基于ZigBee的窨井盖防盗监测系统的设计

基于ZigBee的窨井盖防盗监测系统的设计

基于ZigBee的窨井盖防盗监测系统的设计

  • 适用:本科,大专,自考
  • 更新时间2024年
  • 原价: ¥307
  • 活动价: ¥200 (活动截止日期:2024-03-31)
  • (到期后自动恢复原价)
基于ZigBee的窨井盖防盗监测系统的设计

基于ZigBee的窨井盖防盗监测系统的设计

摘要:本文根据城市道路上的窨井盖被盗造成负面的影响进行了分析,并提出了相应的措施,对目标窨井盖进行实时监控,防止窨井盖被盗,如果被盗,那么在窨井盖被盗时,通过GPRS和ZigBee通信将信号传输到监测中心进行报警,并设计了一套《窨井盖防盗监测系统》。本文侧重于研究该系统的监测方式(传感器的选型)以及硬件的设计,从而达到实时,快速,准确地判断出窨井盖是否被盗并报警的功能。

关键词:窨井盖;ZigBee;传感器;GPRS

 

Manhole cover anti-theft monitoring system of Citation

Abstract:This paper stolen the negative effects in the city road manhole cover, and proposed the corresponding measures,is on the covers of real-time monitoring, to prevent the theft of the manhole cover, and the manhole cover is stolen, through the GPRS and ZigBee communication and alarm and the signal is transmitted to the monitoring center.And design a set of <Manhole cover anti-theft monitoring system of Citation>. This paper focuses on the research of the system monitoring method () in the selection of sensors and the design of the hardware,So as to achieve the real-time, fast and accurately judge the manhole cove is stolen and alarm function..

Keyword:Manhole cover;ZigBee;Sensor;GPRS

目录

第一章 引言 1

1.1项目背景 1

1.2窨井盖管理模式变迁过程 1

1.3窨井盖的重要性 1

1.4窨井盖防盗监测系统的功能及设计概述 2

1.4.1主要功能 2

1.4.2设计概述 3

第二章 总体方案设计 3

2.1系统总体构成 3

2.2电源模块 5

2.2.1开关电源 5

2.2.2直流稳压电源 6

2.3通讯模块 7

2.3.1通讯中继器 7

2.3.2 ID卡通讯 8

2.3.3 GPRS通讯 8

2.3.4 ZigBee通讯 9

2.4传感器模块 11

2.4.1传感器节点硬件设计 11

2.4.2协调器节点硬件电路设计 13

第三章 窨井盖监测技术的选型 14

3.1红外式传感器 14

3.1.1红外式传感器的原理 14

3.1.2红外式传感器的类型 15

3.2接近式传感器 15

3.2.1接近式传感器的工作原理 15

3.2.2接近式传感器的选型和检测 16

3.3光敏传感器 16

3.4 水银开关传感器 18

第四章 软件设计 19

4.1软件系统架构 19

4.1.1架构特点 20

4.1.2 J2EE框架 21

4.2系统软件设计 22

4.3传感器及协调器节点的软件设计 24

4.3.1传感器节点的软件设计 24

4.3.2协调器节点的软件设计 25

第五章 总结 26

小结 26

致谢 27

参考文献 28

第一章 引言

1.1项目背景

随着城市的飞速前进,市政公用设施建设的发展非常迅速。外面大量的井盖因为缺少有效的管理手段,让一些不法分子有机可乘,偷盗井盖的行为也经常发生,与此同时,丢失,损坏的井盖也因为不能及时找到而无法及时修复,这样不但影响了有关设备的正常工作,而且还容易造成人员的伤亡,对于社会的安定造成了非常大的负面影响。

有关方面的人士在2013年四月提议对于进一步强化城市下水道井盖安全管理的通告,对于都会热力、电力、排水、给水、房地产(产权)、电信等部门都有要求,涵盖了智能化治理、社会资源的有利管制,保证大家平平安安。虽然窨井盖管理层需要的是非常清楚的,但是,由于有大量的城市窨井盖,管理部门,甚至安排维修人员的加强检查,也无法保证井盖的安全,无法有效的实时访问设备信息,在面对异常的情况时无法实现实时监测和快速,高效的管理。为了更好地保护公共设施的安全,迫切需要加强对新技术、新模式的安全检查的管理。

1.2窨井盖管理模式变迁过程

从起初的没有任何安全功能的普通井盖的管理模式,发展到通过技术手段进行防盗的防盗井盖。总体可以分为四个阶段,第一阶段就是没有任何防盗措施的普通井盖,它极其容易被盗,第二个阶段出现了防盗井盖,就是通过简单的技术手段进行防盗,第三个阶段发展成为城管通,从09年起便出现了的一种城市管理形式,就是通过无源射频识别标签,把这个安装在井盖上,城市管理人员定时地到现场,可以通过联网并且注册过的手机等工具读取窨井盖信息,寻找到窨井盖并查看有无损失。随着网络技术的快速发展,对于窨井盖的管理将进入第四个阶段,也就是通过网络技术实现系统自动报警的管理模式。

1.3窨井盖的重要性

雨果曾经说过,“下水道是一个城市的智慧与良知”。同样,窨井盖对于城市来说也是非常重要的部分,它凝结着一个城市的智慧与良心。窨井盖不仅是保证地下管线安全运行的重要设施,而且还直接关乎着城市道路上车辆和行人的安全,由于其特殊的工作环境,良好的窨井盖具有重要意义。

随着城市的发展,各个地方管道工程的推进,窨井盖作为保证地下管道安全运行的入口,其重要性越来越引起关注,如何确保车辆和人身财产的安全,对地下设施和资源安全,做好防止盗窃,防止进入,实现管理人员对窨井盖的可管可控成为一个急需解决的问题。

由于井盖缺乏有效的管理手段,路人掉落井里的事件屡屡发生。就在今年的4月13日,已经七十多岁的吴大爷在烟台大润发前面的公园里不小心掉入了一个污水井里,根据吴大爷介绍,当时井盖看着是完好的,其实是松的。就因为井盖松动而无人发现导致吴大爷意外落井,造成左脚多处骨折,在医院待了一个月。

还有一个案例,2013年的6月份,在湖南常宁窨井盖被盗事件频频发生,导致一名小孩子在该市马路边的绿化带中玩闹时,不小心掉进了没有窨井盖的窨井里身亡,这对一个家庭来说是多么大的一个悲剧。事后官方回应称,发生事故的地方原来井盖是完好的,而且用护栏隔开的,后来是被人为破坏缺口后偷走了井盖。

偷井盖的人是多么地可恨,如果能够实时地监测窨井盖的状态,并在发生井盖被盗时及时通知监控管理人员,就不会有这么多悲剧的发生!我们之所以设计窨井盖防盗监测系统,同样也因为在我们生活中发生了太多因为窨井盖被盗而引发的事故,严重危害了人们的人身和财产安全。

1.4窨井盖防盗监测系统的功能及设计概述

1.4.1主要功能

防盗报警:该系统可预先设定报警规则(井盖发生偏移,转动,大角度倾斜等非正常姿态的改变)当窨井盖发生异常情况时,立即进行报警通知。

位置监测:实时定位:当窨井盖的位置发生一点偏移时,能够通过GPRS定位系统,在已经绑定了的电子标记的舆图上找到窨井盖的位置。如果窨井盖被移动,定位系统将进行实时定位跟踪。

信号传输:实时传输信号:当窨井盖发生旋转,偏移,倾斜等非正常姿态的改变时,可以快速,准确地传输信号。

1.4.2设计概述

随着社会的不断发展以及城市数字化进程的不断加快,城市的设施建设也越来越多。例如埋在地下的电力电缆管线,给水排水的管线,天然气、煤气管线,通信电缆等。为了方便对其进行检查和维修,所以每隔一定的距离就设有一个窨井。众多的窨井组成井盖群,然而,窨井盖的损坏和丢失造成了严重的后果:例如汽车陷进了窨井当中,路人掉落井里,这些都严重威胁到了我们的个人和财产安全。为了减少灾难性事故的发生,所以井盖安全的有效管理成了城市管理的重大难题。

针对以上的这些情况,我们设计了一种防止窨井盖被盗的监测系统,主要是利用ZigBee技术,通过传感器节点实现及时采集井盖的状态信息的功能,同时将采集到的数据信息传送到协调器节点,然后通过GPRS模块远程传输到监测中心,完成窨井盖安全管理的时效性和便捷性。

参考文献

[1]余成波,李洪兵,陶红艳.无线传感器网络实用教程[ M].北京:清华大学出版社,2012.

[2]纪金水.基于ZigBee无线传感器网络技术的系统设计[J].计算机工程与设计,2007,28(2):404-408.

[3]朱运利.基于GPRS和无线传感器网络的现场监控系统[J].仪表技术与传感器,2009,46(2):53-55.

[4]李冰冰.城市路灯智能监控与节能控制系统的研究[D].合肥:合肥工业大学.

[5]李丽莉.基于ZigBee技术的无线传感器网络节点的设计与实现[D].成都:西安交通大学,2011.

[6]来勐,赵勇.城市窨井盖远程监控系统[J]电信工程技术与标准化,2012,34(6):13-15.

[7]常慧玲.传感器与自动检测[J].北京:电子工业出版社,2012.

[8]杨永超,曾刚,黄勇,黄林. 基于ZigBee无线传感网络的窨井安全监测系统[J]. 安全与环境工程,2015,05:96-101.

[9]翟雷,刘盛德,等.ZigBee技术及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2007.

[10]周毅,凌志浩,吴勤勤.ZigBee无线通信技术及其应用探讨[J].自动化仪表2005,(6):5-9.


  • 关键词 ZigBee 井盖 防盗 监测
  • 上一篇:基于MODBUS协议及STM32监控设备的设计制作
  • 下一篇:LabVIEW虚拟仪器串口扩展模块的开发——上位机的开发
  • 暂无购买记录

    暂时没有评论

    真实

    多重认证,精挑细选的优质资源 优质老师。

    安全

    诚实交易,诚信为本。

    保密

    所有交易信息,都为您保密。

    专业

    10年专业经验,10年来帮助无数学子。