1. 研究目的与意义
综合管廊就是在城市的地下建设一个用于市政共用的隧道,集电力管道、通信管道、给水管道、燃气管道于一体而形成的一种科学化、现代化的城市基础设施。并且在综合管廊中还设有专门的检修口、吊顶口以及监测系统,为以后的维修人员进行检查和维修提供便捷。与传统管线敷设维修必须开凿的方式形成强烈对比。
通过综合管廊系统一方面可以有效地利用我们城市地下空间,避免传统管线埋设所带来的巨大工作量以及减少了管线对于道路底下和两侧的占用。另一方面也避免了传统埋设管线方式一但管线出现问题就必须花费大量人力物力凿开地面来解决问题的尴尬。同样减少了频繁开凿地面对于市民的影响,确保了道路交通和市民的出行畅通。当然综合管廊的存在也保护了设置在其中的管线,因为在综合管廊中的管线是不会与土壤与地下水直接进行接触的,避免了管廊下面的土壤与地下水对于管廊中各种各样的管线找成的腐蚀,延长了电力管道、通信管道、供水供热管道的使用年限。要知道这些管线对于市民来说就是“生命线”,因为这些管线是与市民的日常生活是息息相关的,所以说是“市民生命线”也是毫不为过的。但是要知道放入管廊里的各类管线有很大一部分都是主干管线,如主干的水管、35kv以上的高压输电线路、主干通信线缆等,对于城市的安全运行是非常关键的。
2. 研究内容和预期目标
本课题通过使用labview,完成了基于物联网与云技术的综合管廊监控系统。利用的是串口通信、wifi通信、以太网通信以及数据库等技术完成了管廊内部监控数据的传输以及存储的目的。
在本次的设计过程当中首先设计了带有zigbee无线传输模块的采集模块,其目的就是采集综合管廊内部复杂多变的参数,然后通过无线传输将采集模块采集到的数据传输到作为主节点的51单片机上。接着编写一段c51程序,将作为主节点的单片机接收到的数据通过串口通信传输到服务端的labview界面上,在服务端的界面上可以选择将数据保存到access中,也可以通过串口通信、wifi通信以及一台以太网通信将数据传输到客户端。
通过本课题我对labview这一软件有了进一步的了解。labview能够提供一种简单、直观、易用的图形编程方式,它可以使得十分繁琐复杂的语言编写程序简化成菜单提示方式选择。其使用体验比起一般的程序开发软件更好。
3. 研究的方法与步骤
结合城市综合管廊情况和需求,以苏州市太湖新城城市综合管廊系统为蓝本,设计基于物联网和云技术的综合管廊监控系统。通过带有SZ05系列zigBee无线模块的51单片机对于综合管廊内的温度、压力等参数进行采集,再通过无线传输技术将采集到的数据综合起来,考虑到综合管廊内外部繁杂的接口,于是应用物联网技术将接收到了各种参数的单片机通过串口通信连接到电脑中的labview上。当然为了实现监控系统能够与外部随时、按需、便捷的进行信息交互的功能,又将电脑接收到的数据通过wifi通信或以太网通信传输到数据库当中。
4. 参考文献
[1]随新鲜,马少伟,张玥,周俊.智慧综合管廊监控与报警系统的关键技术[j].江苏建筑,2018(06):98-100.
[2] 洪琴.《物联网工程导论》课堂导入设计的探索与思考[j].计算机产品与流通,2019(02):257 265.
[3] 徐巧年.近距离无线通信技术研究[j].科技展望,2016,26(27):20.
5. 计划与进度安排
(1)2022.2.17―2022.3.15(4周) 查阅资料, 撰写开题报告,局部测试实验
(2)2022.3.16―2022.3.29(2周)用户需求分析,方案论证
(3)2022.3.30―2022.4.26(4周)初步完成城市综合管廊设计,编写软件调试系统
