基于物联网技术的教学楼电器智能监控系统设计

针对校园用电严重浪费问题,为实现校园节能,结合物联网和多种数据传输技术,设计了一种对学校教学楼各教室内电器集中化、网络化和智能化的监控系统。该系统以监控网关为自动控制中心,对ZigBee网络的终端节点采集的每个教室光强、温度、人员活动以及所有教室常用电器开关状态等信息,自动做出智能判断并向ZigBee网络终端下达开关常用电器以及门窗的指令;同时,连接至校园网的监控网关也作为服务器,采用浏览器/服务器和客户端/服务器模式,在Windows客户端、Android手机客户端和Web浏览器实时远程查看每个教室用电器的工作状态,并可以远程人为干预各教室门窗和用电器的开关。该系统不但实现了远程人为控制用电器,而且可根据各教室的光强、温度以及人员活动等情况,自动智能控制每个教室内常用电器及门窗的开关。实际测试表明,该系统具有良好的可靠性和稳定性,大大减少了校园的能源浪费。     

基于ARM11的热力站远程水质监控系统设计

为实现对循环水水质的远程监测,设计并开发了一种基于嵌入式技术的热力站远程水质监测系统的监测终端。监测终端由水质传感器、GPRS模块、通信转换模块及嵌入式开发板组成。嵌入式开发板以ARM11系列的Tiny6410为硬件基础,并嵌入WinCE系统作为软件平台,同时加入SQLite数据库以实现将水质传感器采集到的氯离子、PH值、溶解氧等参数的本地存储、查询及图表显示。最后监测终端通过GPRS模块与数据中心建立无线连接,接收数据中心的配置命令,并将现场测得数据发送到远端数据中心。调试结果表明：远程监测终端实现了循环水水质远程监测的功能要求,对于实现水质自动化监测具有一定的理论意义和实用价值。     

基于太阳能光伏的无线户外环境监测系统设计

设计了一种采用太阳能供电模式的无线户外环境监测系统;该系统由终端节点,ZigBee-GSM网关和上位机数据存储中心组成,集成ZigBee和GSM无线通信,根据用户发送的短信指令控制终端节点数据采集的通断,同时用户发送短信指令远程查询户外环境的重要信息;针对户外环境因子的特点,选用工业级、灵敏度高的传感器,对户外不同位置的PM2.5浓度和紫外线指数进行测量,测量结果既可在上位机实时显示和存储,也可以由ZigBee-GSM网关通过SIM900A模块发送至移动终端;户外测试结果表明,该系统运行稳定,数据传输可靠,能快速地实现远程遥测功能,为户外环境远程监测提供了一种技术手段。     

航天器多路射频频谱自动监测系统设计

设计了一种采用太阳能供电模式的无线户外环境监测系统。该系统由终端节点,ZigBee-GSM网关和上位机数据存储中心组成,集成ZigBee和GSM无线通信,根据用户发送的短信指令控制终端节点数据采集的通断,同时用户发送短信指令远程查询户外环境的重要信息。针对户外环境因子的特点,选用工业级、灵敏度高的传感器,对户外不同位置的PM2.5浓度和紫外线指数进行测量,测量结果既可在上位机实时显示和存储,也可以由ZigBee-GSM网关通过SIM900A模块发送至移动终端。户外测试结果表明,该系统运行稳定,数据传输可靠,能快速地实现远程遥测功能,为户外环境远程监测提供了一种技术手段。     

基于物联网的一体化泵站设计与实现

针对传统泵站的计费模式单一、操作复杂、管理困难等问题,采用物联网思想设计并实现了一种一体化泵站系统。感知层采用STM32F407单片机,基于mbed-rtos操作系统对不同类型的传感器进行数据采集并对软启动器、摄像头进行控制,网络层利用MQTT通信协议将数据发送到云计算中心服务器,应用层通过手机客户端或网页登陆泵站管理系统实现泵站用水数据的实时查看、泵站监控等功能。系统运行稳定可靠,能够较传统泵站更好的完成计费抽水等任务,为泵站的自动化提供了一种可靠的一体化解决方案。     

基于GPRS的输油管道阴极保护远程监测系统设计

为实现输油管道阴极保护系统的远程自动化监测与参数集中管理,开发了一种基于GPRS的分布式管道阴极保护参数远程监测系统;设计监测终端检测现场保护点的阴极电位、恒电位仪电压和阴极保护电流,采用GPRS无线网络以TCP/IP方式远传数据至监测中心工控机,实现了分布式多监测点阴极保护状态的在线监测与参数管理;运行测试结果表明,该系统稳定可靠,实现了对多站点、多通道数据的远程集中监测,阴极电位的检测精度达到了0.5%,可满足输油管线阴极保护的远程自动化监测需求。     

基于机器鱼的内陆湖泊水质在线监测系统设计

仅依赖无线传感器网络在线实测是利用多跳式通信实现远程发送与存储数据丢包率高,实验阶段设计的二维结构仿真机器鱼巡游避障性能差,GPRS全天候数据采集与传送所需的流量费用高,针对以上这些问题,设计了一套可进行实测的机器鱼自动巡游避障、水质环境实时监测系统平台;该系统通过移动终端程序设计、利用三维采集路径跟踪算法及WSNs与Wifi热点技术对机器鱼群实现远程精准控制,按照设定深度、路径规划的采集点进行水温水位、PH值、溶解氧、电导率、浊度等常五类水质环境数据实时采集、处理、远程存储、显示、分析及预警,给出了系统的总体设计、机器鱼的结构与控制系统设计、终端节点与协调器的硬件系统及上下位机软件系统设计;利用这套系统对巢湖5个取样点实测,水温、溶解氧、PH值平均误差率分别为0.18%、0.5%及0.01%,远高于其他水质在线监测的精度要求,达到了预期成果;同时对水库及精细水产养殖业等水质在线监测与预警具有很高的推广价值。     

远程分布式无线智能路灯监控系统设计

提出一种融合无线传感器网络、GPRS/GSM网络和Internet的智能路灯监控系统设计方案,该系统由远程计算机终端、手机、无线网关及路灯子节点组成。在智能模式下,路灯能够根据周围环境光照度自动亮灭或调整亮度;在控制模式下,值班人员可通过计算机实现对路灯进行单独、部分或整体定时开关灯控制及亮度调节,或通过手机查询系统运行状况。系统具备路灯故障自动检测功能,确保故障路灯得到及时修复,路灯电源则可在市电和太阳能蓄电池供电两种方式间自动切换以节约电能。     

基于云服务器的地磁感应电流监测系统的设计

地磁暴引起的地磁感应电流(GIC) 可能引起变压器直流偏磁, 对电网的安全稳定运行带来威胁, 远程实时监测GIC对电网的GIC防御具有重要的指导意义。设计了一种基于云服务器的电网GIC远程监测系统, 数据采集终端实时采集变压器中性点的GIC, 多监测点数据经GPRS分端口发送至云服务器的内网进行存储, 用户可通过云服务器的公网IP远程访问并对数据进行绘图、下载等处理, 实现了电网GIC数据的实时发布与共享。结合空间天气的预测数据, 还可以初步实现GIC的预警。对系统的数据采集终端以及基于云服务器的监测软件平台两大模块进行了实验室及变电站现场测试, 测试结果表明该系统实现了设计要求, 满足功能需求。     

工业以太网芯片单粒子实验测试系统研制

分析了单粒子效应对以太网芯片KSZ8851-16MLLJ的内部结构的影响,为全面了解以太网芯片在单粒子实验中的状态,研制出工业以太网单粒子实验测试系统。通过测试系统的实验得出相关参数,为以太网芯片在航天器上的应用提供技术参考。根据单粒子实验的现场情况,研制基于以太网的远程数据采集、控制系统,将测试数据实时地传输到远程观测终端。测试结果表明：单粒子实验测试系统可以对以太网芯片进行全面地监测,并有效地保护该芯片的安全性。     

基于物联网技术的智能家居采暖远程控制系统设计

随着物联网技术的高度发展,智能家居在采暖领域焕发了新活力,壁挂炉因具有强大的集中供暖能力,能广泛应用在我国北方大面积采暖领域,但传统壁挂炉的控制方式不具备网络化功能,为了解决壁挂炉传统控制方式的不足,提出基于物联网技术的智能家居采暖远程控制系统;该系统保留了原有壁挂炉显示面板和控制面板的串口通讯方式,在中间增加一个基于OpenWrt路由器的数据采集模块,在维持系统原有的通讯情况下,完成了壁挂炉的远程控制;经实验测试,搭载远程控制APP的移动终端能与网络化改造后的壁挂炉正常通讯,并完成指定操作;同时,壁挂炉也充当家庭网关,自动组建家庭网络,以供其他移动设备连接;该系统使用户摆脱了近距离操作壁挂炉温度参数的限制,使壁挂炉的控制变得更智能、更便捷,也为壁挂炉的远程控制提供可参考的网络化改造方案。     

基于物联网的小区智能照明管理系统设计与实现

针对国内中小型LED照明企业的艰难处境和政府倡导低碳,绿色环保照明政策现状,提出了一种基于电力载波通信技术的小区智能照明管理系统的设计方案。采用微控制器、PLC芯片和传感器构建智能控制终端,实现对单灯电能、光强度等数据采集。集中器集成GPRS通信模块负责与远程控制中心建立连接,控制终端与集中器通过电力线相连,实现PC端和移动端对LED照明设备的多平台控制。重点阐述了智能控制终端的软硬件设计、系统的自定义通信协议和远程控制方法。系统实测结果表明,该系统数据传输可靠、响应时间短、成本低,易于进行远程管理和控制。     

分布式光伏充电站Web实时监控平台设计

随着光伏充电站基础设施的广泛建设,为电动汽车用户提供便利的同时,也为其管理带来了巨大的挑战;为了实现对光伏充电站更加有效的管理,在分析分布式光伏充电站数据通信方案的基础上,设计了一种光伏充电站Web实时监控平台;该平台基于ZigBee技术、GPRS-DTU技术、HTTP协议设计了直流充电桩无线传感器数据采集方案,部署数据库服务器、Web服务器以克服充电站无人值守的问题,实现对该分布式系统的集中管控,同时设计用于充电预约、监控、提醒等功能的安卓用户APP以提升用户体验,并对该系统进行实验验证;经验证,该设计方案能够有效实现对分布式光伏充电站的实时数据采集与Web端集中管控,为充电站无人值守与远程监控提供了一种有效的技术解决方案。     

一种远程社区智慧医疗监护平台设计与实现

随着社会节奏的加快与我国老龄化程度的加深,空巢老人数量迅速增加。空巢老人的身体健康成为各社区医疗服务站与其子女尤为关心的首要问题。提出一种远程社区智慧医疗监护平台设计方案,依托互联网大数据,将空巢老人身体健康指标数据通过无线网络远程传送到社区医疗服务站与其子女手机的终端APP。远程社区智慧医疗监护平台由监护端与采集端两大模块组成,能保证24小时不间断守护老人。仿真实验证明,提出的远程社区智慧医疗监护平台设计方案有效可行 。     

农业节水灌溉远程监控系统的设计与实现

为了提高农业灌溉的效率,节省灌溉成本,进行农业节水灌溉智能监控系统设计,提出一种基于ZigBee多传感器分布式数据采集的监控系统设计方法,系统设计分为硬件和软件两部分,首先进行农业节水灌溉远程监控系统的总体设计构架,灌溉远程监控系统的硬件模块化设计包括农业节水灌溉传感信息采集模块、AD模块、集成控制模块和接口电路。基于FPGA嵌入式设计方法,构建ZigBee多传感器分布式阵列,进行远程多点灌溉控制和监控。软件开发建立在LabWindows/CVI工程开发环境中,通过程序加载控制,实现远程监控系统改进设计。测试结果表明,该系统进行农业节水灌溉远程监控具有较好的人机友好性,监控的覆盖度较高,性能较好。     

基于ARM和nRF905组网的智能家居系统设计

针对家居中电器种类和数目繁多且分散于各室造成控制不便,提出了一种利用nRF905射频模块实现无线通信的智能家居控制系统。系统对射频数据传输协议进行了设计,给出了室内多个微控制器的组网方案。用户通过手机短信或万能遥控器把对家电的控制信号发送至基于ARM平台搭建的主控中心,再由主控中心发送至若干个通信节点或智能插座,万能遥控器通过射频信号实现对家电的近距离遥控,手机通过GSM通信实现对家电的远程遥控。通信节点基于STC89C52RC单片机设计,能够实现对多种红外家电的控制并具备安防报警功能,智能插座则用于控制非遥控家电。实验表明,该系统可使网络中各节点、插座得到有效的控制,数据传输稳定、功能丰富、可扩展性强,具备较高的应用价值。     

大型病患智能远程电子监控系统的设计与实现

现在医疗事业当中,远程医疗作为先进科学技术应用;病患科学治疗监控理念;快速信息化时代体现,正在成为医疗事业当中热门的研究方向。其依靠计算机技术、通讯技术以及信息处理技术为基础,同医疗活动相结合,在当今的医疗事业当中有着广阔的发展前景。本文设计出用于大型病患的智能远程监控系统,系统从生理数据采集、智能终端、IOCP网络通讯器以及数据库和监控软件为设计出发点,利用无线通信网络实现医生或是家属通过监控软件对病患进行实时远程监控和监护。提出系统的设计需求和设计结构,并通过实际检测观察此系统在实际应用中的可靠性以及对各项需求的完成度。结果显示,此系统可以很高程度的完成对与大型病患的远程实时监控和智能化需区。     

山区智能视觉火情高空图像搜集系统的设计与实现

介绍了一种针对山区多样性突发火情事件中基于智能视觉的高空图像搜集系统,采用以ST意法半导体公司的STM32F107VCT6为处理核心的开发平台,地面控制平台通过高空无人机的高速照相机对目标区域火情图像数据进行搜集,并将图像数据带回到地面控制平台的PC处理器上进行综合分析。地面控制平台根据智能视觉信息采集模块采集的山区遥感图像的均值作为初始背景,并对背景图像进行实时更新,利用光谱特征与距离算法获取差分图像,并进行图像处理,从而获取山区发生火情区域的图像分析数据,以实现对山区森林突发火情事件的及时监测,在火情发生初始阶段就能扑灭。本文对山区智能视觉火情高空搜集系统的实现原理、核心硬件设计、系统软件设计等分别进行了研究,并通过系统实验进行了验证,测试结果表明,该系统在对山区的高空图像搜集实验中,对不同颜色物体的分别识别率为100%,对火灾与地形地貌的识别率为95.55%和81.12%,非常适用于各种山区环境下的智能视觉监控系统。     

电磁阀远程控制及水压监测系统设计

为了实现远程控制电磁阀及监测输水管道水压,提高农业灌溉效率;采用STM32微控制器及Android嵌入式系统,开发出一种对电磁阀进行控制及水压监测系统。微控制器通过串口连接GPRS模块,从而接收命令控制电磁阀和发送水压数据;Android手机客户端实现阀门控制界面和水压数据显示功能;云服务器负责连接GPRS模块和手机客户端,并且管理底层设备与用户信息。该系统已运用在某智能节水灌溉公司的实验大棚基地中,实验结果表明,系统能实时进行远程控制及监测,并能确保输水系统正常运行。该系统能够推动农业现代化的发展,减少人力成本,提高生产效率。