地下綜合管廊是一種新型市政基礎(chǔ)設(shè)施,對于保障城市安全、完善城市功能、美化城市景觀、促進城市發(fā)展具有重要作用。因此,應(yīng)用于地下綜合管廊上的智能井蓋被人們所關(guān)注與研究,本文致力于研究一種能實現(xiàn)遠程監(jiān)控綜合管廊井蓋安全的控制系統(tǒng),但考慮到現(xiàn)實問題,位于地面上的井蓋避免不了被汽車碾壓的情況,因此需要識別汽車碾壓井蓋與其它重物擊打井蓋振動的不同,系統(tǒng)通過nRF24L01無線通信和RS-485有線通信的雙回路冗余通信將報警信號傳輸至遠端監(jiān)控中心,并通過GPRS功能將報警信息發(fā)送至監(jiān)管人手機,保證綜合管廊井蓋的安全。平時工作人員維修時,需要主機對某個井蓋授權(quán),然后通過遙控器來打開各個井蓋,否則就會報警,整個系統(tǒng)包含三個子系統(tǒng):1)遙控器,遙控器上有設(shè)定鍵、增加/打開鍵、確認/換位鍵,減少鍵,電源鍵,輸入指定的井蓋編號和正確的授權(quán)碼,通過無線網(wǎng)絡(luò)可以打開任意地址編碼井蓋上的電磁鐵鎖具,然后用扳手打開井蓋。2)主機控制盒,放置在遠端監(jiān)控中心,當(dāng)打開某個井蓋時,主機通過無線網(wǎng)絡(luò)和RS-485 總線發(fā)送授權(quán)碼給被打開井蓋,然后遙控器設(shè)定授權(quán)碼打開井蓋。當(dāng)行程開關(guān)檢測到某個井蓋被撬開或振動傳感器受到暴力撞擊企圖砸碎井蓋非法進入時,從機會發(fā)送報警信號給主機,主機發(fā)出警報聲,在數(shù)碼管上顯示報警井蓋的地址編碼并發(fā)送報警短信給監(jiān)管人。3)每個井蓋上都有個從機控制盒,平時從機處于接收狀態(tài),當(dāng)主機發(fā)送的經(jīng)過加密的授權(quán)碼以廣播式傳輸時,被授權(quán)的從機數(shù)碼管上顯示解密后的授權(quán)碼,并等待遙控器的打開信號。如果發(fā)生偶然情況報警信息與授權(quán)信息同時到達某從機,無線模塊具有多通道雙向傳輸功能,并不發(fā)生沖突。本文首先闡述了無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)現(xiàn)狀與汽車的相關(guān)振動情況,并簡要介紹了 nRF24L01和RS-485總線。其次對振動信號采集和分析處理的理論進行相關(guān)論述,介紹了振動信號采集的參數(shù)與信號采樣定理及信號的混頻,然后是信號的分析處理,包括對時域信號的統(tǒng)計處理、概率分布和時頻變換方法--傅利葉變換。然后設(shè)計了系統(tǒng)總體方案,對無線網(wǎng)絡(luò)通信、有線通信和路由協(xié)議的選擇做了較為詳細的說明,并從硬件設(shè)計和軟件設(shè)計層面將本系統(tǒng)具體化,最后進行實驗測試,測試結(jié)果表明該系統(tǒng)通信正常,達到設(shè)計要求并得出識別汽車碾壓井蓋與鐵錘擊打井蓋的方法。
【學(xué)位單位】：揚州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU990.3
【部分圖文】：

需要請求主機對某個井蓋授權(quán)，然后通過遙控器或手機來打開各個井蓋，否則就會報警，逡逑整個系統(tǒng)包含三個子系統(tǒng)：逡逑第一是遙控器，如圖２－１所示，遙控器上有設(shè)定鍵、增加／打開鍵、確認／換位鍵，減少逡逑鍵，電源鍵，設(shè)定這些按鍵后，通過無線網(wǎng)絡(luò)可以打開任意地址編碼井蓋上的電磁鎖具，逡逑然后打開井蓋。逡逑圖２－１遙控器逡逑第二是主機控制盒，如圖２－２所示，放置在遠端監(jiān)控中心，當(dāng)某個井蓋需要打開時，逡逑主機通過無線網(wǎng)絡(luò)和ＲＳ－４８５總線發(fā)送授權(quán)碼給被打開井蓋，然后遙控器設(shè)定授權(quán)碼打開逡逑井蓋。當(dāng)行程開關(guān)或振動傳感器檢測到某個井蓋被非法打開時會發(fā)送報警信號給主機，主逡逑機發(fā)出警報聲，在數(shù)碼管上顯示報警井蓋的地址編碼并發(fā)送報警短信給監(jiān)管人。逡逑邐邐■逡逑？：an逡逑圖２－２主機控制盒逡逑

需要請求主機對某個井蓋授權(quán)，然后通過遙控器或手機來打開各個井蓋，否則就會報警，逡逑整個系統(tǒng)包含三個子系統(tǒng)：逡逑第一是遙控器，如圖２－１所示，遙控器上有設(shè)定鍵、增加／打開鍵、確認／換位鍵，減少逡逑鍵，電源鍵，設(shè)定這些按鍵后，通過無線網(wǎng)絡(luò)可以打開任意地址編碼井蓋上的電磁鎖具，逡逑然后打開井蓋。逡逑圖２－１遙控器逡逑第二是主機控制盒，如圖２－２所示，放置在遠端監(jiān)控中心，當(dāng)某個井蓋需要打開時，逡逑主機通過無線網(wǎng)絡(luò)和ＲＳ－４８５總線發(fā)送授權(quán)碼給被打開井蓋，然后遙控器設(shè)定授權(quán)碼打開逡逑井蓋。當(dāng)行程開關(guān)或振動傳感器檢測到某個井蓋被非法打開時會發(fā)送報警信號給主機，主逡逑機發(fā)出警報聲，在數(shù)碼管上顯示報警井蓋的地址編碼并發(fā)送報警短信給監(jiān)管人。逡逑邐邐■逡逑？：an逡逑圖２－２主機控制盒逡逑

逡逑第三是從機控制盒，如圖２－３所示，每個井蓋上各有個從機控制盒，平時從機處于接逡逑收狀態(tài)，當(dāng)主機的授權(quán)碼以廣播式傳輸時，信號從主機出發(fā)依次被各從機轉(zhuǎn)發(fā)直到被授權(quán)逡逑的從機，該從機數(shù)碼管上顯示授權(quán)碼，并等待遙控器的打開信號。當(dāng)行程開關(guān)或振動傳感逡逑器檢測到井蓋被非法打開時，報警信號從從機出發(fā)，依次傳送，直到主機，信號通過無線逡逑網(wǎng)絡(luò)和ＲＳ－４８５總線冗余雙回路傳送，主機收到報警信號后再通過ＳＩＭ９００Ａ模塊發(fā)送手機逡逑短信。逡逑ｍ邋＂邋ｆ逡逑＼逡逑■邋ｉｉ邋ｔｒ－邋＇邋：３逡逑圖２－３從機控制盒逡逑基于以上三個子系統(tǒng)通過ｎＲＦ２４Ｌ０１無線網(wǎng)絡(luò)、ＲＳ－４８５總線和ＧＰＲＳ功能實現(xiàn)了地下逡逑綜合管廊井蓋的智能監(jiān)控系統(tǒng)。逡逑２．２無線網(wǎng)絡(luò)方案逡逑２．２．１邋ｎＲＦ２４Ｌ０１邋芯片特性逡逑ｎＲＦ２４Ｌ０１是一款擁有ＧＦＳＫ調(diào)制方式的ＩＳＭ頻段單收發(fā)芯片，內(nèi)置鏈路層，且工作逡逑頻率范圍集中在２．４？２．５ＧＨｚ。該款芯片主要是通過連接ＳＰＩ接口與微控制器來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的逡逑配置和傳輸功能，其中ＳＰＩ共有１２５個可供選擇的射頻通道接口，其數(shù)據(jù)速率為０？８Ｍｂｐｓ，逡逑工作電壓為１．９？３．６Ｖ。逡逑１．工作模式逡逑ｎＲＦ２４Ｌ０１可設(shè)置成多種工作模式［２９］，可以配置寄存器ＰＷＲＪＵＰ、ＰＲＩＭ＿ＲＸ和設(shè)置逡逑引腳ＣＥ來實現(xiàn)

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王錕湃;柯文德;;石化作業(yè)可穿戴式智能應(yīng)急信息裝備系統(tǒng)研究[J];廣東石油化工學(xué)院學(xué)報;2015年06期

2 施衛(wèi)紅;;城市地下綜合管廊發(fā)展及應(yīng)用探討[J];中外建筑;2015年12期

3 俞國鋒;楊欽;;地下綜合管廊監(jiān)控管理系統(tǒng)探討[J];智能建筑;2015年08期

4 姚龍;;基于單片機與串行通信的電子密碼鎖設(shè)計分析[J];電子世界;2014年15期

5 張博;蘇變玲;;液晶顯示電冰箱溫控器的設(shè)計[J];電子制作;2013年07期

6 王鐵流;馮正乾;周尚;;基于SIM900的無線遠程海洋監(jiān)測終端機的設(shè)計[J];電子測量技術(shù);2012年12期

7 徐文青;解兆延;門興;王繼祥;;基于ZigBee與非接觸供電的井蓋防盜技術(shù)及應(yīng)用[J];中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù);2012年11期

8 馮子陵;俞建新;;RS485總線通信協(xié)議的設(shè)計與實現(xiàn)[J];計算機工程;2012年20期

9 來勐;趙勇;;城市窨井蓋遠程監(jiān)控系統(tǒng)[J];電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化;2012年06期

10 王偉;;門座式起重機通訊系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J];梅山科技;2012年01期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王軍艦;開放實驗室智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[D];湖北工業(yè)大學(xué);2016年

2 王甜;電力電纜狀態(tài)在線監(jiān)測與防盜系統(tǒng)研究[D];長安大學(xué);2015年

3 鮑宏海;基于WSN的城市道路井蓋安全監(jiān)測系統(tǒng)研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2015年

4 陳魁;糖化血紅蛋白分析儀檢測單元調(diào)試工裝設(shè)計[D];河北大學(xué);2015年

5 郭晶;新型電壓監(jiān)測儀的設(shè)計[D];蘇州大學(xué);2015年

6 喬鹿鹿;基于nRF24L01的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究[D];杭州電子科技大學(xué);2015年

7 楊軍強;長輸油氣管道陰極保護無線監(jiān)控系統(tǒng)研制[D];西安石油大學(xué);2014年

8 郎麗麗;基于nRF24L01的Dijkstra最短路徑算法的無線分簇網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];東北大學(xué);2013年

9 王飛;低功耗溫濕度無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];東北大學(xué);2012年

10 蘇長江;防誤碼、限擺率RS-485收發(fā)器設(shè)計[D];遼寧大學(xué);2012年

本文編號：2820404