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基于无线传感网络技术的智能城市管网系统(3)

基于无线传感网络技术的智能城市管网系统(3)

6. 中控
节点控制器:
各个节点采用cc2530作为控制器,用于协调控制温度、湿度传感器,超声波距离传感器,地磁传感器和陀螺仪等的工作,并将采集到的信息通过zigbee发送到该节点所在组(详见5、数据传输--zigbee部分)的中央控制器。
cc2530是理想的zigbee专用芯片,它具有两个USART控制器,21个通用GPIO,两个定时器,8k的RAM,性能较高,足以协调控制各个模块。(见图三)


中央控制器:
各个节点收集到的信息通过zigbee发送到与中央控制器相连的zigbee并由中央控制器进行统一处理,再通过GPRS发送到互联网。
由于中央控制器要处理的数据较多,需要性能强大的处理器,我们决定采用beaglebone作为中央控制器。(见图四)


因为相对于树莓派,TI公司的beaglebone更适合以下场合:
(1)连接大量传感器的项目——BBB提供的众多接口可以很好的满足这方面的需求.
(2)打算商用的项目——树莓派的封闭性使得你构建自己需要的最小系统变得很难;而基于开源的BBB,你可以很容易构建自己的最小系统;
(3)仅仅需要其“运行”的项目——BBB“即买即用”的特性(不需要自己去安装系统)可以为你节省很多时间。
7. 智能控制界面
上位机从服务器平台获取数据,以可视化形式展现给用户。通过可视化界面,用户可以直观地了解各个节点间的位置关系,方便地获取各节点的水位、温度、湿度、井盖状态、车流量等信息,当出现各种异常状况,如发生堵塞、水位上升较快、井盖状态异常时,及时向用户反馈状态和位置等信息。
上位机借用百度地图提供的API将被监视区域的地图显示在网页中,各节点则被标记在地图上,一目了然。运用python语言的django架构以及 html,js等语言,将各节点收集的数据在网页以图表的形式呈现,点击标记即可查看。同时,报警功能可将问题及时的通知使用者。
六、 整体框图


七、 预期目标
系统设计完成后,我们着手完成各个分系统,在软硬件结合后进行调试,最终组合完成最后的完整作品。
最终实现以下功能
1. 盗窃报警,并使用网络通知市政部门及时解决井盖缺失问题。
2. 松动报警,排除井盖损坏造成的行人安全隐患。
3. 管道堵塞报警,并在可视化界面显示堵塞处。显示管道维修车的位置,协助清洁部门及时清理,排除隐患,防止城市内涝的发生。
4. 检测地面温度,并传回数据。
5. 检测水位,并传回数据。
6. 检测地面湿度,并在湿度增加时提高传数据频率,有助大雨预警。
7. 车流量检测,并实时传回数据,协助交通管理。
8. 可视化界面显示传回的数据,并进行相应处理与分类,为市政部门提供方便的操作环境。
9. 建立数据库,将传回的数据储存,方便调用和分析。



八、 结语
本系统旨在为城市打造一款智能型市政管理平台。为市民提供更加便利和安全的生活。
把井盖作为一个区域汇聚节点,集中传输和智能处理采集的数据是本项目的一大创新点,对排水、交通、道路安全等市政信息统筹兼顾,建设智慧城市是本项目的一大亮点。虽然现在我们产品还不能延伸到人类生活的每个角落,但是我们一定会继续改进我们的作品,为人们的安全和生活质量提供更多的保障。
继承事业,薪火相传
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