【摘 要】
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水是生命之源,由于水资源在地域上的分布不均匀性以及污染和浪费行为,水资源短缺的问题愈发严重。同时,管道漏损率居高不下,主要原因之一是供水管道破损漏水现象,且仅在出现严重漏水时才被发现,此时水资源浪费己经非常严重。目前漏水检测所需人力成本大,操作复杂及实时性差等问题日益突出成为热点问题。随着信息化和物联网技术的迅速发展,提出研究物联网环境下的自来水主干道监护系统,进行供水管网的远程自动漏损监测具有重
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水是生命之源,由于水资源在地域上的分布不均匀性以及污染和浪费行为,水资源短缺的问题愈发严重。同时,管道漏损率居高不下,主要原因之一是供水管道破损漏水现象,且仅在出现严重漏水时才被发现,此时水资源浪费己经非常严重。目前漏水检测所需人力成本大,操作复杂及实时性差等问题日益突出成为热点问题。随着信息化和物联网技术的迅速发展,提出研究物联网环境下的自来水主干道监护系统,进行供水管网的远程自动漏损监测具有重要的意义。针对供水管网规模庞大、不便监管、漏损严重、自控能力弱等问题,设计并搭建了物联网环境下的自来水主干道监护系统。利用已经比较成熟的传感器采集技术构建自来水主干道的终端信息采集模块,基于NB-IoT技术来实现远距离通信传输,接入云平台来对采集传输上来的终端实时数据进行存储,设计开发了监测管理平台的web页面和手机APP客户端,实现了对自来水主干道情况及漏水信息的实时有效监管。研究了基于NB-IoT的智能漏损监测系统的总体架构。对自来水主干道监护系统的硬件和软件部分进行了设计:其中硬件部分包括自来水主干道监护系统的硬件终端总体架构,STM32F103主控模块及其外围电路、电源供电管理电路、NB-IoT模组及外围电路和传感器电路;软件部分则设计了包括STM32的程序设计实现、NB-IoT模组以及服务器接入电信云平台进行配置、以及系统的上位机监测平台和手机APP。综合软件与硬件,系统中传感器采集节点负责采集终端各参数数据,经过相应的AD转换将采集到的数据传输给STM32F103主控模块,主控模块通过串口将数据发送给NB-IoT模组,NB-IoT模组将数据通过其核心网上传到云平台,然后云平台将数据转发给上位机监测平台。用户端只需联接互联网,便能随时查看主干道终端的实时数据和历史数据以及各个参数实时变化曲线图。而后仅通过简单的定位算法将这些数据进行迭代计算便能确定漏损的位置。系统通过将传感器技术、NB-IoT技术、云平台技术和定位算法相互融合,为漏水监测系统的发展提供了一条新的思路,推广了物联网的应用。图[64]表[2]参[55]
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