greenbluenature@https://www.360docs.net/doc/b99479815.html,, qihui528@https://www.360docs.net/doc/b99479815.html, 收稿日期:2014年2月19日;修回日期:2014年3月20日;录用日期:2014年4月2日 摘要 随着物联网的不断发展和应用,GPRS的普及和嵌入式系统的崛起,智能家居的应用会越来越广泛。本文

物联网智能交通方案设计

物联网智能交通系

统建设方案 目录 一、物联网信息平台 (3) 1.1物联网信息平台简介 ..... . (3) 1.2物联网信息平台创新点 (3) 1.3产品优势及特点 (4) 1.4物联网信息平台设备清单 ....... .. (6) 二、智能交通系统 (6) 2.1 系统概述.. (6) 2.2系统技术方案 (8) 2.3智能小车系统... (8) 2.4道路交通管理系统.... . (9) 2.5路灯自动控制系统 ..... (11) 2.6ETC 系统 (11) 2.7智能停车系统 .... .. (12) 2.8城市照明系统 .... .. (13) 2.9支持的实验 ... (14) 2.10智能交通实训系统设备清单 ........ .. (15) 三、配置清单及规格参数 (16)

,、物联网信息平台 1.1物联网信息平台简介 物联网信息平台以光载无线交换机和上层应用程序为核心,构建 盖物联网实验室及其周边区域, 配合实验室现有的有线网络交换机、 有线网络、无线局域网络的物联网关键部分一一网络层。 物联网信息平台是物联网综合应用实训室整体解决方案的核心和基础, 在此基础上配合 解决方案中的其他物联网接入设备和控制设备可以实现物联网基础教学、物联网基础实验、 无线传感器网络教学、 RFID 技术的应用、传感器的学习及应用、智慧教室、物联网创新应 图(4 )物联网信息平台组网图 1.2物联网信息平台创新点 以物联网信息平台为核心构建的物联网综合应用实训室在实验教学、 理、科学研究等方面都有创新: WiFi 无线局域网,覆 网络路由器,建立融合 学生学习、教学管 3层架构清晰、完整地体现出 物与人的泛在链接, 使各 用等功能,学生可亲身真实体验和感受到物联网技术给未来生产和生活带来的改变。

(完整版)基于物联网的智能家居的应用案例(DOC)

智能监控系统在智能家居方面的应用 1.需求分析 随着人类社会的进步和科学技术的迅猛发展,人类开始迈人以数字化和网络化为平台的智能化社会,人们对工作、生活等环境的要求也越来越高,其中正在兴起的基于物联网技术的智能家居则是依照人体工程学原理,融合个性需求,将感应器嵌入到与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖等中,通过现有网络链接、控制和管理,实现“以人为本”的全新家居生活体验。但由于体制、行业利益等方面的原因,我国目前的三表远程计量、住户安全监控、小区管理等系统大都自成体系,独立设备、独立线路结构、独立的管理运营模式.在该模式下,无疑会造成人员和设备的极大浪费,同时会给住户带来使用上的极大不便及增加维护、维修的工作量.基于以上考虑,本着以下五个原则设计了本智能监控系统. 1)充分利用好住宅区现有的信息化资源,尽可能保护住户的现有信息化软硬件设备投资. 2)采用先进成熟的技术和标准.在构建小区智能监控系统时采用符合业界标准的、先进的、成熟的技术,避免短期重复建设和技术落后,充分借鉴其它行业的成功经验,吸取其失败教训,少走或避免走弯路,做成一项精品工程。

3)高度的安全性.全面有效监控家居安全,无论是家庭防盗,还是住户的水、电、气使用及其它家用设施的安全,包括网络的自身安全。 4)可扩充性.在满足住户现有设备安全监控的前提下,对小区及住户未来的发展需求作总体规划,便于在进行监控网构建时软硬件上留下一定的扩充余地。 5)操作界面友好,提供在线帮助,操作简单。 2.系统架构 2.1系统的整体结构 图1系统整体结构示意图 如图l所示,从网络结构上看,系统主要由三层网络组成,最底层网络

物联网智能环境监测系统

物联网智能环境监测系 统 Document number:BGCG-0857-BTDO-0089-2022

《传感器与物联网技 术》 综合报告 题目:智能环境与物联网技术 专业: 学号: 姓名: 提交日期:二О一六年六月 摘要 环境与所有人的日常生活都息息相关,而物联网技术也随着计算机技术,信息技术,以及智能技术的发展越来越多的开始被应用到我们的日常生

活中来。本文主要针对物联网技术应用到环境监测中的相关问题进行了分析与探讨。 智能环境利用各种传感器技术,移动计算,信息融合等技术对空气环境,海洋环境,河,湖水质,生态环境,城市环境质量进行全面有效地监控,通过构建全国各地环境质量的检测实现对全国范围内的环境进行实时在线监控和综合分析,建立全国性的污染源信息综合管理系统,为采取环境治理措施和污染预警提供更客观,有效的依据。 关键字:智能环境物联网技术传感器

目录 1引言 (4) 物联网简介 (4) 智能环境研究的目的和背景 (4) 2需求分析 (4) 智能环境功能需求分析 (5) 各子系统需求分析 (5) 大气污染监测子系统需求分析 (5) 海洋污染监测子需求分析 (5) 水质监测子系统需求分析 (5) 生态环境检测子系统需求分析 (5) 城市环境检测子系统需求分析 (5) 其他非功能需求分析 (6) 可靠性需求 (6) 开放性需求 (6) 可扩展性需求 (6) 安全性需求 (6) 应用环境需求 (6)

3详细设计 (6) 各环境监测子系统解决方案 (6) 智能环境监测系统结构图 (5) 各子系统环境监测拓扑结构图 (6) 4结论 (12) 参考文献 (13) 1引言 物联网简介 物联网是一种新兴技术,其核心内容是将各种信息传感设备和互联网结合起来而形成的一个巨大的网络,实现信息的高速获取和交换,是人类的生产和生活具有更高的智能化。物联网作为一种新理念,却非凭空产生,而是随着传感器技术,无线网络技术,人工智能技术和数据融合技术的发展而出现的。目前的传感器已经能够实现对温度,湿度,声音,光线,辐射等多种环境信号的采集;物联网技术领域也出现了一种Wifi,CDMA以及Adhoc等高速网络接入和容错组网的方式,使得高速数据传输成为可能;人工智能技术经过多年的发展,目前已经能够实现一定程度的自动控制;高性能计算技术的出现也使得海量数据处理和融合不再成为控

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