隨著城市智能化水平的提高,反映城市智能化水平的水務(wù)抄表越來越受到人們的關(guān)注。采用傳統(tǒng)的方式對(duì)水表改造存在許多問題:城市中的水表因常年放置在陰暗潮濕的隱蔽環(huán)境,需要解決無線通信干擾與功耗問題;水表的使用與分布不均勻,對(duì)于城市邊緣地區(qū)移動(dòng)基站信號(hào)覆蓋不到的地方需要增加中繼設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)基站,擴(kuò)展物聯(lián)網(wǎng)感知層區(qū)域的覆蓋范圍;水表采集終端上識(shí)別的讀數(shù)需要校準(zhǔn)機(jī)制;當(dāng)智能水表大量使用時(shí)需要建立網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)維護(hù)水表終端設(shè)備。為了解決以上抄表問題,本文基于物聯(lián)網(wǎng)三層模型（感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層）提出一種應(yīng)用舊水表改造的智能水務(wù)管理系統(tǒng)。智能水務(wù)系統(tǒng)的感知層部分,解決水表讀數(shù)識(shí)別問題。在網(wǎng)絡(luò)層部分,LoRa（Long Range）技術(shù)作為一種低功耗廣域網(wǎng)技術(shù),因其低功耗、遠(yuǎn)距離、抗干擾、低成本的優(yōu)秀特性,相較于傳統(tǒng)無線通信技術(shù),更適合解決有障礙物的互聯(lián)通信問題。為了智能水務(wù)系統(tǒng)可以接入公網(wǎng),便于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的搭建,我們選擇LoRa+GPRS組合作為網(wǎng)絡(luò)層的通信方式。智能水務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用層,需要開發(fā)適合水務(wù)部門、設(shè)備管理員與普通用戶需求具備一定數(shù)據(jù)分析與反饋能力的網(wǎng)站系統(tǒng)。本文提出的智能水務(wù)系統(tǒng),確定自動(dòng)抄表技... 

【文章來源】：華中師范大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１系統(tǒng)用例圖??本系統(tǒng)業(yè)務(wù)主要包括前端數(shù)據(jù)錄入與分權(quán)限數(shù)據(jù)管理兩部分內(nèi)容，流程圖如圖??２．１所示

２．１．３數(shù)據(jù)分析模塊需求分析??設(shè)備管理員與系統(tǒng)管理員同時(shí)監(jiān)控水表數(shù)據(jù)狀態(tài)信息，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與監(jiān)控。??將分析出的正常數(shù)據(jù)用于用戶基本信息統(tǒng)計(jì)，供用戶進(jìn)行業(yè)務(wù)使用。??數(shù)據(jù)分析模塊通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)軟件分析用戶的用水情況。評(píng)估用戶用水規(guī)律與使??用情況。對(duì)于置信區(qū)間之外的異常值提出用戶用水狀態(tài)異常與智能水表狀態(tài)異常??的判決依據(jù)，異常數(shù)據(jù)對(duì)于系統(tǒng)管理員可以用于設(shè)備的保修管理。??２．２系統(tǒng)整體框架??智能水務(wù)系統(tǒng)前端數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)與后端遠(yuǎn)程服務(wù)器之間的關(guān)系以及它們之間的??數(shù)據(jù)通信關(guān)系如圖２．２所示。本系統(tǒng)是一套水務(wù)遠(yuǎn)傳抄表的物聯(lián)網(wǎng)解決方案，物聯(lián)??網(wǎng)技術(shù)是融合了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)、軟件技術(shù)的綜合學(xué)科。傳統(tǒng)意義的物聯(lián)網(wǎng)被??劃分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層三個(gè)層次。結(jié)合我們的整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)，我們的節(jié)點(diǎn)??設(shè)備識(shí)別水表數(shù)據(jù)工作在感知層，ＬｏＲａ網(wǎng)絡(luò)與ＧＰＲＳ網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)工作??在網(wǎng)絡(luò)層，云服務(wù)器工作在應(yīng)用層。?＿??

使得系統(tǒng)整體性能達(dá)到預(yù)期�；揪W(wǎng)關(guān)基于ＳＯＣＫＥＴ套接字技術(shù)建立??基站與服務(wù)器的ＴＣＰ／ＩＰ連接。實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程服務(wù)器監(jiān)聽心跳、超時(shí)重連截止、網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)??透明傳輸?shù)墓δ堋??應(yīng)用層：應(yīng)用軟件服務(wù)器基于Ｂ／Ｓ架構(gòu)，采用ＨＴＴＰ協(xié)議完成瀏覽器與網(wǎng)站服??務(wù)器的通信。網(wǎng)頁設(shè)計(jì)基于Ｓｔｒｕｔｓ＋Ｓｐｒｉｎｇ＋Ｈｉｂｅｍａｔｅ后臺(tái)框架技術(shù)，通過ＪＳＯＮ數(shù)??據(jù)格式完成網(wǎng)頁客戶端與服務(wù)器端的通信，刷新顯示在線節(jié)點(diǎn)ＩＤ、中繼ＩＤ、基站??ＩＤ、水表讀數(shù)、數(shù)據(jù)采集時(shí)間。如２．６．４節(jié)的圖２．１所示應(yīng)用軟件服務(wù)器針對(duì)普通用??戶、設(shè)備維修員、系統(tǒng)管理員開發(fā)不同權(quán)限的應(yīng)用功能。數(shù)據(jù)分析處理，對(duì)數(shù)據(jù)倉??庫中的表進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，挖掘出用戶的用水習(xí)慣。將生成的新表存入數(shù)據(jù)倉庫中。??隨著節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)提供的數(shù)據(jù)越來越多，該識(shí)別模塊也越來越準(zhǔn)確的捕捉出用戶的用水??習(xí)慣，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化推薦水務(wù)信息的功能。??２．３組成模塊??根據(jù)本文的系統(tǒng)整體框架，確定本文的主要工作主要集中在網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層的??開發(fā)上。我們依據(jù)硬件與軟件系統(tǒng)實(shí)體將這兩層分解成四部分組成模塊，包括：節(jié)??點(diǎn)設(shè)備、中繼設(shè)備、基站設(shè)備、數(shù)據(jù)服務(wù)中心［氣各組成模塊關(guān)系如圖２．３所示。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于LPWAN技術(shù)布局物聯(lián)網(wǎng)[J]. 李剛.  上海信息化. 2017(09)
[2]智慧水務(wù)的建設(shè)發(fā)展及展望研究[J]. 何世德.  智慧城市評(píng)論. 2017(01)
[3]基于LoRaWAN的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)[J]. 張恩滿,趙春煥,鐘晨,丁淵明,聶西利.  建設(shè)科技. 2017(06)
[4]新興物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)——LoRa[J]. 王陽,溫向明,路兆銘,程剛,潘奇.  信息通信技術(shù). 2017(01)
[5]低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及國內(nèi)市場前景[J]. 趙小飛.  信息通信技術(shù). 2017(01)
[6]低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)綜述[J]. 鄭寧,楊曦,吳雙力.  信息通信技術(shù). 2017(01)
[7]LoRa無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析[J]. 趙靜,蘇光添.  移動(dòng)通信. 2016(21)
[8]基于LoRa的智能抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 趙太飛,陳倫斌,袁麓,胡小喬.  計(jì)算機(jī)測量與控制. 2016(09)
[9]基于STM32和OV7670的圖像采集與顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 李慧敏,樊記明,楊笑.  傳感器與微系統(tǒng). 2016(09)
[10]LTE無線通信技術(shù)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐與發(fā)展[J]. 王倩.  電子世界. 2016(15)

碩士論文
[1]基于LoRa的水表抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 羅貴英.浙江工業(yè)大學(xué) 2016
[2]一種辣椒色選系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 陳熵.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]基于433MHZ的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 周玉芬.華中師范大學(xué) 2015
[4]太陽能聲控圖像采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 周泉.青海師范大學(xué) 2015
[5]基于Zigbee & RFID的實(shí)驗(yàn)室大型儀器計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉志磊.山東大學(xué) 2011
[6]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)TDMA時(shí)隙分配問題的研究[D]. 段紹米.昆明理工大學(xué) 2010
[7]HTTP協(xié)議（服務(wù)端）在嵌入式系統(tǒng)上的實(shí)現(xiàn)[D]. 王振華.中國地質(zhì)大學(xué)（北京） 2006



本文編號(hào)：3497611