基于物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線電纜管廊監(jiān)測(cè)系統(tǒng)改

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上基于物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線電纜管廊監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案專心-專注-專業(yè)目 錄1、 公司介紹山西拓普牛物聯(lián)網(wǎng)科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱拓普牛）坐落于山西省太原市小店區(qū)高新技術(shù)開發(fā)區(qū)的核心區(qū)域。注冊(cè)資金：人民幣  500萬(wàn)元。作為一家集互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)+高科技應(yīng)用為一體的多元化高新技術(shù)企業(yè)，公司專業(yè)為客戶提供與生活息息相關(guān)的各類智能服務(wù)，業(yè)務(wù)內(nèi)容涉及DCS、SCADA系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)化綜合布線、教育智能化系統(tǒng)、物業(yè)智能化系統(tǒng)、社區(qū)智能化系統(tǒng)、停車智能化系統(tǒng)、會(huì)議會(huì)展智能化系統(tǒng)等各行業(yè)領(lǐng)域。公司建立了以科研開發(fā)為先導(dǎo)，集工程設(shè)計(jì)、設(shè)備成套、產(chǎn)品制造和技術(shù)服務(wù)為一體的運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)。公司

2、下設(shè)拓展部、項(xiàng)目部、行政管理部，負(fù)責(zé)公司的總體規(guī)劃及運(yùn)營(yíng)。下設(shè)物聯(lián)網(wǎng)科技研發(fā)中心和應(yīng)用技術(shù)研發(fā)中心，負(fù)責(zé)公司的技術(shù)及產(chǎn)品的發(fā)展方向。同時(shí)建立一個(gè)科技管理中心，開展科技管理和科技服務(wù)工作。為了開發(fā)出真正適合企業(yè)需求的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，企業(yè)特聘請(qǐng)各行業(yè)管理專家作為咨詢顧問，緊密跟蹤物聯(lián)網(wǎng)方面的技術(shù)和行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)，不斷優(yōu)化人才結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，令用戶得到最優(yōu)質(zhì)的服務(wù)和最好的投資回報(bào)。作為國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的，良性健康發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，我公司始終以市場(chǎng)為導(dǎo)向，專注于應(yīng)用型產(chǎn)品的創(chuàng)新和研發(fā)，與同行大型企業(yè)形成了差別優(yōu)勢(shì)。拓普牛正在逐步實(shí)現(xiàn)成為互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)巨型航母的打造規(guī)劃，著力打造頂級(jí)的研發(fā)中心，實(shí)驗(yàn)中心和運(yùn)營(yíng)中心，所

3、有的這些都將讓拓普牛在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)更強(qiáng)大、更具有持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力，也為我們的商業(yè)合作伙伴的發(fā)展提供重要的保障。公司地址：山西省太原市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)清控創(chuàng)新基地D座1405室公司電話：、二、背景現(xiàn)在我們的身邊都充斥著大量的電纜，但由于用電超載、電纜線老化失修，等問題，使我們的用電安全和生命安全受到挑戰(zhàn)，電氣火災(zāi)已經(jīng)是現(xiàn)在火災(zāi)的最主要起因，主要誘因是因?yàn)殡娎|老化或用電超負(fù)荷使電纜溫度過高，外皮損壞導(dǎo)致電纜短路起火，那么如果能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電纜線的溫度，再其溫度過高時(shí)就及時(shí)去處理，那么就可以防患于未然，減少電器火災(zāi)的爆發(fā)。對(duì)電纜管廊內(nèi)的電纜的溫度變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，人工的方式根本無(wú)法完成，為了保證電纜管廊內(nèi)的電纜安

4、全穩(wěn)定運(yùn)行，減少火災(zāi)隱患，同時(shí)確保人員的人身安全，我公司基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)了一套全無(wú)線電纜管廊溫度遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，較傳統(tǒng)的測(cè)溫方法，省時(shí)省力，可以做到24小時(shí)無(wú)人監(jiān)測(cè)狀態(tài)，精度高且不受環(huán)境影響、性價(jià)比高。三、系統(tǒng)中主要設(shè)備及技術(shù)參數(shù)1、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D無(wú)線電纜管廊檢測(cè)系統(tǒng)拓?fù)鋱D無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)2、無(wú)線溫度傳感器作為該系統(tǒng)的主要設(shè)備，無(wú)線溫度傳感器主要由測(cè)溫電纜及無(wú)線裝置構(gòu)成。測(cè)溫電纜在電纜管廊內(nèi)與其他要監(jiān)測(cè)的電纜一同順序安裝，可通過級(jí)聯(lián)的方式增加測(cè)量范圍，測(cè)溫點(diǎn)集成于測(cè)溫電纜中，測(cè)溫點(diǎn)的間距可根據(jù)監(jiān)測(cè)要求定做，一般一根長(zhǎng)100m。無(wú)線裝置用于與上位機(jī)通信，采用電池供電，電池壽命大于5年，無(wú)線

5、裝置的通信距離在空曠條件下大于3Km。無(wú)線傳感器與分機(jī)之間采用LoRa無(wú)線傳輸技術(shù)，此技術(shù)屬于低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，此技術(shù)為用戶提供了一種簡(jiǎn)單的能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、長(zhǎng)電池壽命、大容量、多節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)，進(jìn)而擴(kuò)展傳感網(wǎng)絡(luò)； 無(wú)線裝置與測(cè)溫電纜3、無(wú)線分機(jī)當(dāng)監(jiān)測(cè)范圍較大時(shí)，可以采用無(wú)線分機(jī)對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行分組，分組后，無(wú)線溫度傳感器的監(jiān)測(cè)信息首先發(fā)到無(wú)線分機(jī)，再由無(wú)線分機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)到云主機(jī)，即上位機(jī)上。無(wú)線分機(jī)同樣采用電池供電，電池壽命大于5年，通信距離在空曠條件下大于3Km。4、云主機(jī)位于上位機(jī)旁，主要用于系統(tǒng)中的命令發(fā)布及數(shù)據(jù)接收，同時(shí)，還可以與云端服務(wù)器通信，將本機(jī)信息上傳到云端，使得用戶可以采用多種方式（手

6、機(jī)、平板、電腦等）遠(yuǎn)程查看監(jiān)測(cè)信息。云主機(jī)5、云服務(wù)器用于保存各溫度點(diǎn)監(jiān)測(cè)信息，提供云端查看、召測(cè)功能。采用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，對(duì)電纜管廊內(nèi)的電纜溫度信息進(jìn)行分析，預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì)，提供必要的處理建議，以提前采取措施，避免出現(xiàn)電纜超溫、自然現(xiàn)象。6、監(jiān)控軟件監(jiān)控軟件總體基于Java EE平臺(tái)開發(fā)，采用B/S（瀏覽器/服務(wù)器）架構(gòu)，MVC的架構(gòu)設(shè)計(jì)思路，其中Java EE是一個(gè)開放的、基于標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)和部署的平臺(tái)，用于構(gòu)建N層的、基于Web的、以服務(wù)端計(jì)算為核心的、模塊化的企業(yè)應(yīng)用。為降低系統(tǒng)內(nèi)部耦合程度，軟件架構(gòu)的設(shè)計(jì)充分貫徹模塊化、對(duì)象化、面向服務(wù)的思想。在客戶端努力通過RIA組件搭建具有豐富表現(xiàn)力

7、的應(yīng)用界面。應(yīng)用服務(wù)器端的開發(fā)中采用基于Java EE規(guī)范的多種開源工具。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)端主要完成數(shù)據(jù)到應(yīng)用對(duì)象之間的轉(zhuǎn)換以及數(shù)據(jù)庫(kù)操作。具體功能如下：（1）信息接收信息接收主要功能是根據(jù)相關(guān)通信協(xié)議，與監(jiān)測(cè)點(diǎn)建立并維持通信鏈路；接收并解析監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；通過JMS轉(zhuǎn)發(fā)來自用戶的遠(yuǎn)程操作命令并接收響應(yīng)。主要由通訊服務(wù)器、消息處理器、DT協(xié)議處理器、應(yīng)用命令處理器、JMS應(yīng)用通信器等部分組成，總體框架及各組成部分相互關(guān)系如圖5-1所示：圖5-8信息接收模塊框架圖通訊服務(wù)器：監(jiān)聽端口，建立通信服務(wù)，以字節(jié)流的方式與監(jiān)測(cè)站進(jìn)行通信。DT協(xié)議處理器：相關(guān)通信協(xié)議的具體實(shí)現(xiàn)部分，負(fù)責(zé)對(duì)所有往來的消息及命令

8、進(jìn)行解析。消息處理器：定義上行消息的基本處理流程，根據(jù)解析結(jié)果，調(diào)用相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口執(zhí)行相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)操作。應(yīng)用命令處理器：下發(fā)對(duì)監(jiān)測(cè)站的命令；負(fù)責(zé)命令池的管理，匹配接收到的命令響應(yīng)，定時(shí)清理執(zhí)行完畢或超時(shí)的命令。JMS應(yīng)用通訊器：維持?jǐn)?shù)據(jù)中心與WEB應(yīng)用系統(tǒng)之間的消息雙向轉(zhuǎn)發(fā)。數(shù)據(jù)接口：數(shù)據(jù)庫(kù)操作接口。（2）數(shù)據(jù)校驗(yàn)與轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)校驗(yàn)對(duì)接收到的直接監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行正確性校驗(yàn)后才能參與統(tǒng)計(jì)。（3）監(jiān)測(cè)點(diǎn)列表查詢以名稱等多重條件檢索監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在結(jié)果列表中進(jìn)行基礎(chǔ)信息查詢、監(jiān)測(cè)信息查詢和召測(cè)、遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置等遠(yuǎn)程命令控制等操作。（4）溫度曲線描繪根據(jù)采集回來的數(shù)據(jù)描繪出溫度實(shí)時(shí)曲線。（5）溫度報(bào)警當(dāng)溫度超過正

9、常的溫度區(qū)間時(shí)，系統(tǒng)給出報(bào)警信息。（6）數(shù)據(jù)報(bào)表打印系統(tǒng)可打印每個(gè)測(cè)溫度的歷史數(shù)據(jù)。7、系統(tǒng)的其他技術(shù)參數(shù)系統(tǒng)容量：大于10000個(gè)無(wú)線溫度傳感器；溫度檢測(cè)精度：±0.5溫度檢測(cè)分辨率：0.1測(cè)量范圍：-30100無(wú)線頻段：433MHz通信距離：空曠條件下大于3Km四、系統(tǒng)特點(diǎn)作為一種新型的溫度傳感器，基于物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線電纜管廊監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要有如下特點(diǎn)：（1）采用電池供電，供電壽命長(zhǎng)。由于節(jié)點(diǎn)的功耗非常低，通常由電池供電。通過控制功耗，節(jié)點(diǎn)的生命周期能達(dá)到幾年。（2）現(xiàn)場(chǎng)安裝簡(jiǎn)易，后期維護(hù)量低。由于采用無(wú)線傳輸和電池供電，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需布線，傳感器節(jié)點(diǎn)的安裝非常簡(jiǎn)單，避免了傳統(tǒng)有線監(jiān)測(cè)方式復(fù)雜

10、而龐大的線纜敷設(shè)工程。由于節(jié)點(diǎn)間互相沒有連接，某一個(gè)節(jié)點(diǎn)的損壞不會(huì)影響其他節(jié)點(diǎn)的正常工作，只需單獨(dú)更換或維修故障節(jié)點(diǎn)即可。（3）節(jié)點(diǎn)成本低。隨著技術(shù)的發(fā)展，很多功能如信息的采集、處理和傳輸都可以集成到一顆芯片內(nèi)，使得單個(gè)節(jié)點(diǎn)的成本逐漸降低。（4）多跳路由。網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)通信距離一般在幾百米到十幾公里范圍內(nèi)，節(jié)點(diǎn)只能與它的鄰居直接通信。如果希望與其射頻覆蓋范圍之外的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，則需要通過中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行路由。即，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍可以超出單個(gè)節(jié)點(diǎn)的通信距離，并且可以不斷的進(jìn)行擴(kuò)展。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的多跳路由是由普通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)完成的，沒有專門的路由設(shè)備。這樣每個(gè)節(jié)點(diǎn)既可以是信息的發(fā)起者，也可以是信息

11、的轉(zhuǎn)發(fā)者。（5）自組織網(wǎng)絡(luò)。在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，通常情況下傳感器節(jié)點(diǎn)的位置不能預(yù)先精確設(shè)定，節(jié)點(diǎn)之間的相互鄰居關(guān)系也不能預(yù)先知道。這樣就要求傳感器節(jié)點(diǎn)具有自組織的能力，能夠自動(dòng)進(jìn)行配置和管理。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組織性還要求能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化。（6）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)可以隨處移動(dòng)；某個(gè)節(jié)點(diǎn)可能會(huì)因?yàn)殡姵啬芰亢谋M或其他故障，退出網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行; 也可能由于工作的需要而將某些節(jié)點(diǎn)添加到網(wǎng)絡(luò)中。（7）云端服務(wù)器，可遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查看監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。五、系統(tǒng)布置方案1、調(diào)研情況根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，礦廠區(qū)供電電纜由35kv變6KV，6KV變380V和220V等組成，除35kv變

12、6KV按電纜橋架標(biāo)準(zhǔn)布置外，其他電纜線布置錯(cuò)綜復(fù)雜，一下未能統(tǒng)計(jì)全面所有線纜情況，但根據(jù)與礦方了解和實(shí)地探測(cè)，全礦區(qū)線纜情況總長(zhǎng)超過1萬(wàn)米，根據(jù)礦區(qū)實(shí)際情況和電纜線的布置情況這次我們先按照五千米電纜線的長(zhǎng)度進(jìn)行溫度過高監(jiān)測(cè)。 2、無(wú)線測(cè)溫電纜的布置我們的無(wú)線測(cè)溫電纜長(zhǎng)度為100m，按五千米電纜線估計(jì)需要80個(gè)設(shè)備，測(cè)溫點(diǎn)集成于測(cè)溫電纜中，測(cè)溫電纜在電纜管廊內(nèi)與其他要監(jiān)測(cè)的電纜一同順序安裝，并通過級(jí)聯(lián)的方式不斷向下延伸。由于無(wú)線測(cè)溫電纜自己解決了供電、采集、數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}，所以不用過多考慮系統(tǒng)布線問題，只需要按需求覆蓋需要監(jiān)測(cè)的電纜即可，最后在各區(qū)域布置上無(wú)線分機(jī)，將各無(wú)線傳感器的數(shù)據(jù)傳輸給云主機(jī)。3、無(wú)線單點(diǎn)環(huán)境溫度傳感器的布置由于大量的電纜在室外無(wú)遮擋布置，陽(yáng)光直接照射，為了避免由于陽(yáng)光等外界溫度等對(duì)測(cè)溫電纜造成的監(jiān)測(cè)誤差，在相應(yīng)位置裝上無(wú)線單點(diǎn)環(huán)境溫度傳感器，布置情況按實(shí)際情況而定。六、預(yù)算序 號(hào)產(chǎn)品設(shè)備配置規(guī)格