地质灾害监测NB-IoT数据传输系统研制

为解决传统地质灾害监测采用 2G/3G/4G 及其他无线技术存在的耗电大、费用高、网络盲区等问题,该文设计基于 NB-IoT 的地质灾害监测数据传输系统架构。通过 STM32 单片机采集位移传感器、雨量计等传感数据,基于中国电信物联网平台,将地质灾害数据以规定的格式通过 BC95 通信模块上传至 Java Web 平台,实现监测数据的远程传输。系统在四川省绵阳市某泥石流监测预警站进行测试。结果表明:预警站虽处西南山区,但 NB 网络覆盖良好,设计的 NB-IoT 数据传输系统数据传输稳定、功耗低(电压 5 V,持续数传电流 146.36 mA,省电模式电流 5 μA)、成本低(单点年费 20 元),为地质灾害监测远程数据传输提供新的解决方案,也可拓展 NB-IoT 的应用领域。

曲线路径算法的2D仿真机器鱼水球斯诺克比赛策略

为了提高水中机器人2D仿真平台斯诺克赛项的得分,基于URWPGSim 2D(underwater robot water polo game simulator2D)仿真平台,采用最短距离和最小旋转角度求和比较的方法,实验得出了机器鱼以不同速度行进时其偏转角度呈奇偶特征,以此研究了其比赛策略和带球算法。在策略上,确定了红球-粉球组合最优、红球进洞顺序为从左到右、红球进中上洞、粉球进左下洞。基于此,确定了一种基于曲线路径的带球算法,给出了中上洞、左下洞带球进洞路径规划,采用虚拟点位和距离阈值的模糊控制理论来实现算法。仿真结果表明:优化后的带球算法效率高,实际比赛效果好,所提出的比赛策略和带球算法可应用于水下机器人运动控制。

面向山区地质灾害监测的LoRa数传系统研制

针对目前使用的地质灾害监测系统普遍采用的基于2G/3G/4G及其他无线技术的单点独立通信方式所存在的功耗高、信号盲区大、费用高昂等问题,该文设计一种基于远距离无线电(long range radio,LoRa)的面向山区地质灾害监测的数传节点。系统基于STM32嵌入式控制器和SX1278无线通信模块,采用星型拓扑进行组网设计,实现远距离、高稳定性的传输链路,以解决山区地质灾害监测中的区域覆盖问题。通过在四川省某泥石流监测预警站的应用测试,结果表明:LoRa数传系统在泥石流监测区域的山地密林环境下信号覆盖范围良好(满足监测预警站800 m范围内的信号覆盖,丢包率低于5%),节点功耗低(电压3.6 V,平均静态工作电流0.39 mA,连续发射电流138.29 mA),能够有效解决复杂山区地质灾害监测数据的传输问题。