3.1 城市环境信息采集系统(ZigBee)[28页]
数字化城市管理信息系统 第5部分：监管信息采集设备-最新国标
数字化城市管理信息系统第5部分：监管信息采集设备1范围本文件规定了数字化城市管理信息系统中供监督员使用的监管信息采集设备技术要求，包括手持信息采集设备的硬件要求和应用软件功能要求、智能视频采集设备的硬件要求和应用软件功能要求、性能要求以及其他要求等。
本文件适用于数字化城市管理信息系统监管信息采集设备的选型和应用软件开发。
2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB17761电动自行车安全技术规范GB/T28181公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求GB/T30428.1数字化城市管理信息系统第1部分：单元网格GB/T30428.2数字化城市管理信息系统第2部分：管理部件和事件GB/T30428.3数字化城市管理信息系统第3部分：地理编码GB/T30428.8数字化城市管理信息系统第8部分：立案、处置和结案YD/T1539移动通信手持机可靠性技术要求和测试方法3术语和定义GB/T30428界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1监管信息采集设备device for supervise information capture供监督员使用，用于采集数字化城市管理信息系统中的监管信息，包括城市部件、事件及其他相关监管信息的采集设备，主要包括手持信息采集设备和智能视频采集设备。
3.2手持信息采集设备handheld device for information capture供监督员使用，实现数字化城市管理监管信息的采集、报送、核实、核查等任务的移动通信手持设备，本文件特指城管通。
3.3智能视频采集设备intelligent video capture device在不同载具或附着物上搭载的，对巡查区域进行移动式或固定式视频巡查，并应用人工智能算法对实时视频流进行分析，实现数字化城市管理监管信息的识别、报送、核查等任务的视频摄像机。
气密空间多环境信息智能监测系统
doi: 10.11857/j.issn.1674-5124.2021050143气密空间多环境信息智能监测系统金立艳1， 齐永宏2， 赵明辉2， 韦学勇2(1. 南京交通职业技术学院，江苏 南京 211188; 2. 西安交通大学机械工程学院，陕西 西安 710049)摘 要: 为满足气密空间内环境信息实时监测与存储的需求，该文设计一款基于STM32的多环境参数监测系统。
该系统具有实时数据采集、数据存储、历史数据查询及报警阈值等功能。
其中报警阈值功能可有效保证系统及时提供报警信息，方便监测气密空间内环境。
系统由参数采集模块与人机交互模块构成，模块之间通过RS232接口实现参数设定、实时数据显示及历史数据查询显示功能。
试验结果表明该环境监测仪在12 h 内与标准传感器对气密空间内环境信息的采集数据呈现良好的一致性，其数值波动皆处于设置的阈值以内。
该文设计的环境监测系统对气密空间内环境监测具有良好的实用性和可靠性，具有广阔的应用前景。
关键词: STM32控制器; 气密空间; 环境监测; 人机交互中图分类号: TP274文献标志码: A文章编号: 1674–5124(2021)12–0131–05Multi-environmental information intelligent monitoring system for airtight spaceJIN Liyan 1, QI Yonghong 2, ZHAO Minghui 2, WEI Xueyong 2(1. Nanjing Vocational Institute of Transport Technology, Nanjing 211188, China; 2. School of MechanicalEngineering, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China)Abstract : To meet the requirements of real-time collection and storage of environmental information in airtight spaces, this paper designs a multi-environment parameter monitoring system based on the STM32 controller.The system has the functions of real-time collection and storage of information, historical information query,and alarm threshold. The alarm threshold function can effectively ensure that the system provides timely alarm information to facilitate the monitor of the environment in the airtight space. The system is composed of an acquisition module and a human-computer interaction module. The modules communicate through the RS232interface to achieve parameter setting, real-time data display, and historical query display functions. The experiment suggests that the environmental monitoring instrument has a good consistency with the standard sensor in the collection of environmental information in the airtight space within 12 h, and its numerical fluctuations are within the set threshold. The environmental monitor designed in this paper has good practicability and reliability for environmental monitoring in airtight spaces and has a wide range of application prospects.Keywords : STM32 controller; airtight space; environmental monitoring; human-computer interaction收稿日期: 2021-05-26；收到修改稿日期: 2021-07-05基金项目: 国家自然科学基金委创新群体项目资助（51421004）作者简介: 金立艳（1981-），女，江苏建湖市人，讲师，硕士，研究方向为城市轨道机电技术、电气工程。
智慧城市环境监测系统的设计与实现
智慧城市环境监测系统的设计与实现随着城市经济和科技的不断发展，城市环境问题日益突出，如何有效的监测环境并进行处理成为了城市要解决的难题。
智慧城市环境监测系统成为了一种解决方案。
一、智慧城市环境监测系统的设计目的智慧城市环境监测系统的设计目的就是为了实时、快速的获取城市的环境数据，进而有效地保障居民和城市环境的健康。
二、智慧城市环境监测系统的核心技术1、数据采集技术智慧城市环境监测系统采用多种传感器，来获取环境数据，监测目标包括空气、水、土壤和噪声等。
2、通信技术智慧城市环境监测系统采用多种通信技术，比如互联网、物联网等，来实现传感器之间的数据交互和信息共享。
3、数据处理技术智慧城市环境监测系统采用计算机技术，来对数据进行处理和分析，提取有效的信息和规律，并及时发布给相关方。
4、人工智能技术智慧城市环境监测系统采用人工智能技术，进行数据分析和预测，提高系统的智能化水平，使其能够更好地服务于居民和城市环境。
三、智慧城市环境监测系统的特点和优势1、实时监测：通过数据采集技术和通信技术，实现对城市环境的实时获取和监测，快速反应环境问题。
2、智能化：通过数据处理技术和人工智能技术，实现对数据的分析和预测，提高了系统的智能化水平。
3、信息共享：通过通信技术，实现了系统之间的信息共享，提高了各个部门之间的协调和合作水平。
4、故障自愈：通过人工智能技术，实现了系统的自动检测和故障自愈功能，大大提高了系统的可靠性和稳定性。
四、智慧城市环境监测系统的应用1、环境保护：通过智慧城市环境监测系统，实现了对城市环境的全面监测和实时预警，有效解决了城市环境问题，保障了人民健康。
2、城市规划：通过智慧城市环境监测系统，实现了对城市环境的全面了解和分析，为城市规划和改善提供了依据。
3、资源节约：通过智慧城市环境监测系统，实现了对城市资源的科学分配和利用，有效节约了城市的资源。
综上，智慧城市环境监测系统是一种非常重要的城市基础设施，其设计和实现，需要多方面技术的配合和选择。
一种基于ZigBee的智能家居环境信号采集与控制系统设计
图1 感知家居需求与用户用例图图2 感知家居系统与芯片选型原有的信息孤岛相互联系起来将成为未来的大趋势。
2016年3月8日，海尔向开发者开放了U+平台，美的集团也向第三方开放了M-Smart 的SDK(软件开发工具包)；3月31日，微软也发布了MS Bot Framework 机器人框架，巨头们的纷纷表率预示着更多的厂商将会开放自身的软硬件平台，使得家电设备，以及越来越多的智能硬件单品可以整合到一起。
旧版本的智能家居系统大多采用总线控制，装修布线的成本非常高，并且严重降低用户体验。
新一代智能家居产品以小米和华为的最新产品为例，均采用Wi-Fi 与ZigBee 协议。
本文介绍了一种兼容性强、性价比高的环境信息采集和家电控制系统。
1 系统概述要实现一套性价比较高的智能家居系统，所需的功能由用户的核心需求来决定。
根据马斯洛需求层级，生理和安全方面的需求应当放在首要实现的位置，实现的功能必须包含安全防盗、火警、有害气体检测和危险情况及时报警；其次是生活的便利化，包括对家庭环境的随时随地查看，家电的远程控制等；最后是需求的个性化，例如SOHU 办公、孕婴或行动不便、视力障碍或听觉障碍等情况，是用户分散的长尾需求指标。
用户用例如图1所示，通过PC 电脑浏览器或移动APP 均可传感器型号传感器描述DHT11温湿度传感器，有效测量范围：0～50℃；湿度有效测量范围：20%～90%RH 。
MQ-2烟雾传感器，可采集甲烷、丙烷、氢气、酒精和液化气等常见家用厨房可燃气体。
有效监测范围：100～20000ppm ；工作环境温度：-10℃～50℃；湿度65%±5%RH 。
BH1750FVI 光照传感器，其测量范围约为(1～65535lx)，工作温度范围：-40℃～50℃。
HC-SR501人体红外活动探测传感器，工作温度：-15℃～70℃，有效范围15m 。
DSM501AP M 2.5探测传感器，工作温度范围：-20℃～80℃ 。
物联网系统综合开发与应用31城市环境信息采集系统
物联网系统综合开发与应用31城市环境信息采集系统城市环境信息采集系统是一种基于物联网技术开发的系统，它可以采集和监测城市环境的各种数据，如空气质量、温度、湿度、光照等。
其中，ZigBee是一种低功耗、低速率和短距离的无线传感器网络技术，它可以实现无线传感器节点之间的互联互通。
本文将从系统组成、工作原理和应用场景等方面进行介绍。
一、系统组成城市环境信息采集系统主要由以下几个组成部分组成：1.传感器节点：传感器节点负责采集环境数据，如温度、湿度、光照、空气质量等，将采集到的数据通过无线信号传输给协调器节点。
2.协调器节点：协调器节点是传感器节点的终端设备，负责与传感器节点进行无线通信，并将采集到的数据发送给数据中心。
3.数据中心：数据中心是整个系统的核心部分，负责接收和存储传感器节点采集到的数据，并进行处理和分析。
数据中心还可以提供数据查询和展示等功能。
4.用户界面：用户界面是系统的操作界面，用户可以通过用户界面查看和管理系统中采集到的数据，如实时数据、历史数据等。
二、工作原理城市环境信息采集系统的工作原理如下：1.传感器节点采集数据：传感器节点通过传感器感知环境参数，如温度、湿度、光照等，并将采集到的数据进行处理和编码。
2. 无线传输数据：传感器节点通过ZigBee无线网络将采集到的数据发送给协调器节点。
ZigBee技术采用低功耗无线通信方式，节点之间的通信距离一般不超过几十米。
3.数据中心接收数据：协调器节点接收到传感器节点发送的数据后，通过无线网络将数据发送给数据中心。
数据中心接收到数据后进行存储。
4.数据处理和分析：数据中心对接收到的数据进行处理和分析，可以进行数据清洗、标准化、异常检测等操作。
通过数据处理和分析，可以得到对城市环境的监测和评估结果。
5.数据展示和查询：数据中心将处理和分析后的数据通过用户界面进行展示和查询。
用户可以通过用户界面查看实时数据和历史数据，进行数据分析和决策。
三、应用场景城市环境信息采集系统可以应用于以下场景：1.空气质量监测：系统可以采集和监测城市中的空气质量数据，帮助政府和相关部门对城市的空气质量进行监测和评估，并采取相应的措施改善环境。
本科毕业论文-基于ZigBee的数据采集系统的设计【范本模板】
西安航空学院本科毕业设计（论文) 题目：基于ZigBee数据采集系统的设计学院: 电子工程学院专业：测控技术与仪器学号：**＊**＊*＊*＊***＊学生姓名：＊*＊***指导教师: ****＊*＊＊＊*2016年5月25日近年来科技水平不断提高，各行各业也对获取数据的便捷性、准确性、廉价性提出来越来越高的要求。
无论工业现场还是在家庭，温湿度都是一个非常重要的因素。
然而在某些高腐蚀的环境下通过布设电缆，进行采集是不易的。
实现无线数据采集的无线化、智能化是最理想的解决方案.ZigBee作为一种最新推出的无线通信技术，已经在工业自动化、智能医疗、消费电子产品方面得到了普遍的应用.本文是在ZigBee技术做了深入的研究下，完成了基于ZigBee的温湿度数据采集系统的设计.本文主要利用CC2530芯片作为整个系统的核心，采用IEEE 802.15。
4协议作为整个网络的通信协议.前端高精度的DHT11温湿度传感器把检测数据通过终端节点，发送到另一个作为整个无线网络协调器的ZigBee模块，并用电平出发的LCD12864显示模块进行显示。
本文中搭建的微型无线数据采集网络，实现了温度和湿度数据的实时采集。
本设计提出的无线数据采集的方式,为现场数据监测的无线化设计和实际应用问题的解决，提供了思路。
关键字：无线数据采集系统；温湿度;ZigBee；CC2530；DHT11In recent years, science and technology has improved continuously, businesses also easy access to data，accuracy, cheapness raised higher and higher requirements。
Whether at home or industrial field，temperature and humidity is a very important factor. However, in some highly corrosive environment by running cables, acquisition is not easy。
基于物联网的智慧城市环境监测系统设计
基于物联网的智慧城市环境监测系统设计智慧城市是指运用信息技术和物联网技术对城市进行智能化管理和服务的城市。
在智慧城市建设中，环境监测是至关重要的一环。
基于物联网的智慧城市环境监测系统将传感器和无线通信技术应用于环境监测，能够实时获取城市各个区域的环境数据，为城市管理者提供科学依据，同时也为市民的生活提供一个更加健康、舒适的环境。
本文将重点介绍基于物联网的智慧城市环境监测系统的设计和应用。
1. 系统结构设计基于物联网的智慧城市环境监测系统由传感器、数据采集和传输、数据处理和分析以及决策支持等多个模块组成。
传感器负责实时采集环境参数，如空气质量、噪音、温湿度等；数据采集和传输模块将传感器采集到的数据传输到云端服务器；数据处理和分析模块负责对数据进行处理、分析和建模；决策支持模块则根据分析结果为城市管理者提供决策依据。
2. 数据采集与传输传感器是环境监测系统的核心组成部分。
为了能够全面地监测城市各区域的环境，需要选择合适的传感器进行部署。
例如，空气质量监测需要部署多个空气质量传感器，以实时监测和评估不同区域的空气质量情况。
数据采集和传输模块负责将传感器采集到的数据通过无线通信传输到云端服务器。
常用的无线通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、LoRa等。
根据城市的规模和需求，合理选择传感器和通信技术，实现数据的高效采集和传输。
3. 数据处理与分析在数据采集和传输到云端服务器后，需要对数据进行处理和分析。
数据处理包括数据清洗、校正和预处理等环节，以确保数据的准确性和一致性。
数据分析则使用统计方法、机器学习和人工智能等技术，从数据中提取有用的信息和模式。
例如，通过对空气质量数据进行时间序列分析和空间分布分析，可以了解城市不同时间段和地区的空气质量状况，为城市管理者提供决策支持。
4. 决策支持与应用数据分析的结果将根据需求提供给城市管理者，为他们的决策提供支持。
例如，基于环境监测系统的数据分析结果，城市管理者可以制定相应的环境保护政策，调整城市布局和交通管理策略，改善城市的环境质量。
城市物联网智慧感知系统建设方案
技术：采用先进的通 信技术，如LoRa、 NB-IoT等
部署方式：根据城市 规模和需求，选择合 适的部署方式，如大 规模部署、补充部署 等
平台功能：提供数据存储、 分析、可视化等服务
平台架构：包括数据采集、 传输、处理、应用等模块
平台技术：采用云计算、大 数据等技术实现高效数据处
理
平台安全：保障数据安全、 系统稳定运行
数据处理：对 采集的数据进 行清洗、整合、 分析等处理， 提取有价值的 信息，为智慧 城市应用提供
数据支撑。
感知层安全： 保障感知设备 的安全运行， 防止数据泄露 和被攻击，确 保城市物联网 智慧感知系统
的安全性。
内容：构建物联网感 知网络，包括传感器 网络、RFID网络等
目的：实现各类感知 数据的采集和传输
数据分析：对 监测数据进行 智能分析，为 决策提供科学
依据
预警预报：对 环境变化进行 预警预报，提 前采取应对措
施
节能减排：通 过智能控制实 现节能减排， 降低环境污染
智能能源管理：通 过物联网技术实现 能源的实时监测和 优化控制，提高能 源利用效率。
智能电网：利用物 联网技术实现电网 的智能化管理和调 度，提高电网的可 靠性和稳定性。
实施难点：如何确保数 据的安全性和隐私保护； 如何处理大量的感知数 据，实现高效的数据处 理和分析；如何推广普 及物联网智慧感知技术， 提高社会认知度和参与 度。
建立项目组，明确职责和分工 制定详细的项目计划和时间表 确保系统安全稳定运行，采取多种安全措施 建立完善的售后服务体系，提供技术支持和培训
技术特点：传感器技术不断发展，具有高精度、高可靠性、低功耗等特点，能够满足城市物联 网智慧感知系统对数据采集和处理的高要求。
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城市环境采集系统分析
系统总体架构设计
城市环境信息采集系统采用智云物联网项目架构进行设计，整个系统框架如下 图所示：
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系统通信过程
城市环境采集系统传输过程分为三部分：传感节点，网关，客户端 （Android，Web），通信流程图如下图所示：
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系统硬件说明
物联网综合设计
3.1 城市环境采集系统（ZigBee）
目录 Contents
系统开发目标 系统底层软硬件设计 系统Android应用设计 系统Web应用设计 系统开发验证
Education Solutions
Internet+
城市环境采集系统分析
系统功能设计目标
城市环境采集系统功能设计分两个大模块：设备采集、系统设置。 设备采集功能模块：通过温湿度、光照强度、空气质量以及气压高度传感器采 集数据推送到智云数据中心。 系统设置功能模块：服务器ID、IDKey、服务器地址参数设置与连接；传感器 MAC地址获取与设置；系统软件版本查询与显示。
Web端应用安装
城市环境信息采集系统的 Web 端应用无需安装，打开项目”实验代码\02UrbanEnvironment\UrbanEnvironment-web”目录下的 index.html 文件在 chro me 浏览器中运行显示。
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Web端应用测试
Web端应用测试
在chrome浏览器中打开本项目的index.html文件，主界面显示如下：
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系统硬件说明
硬件选型与原理说明
温湿度、光照强度原理图如下：
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系统硬件说明
硬件选型与原理说明
空气质量以及大气压传感器原理图如下：
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系统底层开发框架
智云物联平台硬件层支持 ZigBee、BLE、Wi-Fi、LoRa、NB-IoT、LTE 等多种无线传感网的接入，本项目使用的 ZigBee 传感网进行开发。
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Web端应用测试
Web端应用测试
这时系统设备的右上角状态显示为“离线”，需要通过“更多信息”界面设置服 务器ID与IDkey连接智云服务器。
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Web端应用测试
Web端应用测试
连接服务器成功后切换到系统主界面可看到设备状态更新为“在线“：
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城市环境采集系统
数据通信协议
本项目主要使用的是采集类传感器模块sensor-a，其ZXBee协议定义如下：
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硬件驱动程序分析
传感器驱动代码分析
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城市环境采集系统软件开发（Andriod）
项目工程框架
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城市环境信息采集系统软件开发（Andriod）
17:12 / 17
城市环境采集系统软件开发（Andriod）
程序分析
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城市环境采集系统软件开发（Web）
页面功能结构分析
Web应用默认显示运营首页，首页上设计有温度数据显示模块、湿度数据 显示模块、光照数据显示模块、空气质量显示模块、大气压力显示模块五个 模块实现城市环境信息采集。
本项目中主要使用到的传感器是以下 4 种：
1）温湿度传感器：型号：HTU21D，数字信号输出，IIC 通信接口。测量 范围：-40～125℃，5%RH—95%RH； 2）光强传感器：型号：BH1750，数字信号输出，IIC 通信接口。对应广 泛的输入光范围(相当于 1-65535lx)； 3）空气质量传感器：型号：MP503，模拟信号输出，检测气体酒精、烟 雾、异丁烷、甲醛，检测浓度：10～1000ppm（酒精）； 4）气压高度传感器：型号：FBM320，数字信号输出，IIC 通信接口。测 量范围：300～1100hPa；
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城市环境信息采集系统部署测试
移动端应用安装
Android网关设备使用USB数据连接线通过OTG接口与PC的USB接口进行连接。 连接成功后我的电脑中会出现如下图设备：
打开电脑识别的内存设备，拷贝“实验代码\02-UrbanEnvironment\UrbanEn vironment.apk”到android网关。 Android应用安装成功后，如下图所示：
系统工程框架介绍
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城市环境采集系统软件开发（Andriod）
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城市环境采集系统软件开发（Andriod）
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城市环境采集系统软件开发（Andriod）
程序流程分析
根据智云Android应用编程接口定义，系统的应用设计主要采用实时数据API 接口，程序框架如下：
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城市环境采集系统软件开发（Web）
程序分析
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城市环境信息采集系统部署测试
硬件设备部署
城市环境信息采集系统硬件环境主要是使用XLab实验箱中的经典型无线节 点ZXBeeLiteB ，采集类传感器Sensor-A，Android智能网关。请参照实验箱的 使用说明书进行设备间的连接操作，设备连接完成后示意图如下,本项目只需要 使用采集类传感器Sensor-A节点板：
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城市环境采集系统分析
系统功能需求表设计
城市环境采集系统，能够实时采集城市温湿度、光照强度、空气质量以及大气 压的数据主动发送至节点。通过实时的将城市温湿度、光照强度、空气质量以 及大气压的数据推送到智云数据中心，在Android 移动客户端和 web 端在获得 这些数据后，用户就能够随时随地对城市环境有一个很好的了解，从而实现城 市环境采集系统的设计。
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城市环境采集系统软件开发（Web）
页面功能结构分析
环境数据页面是通过WEB的地图插件实时显示不同城市的PM2.5数据。
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城市环境采集系统软件开发（Web）
页面功能结构分析
更多信息页面的功能主要是智云服务连接配置界面，本页面分为三个子功能， 通过列表进行切换显示，“IDKey”列表项通过设置智云服务ID与IDKey调用 智云Web应用接口连接到智云服务器。“MAC设置”列表项显示设备MAC地 址。“MAC设置”列表项显示版本信息与升级。