基于NB-IoT的定位及远程管控系统设计

工业生产或实验中对重要物品的存放和运输有特殊的要求,针对此问题设计了一种基于NB-IoT和STM32的定位及远程管控系统。以STM32作为系统主控芯片,选择BC20作为NB-IoT通信单元,BC20采集定位信号并实现与物联网平台的通信,上位机从物联网平台获取数据实现远程监控。结果表明:该设备能够对设备位置信息进行实时采集,定位精度在5 m以内,同时具有防盗报警、远程报警、临时密码解锁等功能,极大提高了重要物品的存放和运输安全性。

面向NB-IoT测控系统的可配置软件设计

为降低NB-IoT测控系统的开发难度,提高NB-IoT测控系统的适应性和灵活性,提出一种面向NB-IoT测控系统的可配置软件开发方法。在NB-IoT测控系统框架的基础上引入组态的思想,对终端节点、应用服务器、人机交互系统进行可配置开发。基于该方法,可以完成对NB-IoT测控软件的流程、界面和数据的可配置,简化软件开发过程。实验结果表明,运用该方法开发的NB-IoT嵌入式测控系统能够满足多变的用户需求,也能提高开发效率,具有一定的通用性。

基于NB-IoT与物联云平台的消防炮控制系统

针对古建筑、码头、景区等地方的消防炮控制系统采用有线组网设计存在着安装布线复杂、后期维护困难等缺点,提出一种基于NB-IoT与物联云平台的消防炮控制系统。该系统以STM32单片机为主控制器,采用基于M5310A芯片的NB-IoT模块为无线传输模块,利用NB-IoT无线传输技术与OneNET云平台来实现消防炮控制系统的组网,通过客户终端可随时查看火灾报警情况和消防炮的状态信息,并能对消防炮进行远程控制。测试结果表明,该系统具有较好的稳定性,通过NB-IoT无线组网的方式,简化了系统的组网,降低了系统的功耗,为其他消防炮控制系统的设计提供了参考。

基于NB-IoT的集中供热阀门远程控制系统设计

近年来,随着我国经济不断发展,我国北方城市供热需求日趋增长。2021年以来,我国北方多地区迎来历史最强寒潮,但各地区冬季供热困难问题积存已久,导致资源浪费和环境污染问题层出不穷。目前,远程供热监控系统成为供热公司应对供热困难的主要手段,但目前仍未有成熟的技术出现。基于中国电信天翼物联网云平台和窄带物联网技术(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)设计了一款集中供热阀门远程控制系统。分析了集中供热阀门远程控制系统的需求,搭建了基于“云-管-端”的系统主框架。完成了集中供热阀门远程控制系统的硬件终端构架并编写了下位机软件。应用天翼物联网云平台,实现了集中供热阀门远程控制系统的设备管理、数据储存、数据查看、远程控制等功能。通过对系统的测试,验证了设计的实用性。该设计完成了对用户单元阀门进水温度数据、开度数据实时采集上传的任务,实现了对单元阀门开度远程控制的任务,为我国冬季北方居民提供了更好的采暖服务。

基于PLC和云盒子的茶叶揉捻生产线在线监控系统设计

为解决茶叶揉捻过程信息化、数字化水平低的问题,满足揉捻技术标准化、精细化发展需求,设计了基于物联网云盒子的在线监控系统,实现无线通信、远程服务、云端监控、数据收集和参数调整,达到升级系统、降低运维成本和优化生产工艺的目的。

基于物联感知技术的地下开采风险管控系统建设及应用

将物联网技术在地下矿山风险管控中进行应用推广,可有效促进采矿行业的整体智能化建设。地下矿山安全的危险因素众多,通过揭示安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防性机制建设内涵,以风险、隐患闭环管控为主线,涵盖风险管控的各要素,以多智能感知与控制硬件为支撑,融合物联网、超前模拟和仿真预测等技术,开发风险管控平台服务矿山企业安全管理,可极大地提升安全管理工作效率,做到对地下矿山全方位的风险管控。

基于Niagara技术多源分布式建筑能源物联网实验平台开发与应用

为了培养建筑能源物联网复合型人才,基于Niagara物联网技术开发了多源分布式建筑能源物联网实验平台。该平台将太阳能辅助空气源热泵系统、微燃机冷热电三联供系统和地源热泵系统集成在一起,实现统一管理。感知层包括传感器、执行器、现场设备控制板等;网络层包括JACE 8000网络控制器、智能IO模块、智能网关,通信协议包括ZigBee协议、Modbus协议、TCP/IP等;应用层为基于Niagara 4.0开发的多源分布式建筑能源物联网管理平台。该实验平台将传感技术、控制技术、物联网技术与建筑能源系统有机结合,为创新型、复合型学生培养提供了良好的综合实践平台,也为建筑能源物联网科学研究提供了高水平研究平台。

物联网云平台终端远程更新技术研究与应用

物联网终端远程更新是支持其迭代式优化、规模化部署和低成本维护的基础。分析了物联网终端远程更新现状与统一管理控制需求间的矛盾,基于LWM2M协议提出了物联网终端远程升级技术解决方案,探讨物联网云平台对异构式操作系统、多形态终端远程更新的统一管理和控制,降低了终端规模升级对网络冲击,提高远程更新的通用性、可靠性和稳定性。

基于遗传算法的热能搜集系统物联网控制平台设计

物联网的基础框架选择性较多,导致热能搜集系统物联网控制平台的工作能耗较高,并无法有效提高热能搜集系统热能转化率。为此,设计基于遗传算法的热能搜集系统物联网控制平台。平台中的物联网基础框架使用WMNBM14s芯片和STM32F103芯片进行热能搜集系统中热能数据的采集和处理,得到热能数据处理结果。热能数据处理结果通过BCM43362无线芯片传输到物联网控制端。物联网控制端将遗传算法热能转化率优化函数、热能数据处理结果同时输入控制电路,经由控制电路对热能数据处理结果进行分类、解析和热能转化率的优化,给出控制指令,并通过BCM43362无线芯片,将控制指令反馈到热能搜集系统相应的被控区域,实现对被控区域的持续、高效控制。实验结果表明,所设计平台工作能耗低,可使热能搜集系统的热能转化率明显提高。

基于TRIZ理论的大型粮仓中储粮害虫防治方法创新策略的研究

研究高效、灵敏、准确、便捷、绿色的储粮虫害检测技术和方法是目前储粮害虫综合治理的热点。现代信息技术已广泛应用于储粮害虫检测领域中:如,电导率法、电容法、声学法、电子鼻法、近红外光谱法、机器视觉法、灯光诱食法、纳米材料法、生化荧光法、光纤测温法、物联网技术、深度学习算法、云计算等。TRIZ理论有70多年的发展历史,是公认的、优质的发明问题的解决理论,已被广泛应用于世界500强企业和各领域。本文基于经典的TRIZ理论,将大型粮仓视为技术系统,运用九屏幕法、IFR法、因果链分析法、技术系统的进化法则、技术矛盾矩阵表法、物理矛盾法和物-场分析模型研究了大型粮仓中储粮害虫防治方法,有助于启发广大学者拓展技术创新的思维视角、发现新的研究方向、提出创造性的解决方案。

基于物联网的汾河流域智慧管控平台研究与应用

依托山西省汾河河道综合治理项目构建基于物联网的汾河流域智慧管控平台,以流域生态环境空间多源多尺度数据为基础,以流域风险预测精细化模型为指导核心,以全局统筹优化作为调控策略,实现对汾河流域生态环境各类对象的在线监测、数据集成、挖掘与分析等,为汾河流域智慧管控提供水情信息,有效辅助流域风险预判决策,提高流域应急防控能力,保障流域生态环境的综合治理。

基于温控IOT云平台冷链监管追溯体系的构建及应用:以人血白蛋白为例

稳定的生物学性质是人血白蛋白等生物制品发挥正常临床生理功效以及避免或降低不良反应的重要保证,温度是影响其生物学性质的一个重要因素。目前,人血白蛋白等生物制品运输全过程温度记录以及产品的电子溯源体系这两方面信息化水平还处于起步阶段,不能实现全链条无缝温度监控。本研究以人血白蛋白为实例,建立了基于温控IOT云平台的冷链追溯系统并进行应用,可为生物制品的全过程冷链监管追溯以及医药冷链行业发展提供参考。

IPv4/IPv6双协议栈的物联网调控式智能小区仿真探索

IPv4和IPv6将在未来维持长时间的共存局面,过渡中双协议栈技术是两者兼容的最直接方式。支持IPv4/IPv6双协议栈的物联网融合应用将构建更大的价值领域。依托Cisco公司研发的Packet Tracer7.0平台,部署基于IPv4/IPv6双协议栈的物联网智能小区仿真场景,通过双栈路由器和服务器使用DHCP和DHCPv6技术分配IPv4和IPv6地址,主机及IoE设备在自动获取IPv4/IPv6地址后,通过IPv4/IPv6地址、域名和IoE监视器三种方法在IoE服务器注册并设置控制条件,采用JavaScript语言编写单板控制器的调控代码,可将感应模拟信号转换为数字信号输出,从而达到智能调控小区室内外物联网设备有序运行之目的。

基于KanBIM和物联网的施工物料管控平台研究

针对我国施工物料管理存在物料需求计划不精确,项目部与供应商之间没有统一有效的信息共享平台,物料不能高效配合施工等问题,提出运用KanBIM和物联网技术构建精益物料管控平台。利用KanBIM内置的最后计划者体系(LPS)制定拉式、精确的物料需求计划。同时,引入物联网技术对物料进行实时追踪管理,结合KanBIM对施工过程的可视化功能,安排即将进场的物料直接运送到相应的工作面,实现准时、拉式、协同的施工过程精益物料管控。为进一步提升建筑施工效率、实现精益建造提供基础。

基于物联网平台的太阳能热水工程监控系统

以某医院既有太阳能热水工程为研究对象,基于Niagara物联网平台为该工程搭建一套监控系统。研究结果表明:所设计的监控系统能实现对热水系统运行参数的实时采集、显示与保存及远程网络访问和数据共享等功能,控制方法可以克服该既有工程设计上的固有缺陷,从而实现系统的可靠稳定安全运行,对太阳能热水工程的设计及既有太阳能热水工程的改造具有一定的现实意义。

具备电容触控界面的智能照明控制器设计

针对现有智能照明系统人机界面可操作性差的问题,提出一种具备触控人机界面的智能照明控制器设计方案。智能照明控制器通过WiFi模块连接物联网云平台,可以实现手机端APP远程控制,调光调色,开关定时;同时,控制器上设计了独立的电容触控调光调色电路,可以脱离手机,现场手动触控调光调色,场景切换。文中以灯带作为照明光源,详细说明了远程控制与触控操作的驱动逻辑,实现远程智能管理和实时现场触控的有机结合。结果表明,智能照明控制器人机界面友好,显著改善了智能照明产品的实际体验。

配电箱智能监控系统的设计

针对传统配电箱未实现智能化控制管理,管理人员无法及时发现问题应对突发事件的问题,设计了一款由配电箱终端、云平台、手机APP和上位机软件构成的配电箱智能监控系统。系统可以准确获取配电箱终端的运行状态、电能参数和环境温度等实时信息,利用NB-IoT DTU将数据传至云平台,通过手机APP和上位机软件与云平台的通信从而对配电箱终端进行远程监控和显示数据,减轻了管理人员的劳动强度,使故障报警到排除故障时间大为缩短,避免损坏设备甚至发生火灾事故。

基于边缘代理的云边协同物联网框架设计及其应用研究

随着电网基建施工现场安全管控需求日益迫切,当前物联网技术、产品厂家及技术路线众多,无法有效进行数据融合,支撑业务及专业应用,数据安全也得不到有效管控。针对此,结合电网基建输变电工程实际业务需要,提出一种基于边缘物联代理的云边协同物联网框架,设计多模组通信组件及标准化的感知终端设备接入方式,以及基于物联模型的物联管理平台云边协同机制,实现物联设备标准化接入及感知数据的规范化管理,有效支撑电网基建业务应用,提高施工现场的安全管理水平。以现场施工人员为对象,设计典型业务应用场景进行分析,结果表明,该研究成果具备较好的实用性及推广意义。

基于物联网的智慧消防无线监测系统设计

针对传统消防系统采用布线方式,巡检信息交互滞后、信息收集管理落后等问题,设计一套基于物联网的智慧消防无线监测系统。该系统基于同步信道的LoRa自组网无线通信专有协议,融合LoRa与NB-IoT无线消防终端、中继器、无线火灾报警控制器(网关)、云平台和智慧消防集中监控平台组成。同时开发Android和IOS客户端的监控平台,实现消防监控与管理的智能化,实时获取防区设备动态,提升火情响应的效率,降低运行成本。

基于物联网云平台的TIG/MIG智能控制系统设计与应用

运用物联网云平台技术设计了一套TIG/MIG焊接过程的智能化控制系统,对焊接过程中的主要工艺参数及各工艺流程进行集中智能化控制。该智能控制系统主要包括生产管理上位机、云端服务器、数据监控系统、4G智能控制模块、主从站模块、伺服运动系统、焊接过程控制系统。该智能控制系统的应用,可以解决以前离散不易获取的现场设备数据,并可以对数据实时远程监控与处理。经过现场应用,该智能控制系统稳定性好,可靠性高,能准确、实时地对TIG/MIG焊接过程进行远程监控并控制其中的焊接参数,满足焊接生产环境的要求,为将来焊接车间智能化奠定基础。