物联网行业应用实训

智慧城市沙盘系统

智慧城市系统将真实工业软硬件集成,并实地部署到实验室中,整个系统运用嵌入式、传感与智能控制、移动互联网、云计算、大数据、人工智能等多技术综合融合,满足综合教学创新实践实训、科研需求等,也为智慧产业人才培养、新工科专业建设起着至关重要的作用。

 

一、产品概述

系统主要包括智慧环境(智慧气象、智慧农林)、智慧管网(智慧水务、智慧电网、智慧燃气)、智慧城管(智慧路灯、智慧井盖、垃圾分类、平安城市)、智慧交通(智慧交管、智慧停车、智慧分拣)等软硬件系统,结合智慧中台大数据处理系统,通过高清电子大屏对智慧城市的所有信息数据进行监控、信息展示、数据报表、报警监控。

系统根据实验室场地及内容要求,硬件弹性伸缩实地部署、软件开源开放,配合完善的教学课程,解决嵌入式、传感与智能控制、机器视觉、自然语言处理、工程规划与设计、应用设计与开发、服务器部署与实施等多种课程学习。让学生在真实场景中学、在真实硬件中做、在真实行业应用中研。满足优质工科人才的输出和高水平实践性师资能力的培养。

二、产品框架

智慧城市系统功能框架如下图所示。

系统架构

智慧城市系统功能架构主要由基础设施层、基础平台支撑层、应用层和展示层四部分构成。

(1)基础设施层

基础设施层包括感知层与网络层两个部分。

感知层由建设智慧城市必须的硬件与软件构成。包括气象站、农业大棚、水灌溉控制、排风控制、水表、电表、燃气表、路灯、广告屏、井盖、垃圾桶、交通沙盘、红绿灯、交通标识、智能车、车牌、机械臂等各系统所需的传感器与控制器。

网络层为感知层提供数据通讯链路,方式包括无线传感网络(Zigbee、WiFi、LoRa、NB-IOT)异构汇聚数据,以及使用互联网、有线/无线网、4G/5G接入IoT云平台及云数据中心。

(2)基础平台支撑层

基础平台支撑层也可称为平台层。包含建设智慧城市必须的ICT软硬件设施。其中服务器、网络、GPU服务器、数据大屏、IoT异构网关,AI边缘计算网关等硬件配合IoT云平台、云数据中心、AI算力平台、智慧数据中台等软件完成平台层功能支撑。

(3)应用层

应用层结合嵌入式、传感与智能控制、移动互联网、云计算、大数据、人工智能等技术融合,以智慧环境(智慧气象系统、智慧农林系统)、智慧管网(智慧水务系统、智慧电网系统、智慧燃气系统)、智慧城管(智慧路灯系统、智慧井盖系统、垃圾分类系统、平安城市系统)、智慧交通(智慧交管系统、智慧停车系统、智慧分拣系统)、智慧中台(系统用户总览、用户数据总览、数据可视化)等系统场景为重要入口和节点,全面展示智慧城市的技术应用及技术趋势。

智慧管网以数字化水电气数据的基础上,以数据全面统一、感知交互可视、系统融合互联,预测预警为特征,通过端+云+大数据体系架构实现感知、预判、管控的能力。

智慧城管以智慧路灯、垃圾分类为核心,结合人工智能与IOT技术,为城市管理、民生服务提供支撑,包括照明、充电、广告、安防监控,垃圾自动分类提醒等。

智慧交通以智能车、摄像头、ROS机械臂为硬件载体,运用人工智能、机器视觉、ROS系统、IOT技术,配合交通场景、停车场景、货物分拣场景,实现无人驾驶、红绿灯识别、交通标识识别、车牌识别等系统功能,构建未来智慧交通无人驾驶、智慧道路、智慧停车等研创场景。

(4)展示层

展示层基于移动终端、PC电脑、数据大屏等前端展示界面,以各系统应用展示及使用为目标,可视化显示智慧城市所有的设备状态信息、传感数据、报警数据、控制执行、数据趋势及预测等。

三、产品特色

(1)工业级产业应用场景

智慧城市系统将真实工业软硬件集成,并实地部署到实验室中,整个系统运用嵌入式、传感与智能控制、移动互联网、云计算、大数据、人工智能等多技术综合融合,提供了包括智慧环境(智慧气象、智慧农林)、智慧管网(智慧水务、智慧电网、智慧燃气)、智慧城管(智慧路灯、智慧井盖、垃圾分类、平安城市)、智慧交通(智慧交管、智慧停车、智慧分拣)等软硬件系统,结合智慧中台大数据处理系统,满足综合教学创新实践实训、科研需求等,也为智慧产业人才培养、新工科专业建设起着至关重要的作用。

(2)多场景、多应用,数据可视化

智慧城市系统提供大数据处理的基础能力技术,如集数据采集、数据存储、数据计算、数据安全等等基础功能。还包含建设数据中台的一系列工具(离线或实时数据研发工具、数据联通工具等)。通过高清电子大屏对智慧城市的所有信息数据进行监控和信息展示,通过大数据可视化系统进行实时的数据报表和报警监控。

系统获取整套成智慧城市设备数据及状态,结合数据分析,采用数据可视化技术,通过图表、图形、地图等视觉元素,将设备状态展现出来,从而通过图形去表达数据和信息。通过数据可视化大屏系统,可直观查询查看智慧城市相关设备设施运行状态,可对设备设施告警事件进行直观定位。

产品特色1

产品特色2产品特色3

(3)课程配套、循序渐进,多方向教学

整个系统运用嵌入式、传感与智能控制、移动互联网、云计算、大数据、人工智能等多技术综合融合,硬件弹性伸缩实地部署、软件开源开放,配合完善的教学课程,满足综合教学创新实践实训、科研需求等,解决嵌入式、传感与智能控制、机器视觉、自然语言处理、工程规划与设计、应用设计与开发、服务器部署与实施等多种课程学习。让学生在真实场景中学、在真实硬件中做、在真实行业应用中研。

配套基础课程《传感与控制器原理与应用》、《无线传感网络》、《Android应用开发》、《Python基础》、《机器视觉OpenCV》、《深度学习与Tensorlow》、《PyQt5 GUI应用开发》、《自然语言处理》、《Ros机械臂控制与应用》等。

配套项目型实践课程《智慧城市系统工程概要设计》、《智慧城市系统工程规划设计》、《智慧城市系统工程应用设计》、《智慧城市人工智能技术应用》。

(4)虚拟仿真配套教学,虚实结合

智慧城市系统中采用的智能节点、异构网关、传感与控制器等硬件与配套虚拟仿真软件一致。

仿真系统采用三维动画仿真技术,可仿真原理演示、实验电路搭建调试、实验操作运行演示等功能,清晰易于理解掌握。通过更好的沉浸式体验,避免用户操作真实性的问题。使用户在实验、智能控制工程布线、开发应用等真实场景中,得心应手。

虚拟仿真系统中里每个器材(网关,无线网关、节点,传感器,控制器,调试线、仿真器等)均按照真实的硬件设备1:1进行缩放,建立3D模型。

综合例程实操过程中,均采用3D模型及3D场景中拖拽控件,同

时支持线路(电源、仿真器、传感器接线等)动态验证,轻松掌握工业级传感器接线、配置、组网技术。

结合以上技术特点,充分满足线上课程、实操、考核、比赛等要求。从而解决了因为疫情等原因,无法线下开课、考核、比赛等重要问题。

产品特色4

四、各系统软硬件介绍

(1)智慧环境

1)智慧气象

一体化气象站高度集成了多种气象监测要素,提高了监测精度的同时,还节省了大量的气象设备维护工作。隐藏式探头设计,面对雨雪天气,可以更好的应对雨雪的干扰,让气象站的监测精度有了更大的保障。将一体化气象站、其他传感器、摄像头等模块与无线传感器网络、智能控制技术、云计算等技术进行融合,我们就可以快速的搭建出基于智慧城市的智慧气象系统。

智慧气象

智慧气象系统主要基于传感器/执行器、智能节点、智能网关、云服务器等硬件设备进行软件开发,由智能节点采集温湿度、光照、大气压力、空气质量、风速、风向、噪声、雨雪等气象数据,然后智能节点通过无线传感网将数据传递给智能网关,网关提供本地服务同时将数据发送至云平台,用户可以通过APP或Web方式(数据大屏)连接本地或云平台的服务程序进行交互。

2)智慧农林

智慧农林系统集成农业大棚沙盘,采用长宽全透明效果,密封全防护设计,重点体现内部设备及传感器。配套侧部自然通风系统、水循环喷灌系统、照明系统等。水循环喷灌系统使用潜水泵、储水池、上下水管、喷头等实现真实水喷灌效果。配合土壤温湿度、土壤PH、土壤盐分、光照强度、二氧化碳等传感器。将传感及自动控制硬件模块、无线传感器网络、云计算等技术进行融合,配套数据可视化大屏。

智慧农林

智慧农林系统包含环境监测、农林控制、户外监测、棚内外数据对比、历史数据等内容及应用展示。

(2)智慧管网

1)智慧水务

智慧水务系统包含用水量检测、水温监测(趋势)、水质监测、历史数据等内容及应用展示。水循环及水监测沙盘作为系统硬件主体,采用内外观察窗的形式,长宽全透明设计,可直观观测水循环水表(用水量)变化、水质变化等现象,满足教学需求。系统实时采集水质PH、水温、水质溶氧量、氨氮浓度、水质浊度、水位、水量等数据用于监测水体环境。

智慧水务

2)智慧电网

智能电网系统由多个电表组成。分表安装在不同的子系统中,如智慧路灯、智慧交管、平安城市等系统中。总表与分表分别监测整个智慧城市项目用电情况(电压、电流、功率、频率、电能、功率因数)。将传感及自动控制技术、无线传感器网络、云计算等技术进行融合,搭建智慧电网系统,通过后台的数据分析进行自动调节和控制。

智慧电网

智慧电网系统包含用电量大数据、电量能耗、分表智慧电力数据等内容及应用展示。

(3)智慧城管

1)智慧路灯

路灯作为城市中分布最为密集且均匀的信息基础设施,在智慧城市、5G基站建设的推动下,将逐步由单一照明功能变成新型智慧路灯。通过传感与智能控制、人工智能和大数据等新技术将数据汇聚至云数据中心。智慧路灯将作为传感与智能控制的端口,为城市大数据提供支撑。

智慧路灯

智慧路灯包含智慧照明(环境智能、照明控制)、安防智能报警、电量能耗、智慧安防监控、智慧充电、智慧交互屏等功能及应用展示。

2)智慧井盖

智慧井盖系统它对路面上每一个井盖的远程可视化监控、控制、管理和维护;一旦井盖发生破损、振动、位移或水位过高侵漫等状况,能实时向后台报送信息,确保路面井盖状况始终可控,从而保障城市管井功能运转正常,最终保障行人和车辆安全。

智慧井盖

智慧井盖井体采用一体翻盖式设计,内置姿态检测传感器,提供井盖开合、位移、角度等数据实时监测。井盖角度在应用中,提供三维应用展示。内置水位传感器,与智慧水务共用水沙盘模型水缸,提供井内水位的实时监测。

3)垃圾分类

随着我国社会经济的高速发展和人口不断剧增,城市人口每天会产生大量的生活垃圾。垃圾未经分类就回收或者任意丢弃都会造成环境污染。垃圾分类的意义在于提升垃圾的利用率,提升资源转化率,保护环境。

垃圾分类

智慧垃圾桶按照新国标四分类垃圾分类标准,即可回收垃圾、有害垃圾、厨余垃圾、其他垃圾。采用机器视觉对垃圾进行分类,可通过自训练模型或百度AI进行识别分类,语音用提醒垃圾回收。垃圾桶内结合传感器,对桶内垃圾重量、垃圾容余数据的实时监测。建立基于AIOT+垃圾分类的一体化系统。

4)平安城市

智能平安城市系统中一般需要实时采集视频监控、GPS定位、安防、报警等数据用于监测整个城市运行状态。将这些数据的监测与无线传感器网络、智能控制技术、云计算等技术进行融合,我们就可以快速的搭建出基于移动通信技术的智慧平安城市系统,除了实现远程智能对城市监测,还可以利用人工智能、大数据分析等技术进一步处理数据,为城市管理和决策提供数据支撑。

智慧平安城市系统主要基于传感器/执行器、智能节点、智能网关、云服务器等硬件设备进行软件开发,由智能节点采集燃气、烟雾、经度、纬度、红外对射、门禁卡号等平安城市数据并能控制电磁锁开关,然后智能节点通过无线传感网将数据传递给智能网关,网关提供本地服务同时将数据发送至云平台,用户可以通过APP或Web方式连接本地或云平台的服务程序进行交互。

(4)智慧交通

系统采用较为真实的交通应用场景模拟,包含道路、停车场、交通灯、交通标识,拍照系统、公交站牌、智能搬运、语音播报等,主要结合人工智能机器视觉、语音识别、语音合成、RFID技术、传感器技术、嵌入式编程控制系统、Android、WEB云平台软件等设计的AIOT实训系统,学生通过系统了解人工智能与智能控制技术在交通系统的应用和开发流程,即可用于实训系统应用演示,又支持教学实践开发,提升学习兴趣。

1)提供智能机器视觉、路径规划、自动驾驶、智能搬运分拣等自动智能驾驶框架,为教学实践提供案例。

2)智能机器视觉:视觉通过摄像头感知完成图像处理,基于深度学习和Yolo-V4目标检测模型训练与部署,实时实现摄像头视频采集、分析与识别。

3)路径规划:基于ROS雷达导航、机器视觉技术,运用自主规划路径等算法实现智能导航。内置高效的路径规划算法,设计最优路线和行驶规则。

4)地图绘制:基于ROS雷达、测距雷达技术,SLAM建图技术的融合,实现场景地图电子地图的构建及车辆定位。

5)基于以上技术及实现,实现智慧交管系统人车协同、智慧停车管理系统车路协同、智慧分拣系统车物协同等功能。

1)智慧交管

基于城市路口交通场景的地图,实现无人车实时定位、红绿灯管控、实时摄像头交通标识拍照、识别及显示。

智慧交管

2)智慧停车

基于城市路口交通场景及智慧停车场的交通场景地图,实现无人车停车调度应用场景,能够实时查看停车场车位信息,并自动停车。

智慧停车

3)智慧分拣

基于智慧分拣的地图,实现无人车自动识别货物种类,自动抓取货物,并送达指定分拣区域。

智慧分拣

(5)智慧中台

智慧中台为智慧城市提供大数据处理的基础能力技术,如集数据采集、数据存储、数据计算、数据安全等等基础功能。还包含建设数据中台的一系列工具,如离线或实时数据研发工具、数据联通工具、标签计算工具、算法平台工具、数据服务工具及自助分析工具。作为智慧城市的中台系统,通过高清电子大屏对智慧城市的所有信息数据进行监控和信息展示,通过大数据可视化系统进行实时的数据报表和报警监控。

智慧中台

1)用户系统总览(数据大屏)

1整体要求

系统获取整套成智慧城市设备数据及状态,结合数据分析,采用数据可视化技术,通过图表、图形、地图等视觉元素,将设备状态展现出来,从而通过图形去表达数据和信息。通过数据可视化大屏系统,可直观查询查看智慧城市相关设备设施运行状态,可对设备设施告警事件进行直观定位。

2项目信息

结合项目定位模块及后台项目信息,在数据大屏3D地图中展现项目所在位置,在信息中展现项目名称、联系人、产品SN、所属院校等信息。

3联网设备统计

统计整个智慧城市项目中,设备接入总数、网关数量、节点数量、传感器数量、执行器数量等关键数据。使用饼图展示设备在线率(在线、离线数据)。可直观查看整体项目设备设施运行状态。

4报警统计

统计整个智慧城市项目中,报警设备产生报警数量关键数据,包括在线设备、报警设备、已处理报警设备、未处理报警设备等。使用进度百分比直观展示设备异常报警率(在线设备、报警设备)。其中报警设备必须在IOT后台中,进行权限处理,从而对报警信息进行直观定位。

5数据存储统计

统计整个智慧城市项目中,所有数据存储情况,以日存储量、月存储量、总存储量等关键数据进行展示。可直观掌握智慧城市整套系统运行中,每日、每月的数据存储大小,数据包括传感器数据、报警数据等。

6项目组织列表

通过树状列表,形象展示智慧城市项目,各个子系统网关设备与各节点设备拓扑状态。直观掌握系统组织架构。

2)系统数据监控(数据大屏)

1整体要求

系统获取整套成智慧城市设备实时数据、摄像头视频数据、历史数据,结合数据分析及搜索查询功能,以列表及图形的形式,将设备数据展现出来,从而通过图形去表达数据和信息。

2实时数据

采用列表滚动形式,实时展现智慧城市系统中,所有硬件设备实时数据,包含正常传感数据及报警数据。亦可通过搜索查询功能,具体查看相关设备数据。

3历史数据

采用曲线或折线图的形式,结合数据源选择、数据变量选择、数据时间选择,在数据大屏中直观展示智慧城市系统中相关设备传感器历史数据。

4设备拓扑

采用灵活拖动形式,形象展示智慧城市项目,各个子系统网关设备与各节点设备拓扑状态。直观掌握系统组织架构。

5视频监控

在数据大屏中,接入智慧城市系统中各系统智能摄像机,采用node.js+jsmpeg将摄像头rtsp流转换达到在web页面实时播放,实现多摄像头视频同时监控。

3)系统数据大屏(数据大屏)

包含智慧环境、智慧管网、智慧城管、智慧交通数据大屏。相关功能及介绍详见参数“数据可视化”部分。

一、智慧环境

(一)智慧气象

1.一体式气象站

(1)采用一体式多数据采集气象站,支架高度1.9m。

(2)通讯协议:RS485 Modbus协议,支持基于zigbee、蓝牙、wifi、4G网络获取传感器数据,提供驱动源码及实验资源。

(3)风速传感器:量程 0-60m/s,精度 ±(0.2m/s±0.02*V)

(4)风向传感器:量程 0-359°,精度 ±3°

(5)温度传感器:量程 -40℃~+80℃,精度 ±0.5℃(25℃)

(6)湿度传感器:量程 0%RH~99%RH,精度 ±3%RH(60%RH 25℃)

(7)大气压力传感器:量程 0~120Kpa,精度 ±0.15 Kpa(25℃ 101 Kpa)

(8)噪声传感器:量程 30db~130 db,精度 ±0.5 db(参考音准 94db@1KHz)

(9)PM2.5 PM10传感器:量程 0-1000ug/m³,精度 ±3%FS(@100ug/m3、25℃、50%RH)

(10)光照传感器:量程 0~20w lux,精度±7% (@25℃)

2.雨雪传感器

(1)NPN输出,距离5cm

2)通信稳定,支持基于ZigBee网络获取传感器数据,提供驱动源码及实验资源。

3.智慧监控

(1)视频分辨率:720p

(2)AI功能:支持人脸识别、交通目标识别、车牌识别、垃圾分类等功能,并配套教学实训案例

(3)视频压缩:H.264+高数据压缩比率

(4)红外夜视:支持,自带30颗LED红外灯

(5)通信协议:ONVIF全球通信协议

4.无线智能节点x2

(1)核心MCU:双MCU设计,无线模块 + Cortex-M3核心STM32F103RET6

(2)显示单元: 3.5寸TFT触摸显示屏,分辨率320*480,可提供良好的人机交互界面

(3)对外接口:包括485、ADC、SPI、PWM、GPIO、UART、IIC等

(4)无线模块接口:通用双排防反插接口,支持ZigBee,WiFi,LoRa等无线模块

(5)外壳:配套黑色有机玻璃罩

(6)开放源代码,提供教学实验资源

5.无线智能网关

(1)核心MCU:采用基于ARM Cortex-M4内核的32位微控制器STM32F429ZGT6。

(2)支持RT-Thread、UCOS-II操作系统。

(3)无线单元:预留通用无线模块接口,支持ZIGBEE、WIFI、蓝牙、LORA、等无线模块

(4)对外接口:提供USB串口、USB接口、网口、JTAG下载调试口、电源开关等多种接口;配套ABS外壳,双色LED指示灯

(5)使用通过IEC-61508 ,SIL3/SIL4认证的嵌入式操作系统进行开发,保证程序可靠稳定运行。实现了传感器数据预计算、数据过滤、数据聚合和数据缓存等功能。集成cJson库、Mqtt库,为网关与云端远程连接提供实时可靠的MQTT消息服务。

(6)利用其自适应实时存储器加速器功能,使得智能异构无线网关能实时处理应用层设置的联动信息,将不同联动内容分地址存储,互不干扰。

6.IOT中间件

(1)板载工业级IoT中间件模组

(2)接口:WIFI、以太网接口,1个复位按钮、1个reload重置按钮、1个指示灯。实现UART、Wi-Fi、以太网间的三者互传功能。

(3)工作模式:透明传输模式、串口指令模式、GPIO模式、HTTPd Client模式;可以同时容纳24个客户端同时接入;支持AP、STA、AP+STA配网;支持自定义心跳包、套接字分发协议;支持Modbus轮询功能;支持远程升级功能;支持超时重启、定时重启;支持网页、串口AT指令、网路AT指令配置;支持内置天线,传输距离可达280米。

(4)内置IoT网关服务软件,提供C/S架构服务端配置,提供基于ModbusIoT协议;同时提供云平台信息配置,支持MQTT接入自研IoT云。

7.单极化全向吸顶天线

(1)频段:800-3700MHZ

(2)增益:≥1.5/3.5/3.5dBi

(3)极化方式:V

(4)驻波比:≤1.5

(5)接口类型:N-F

(6)射频同轴电缆:RG58电缆

(7)工作温度:-35℃~+45℃

(8)防水防尘:IP30

8.智慧气象系统(数据大屏)

(1)总体要求:包含环境监测、污染监测、风控监测、安防监控、历史数据等5大块内容及应用展示。

(2)环境监测:实时将温湿度、光照、雨雪、大气压力数据MQTT接入IOT云平台中并显示,相关数据采用饼图展示。

(3)污染监测:实时将PM2.5、PM10、噪音数据MQTT接入IOT云平台中,对比PM2.5空气标准,呈现空气质量结果(直观非数字)。对比噪音标准,呈现噪音结果(直观非数字)。同时实时PM2.5、PM10、噪音数据通过立体柱状图直观实时展示。

(4)风控监测:实时将风速、风向数据MQTT接入IOT云平台中并显示,相关数据采用饼图展示。

(5)安防监控:采用node.js+jsmpeg将摄像头rtsp流转换达到在web页面实时播放。支持人脸识别、交通目标识别、车牌识别、垃圾分类等功能,并配套教学实训案例。

(6)多模定位:实时将气象站系统位置通过多模定位数据MQTT接入IOT云平台中并显示。地图采用高德地图。

(7)历史数据:将正确数据存入MongoDb数据库,通过曲线图查看不同时段历史数据。

(8)提供应用源码及实验资源。

(二)智慧农林

1.农业大棚沙盘

(1)尺寸:1200mm*600mm*300mm长宽高。

(2)材质:5mm亚克力材质遮挡,长宽全透明效果,密封全防护,重点体现内部设备及传感器。配套侧部自然通风系统、水循环喷灌系统、照明系统等。沙盘底座:采用实木支架;底盘防蛀、耐变形的材料,底板防火板材料。

(3)水循环喷灌系统:潜水泵,储水池,上下水管,喷头,实现真实水喷灌效果。可用软件系统控制,开放源代码,提供教学实验资源。

(4)潜水泵:PWM继电器控制。功率150W;扬程5m;流量5500L/h。180mm*95mm*130mm长宽高。

(5)喷头:尺寸4分;连接尺寸20mm;材质不锈钢;电镀工艺;材质加厚、防腐防锈、不易断裂;工作压力20-40KPA;喷射高度0.2m;喷水量1m³/h;覆盖直径0.3m。

(6)自然通风系统:2路换气扇,内置RGB变色灯,开关量控制。

2.二氧化碳传感器

(1)显示屏:2.88寸液晶屏

(2)按键:四个操作按键,分别为Menu、上翻、下翻、OK键

(3)通信协议:RS485 Modbus协议,通信稳定,支持基于ZigBee网络获取传感器数据,提供驱动源码及实验资源。

(4)测量范围:5000ppm/1%/3%/65%/100%可选

(5)精度:±(50ppm+3%读数)(25℃)

(6)平均电流:≤ 85mA

(7)非线性:<1%F·S

(8)工作温度:-10℃ T0 +50℃

3.土壤温湿度传感器

(1)通信协议:RS485 Modbus协议,通信稳定,支持基于ZigBee网络获取传感器数据,提供驱动源码及实验资源。

(2)温度量程:-40℃~+80℃

(3)温度精度:±0.5℃(25℃)

(4)湿度量程:0%RH~100%RH

(5)湿度精度:±3%RH(0~53%RH)、±5%RH(53~100%RH)

4.无线智能节点x2

(1)核心MCU:双MCU设计,无线模块 + Cortex-M3核心STM32F103RET6

2)显示单元: 3.5寸TFT触摸显示屏,分辨率320*480,可提供良好的人机交互界面

3)对外接口:包括485、ADC、SPI、PWM、GPIO、UART、IIC等

4)无线模块接口:通用双排防反插接口,支持ZigBee,WiFi,LoRa等无线模块

5)外壳:配套黑色有机玻璃罩

6)开放源代码,提供教学实验资源

5.无线智能网关

(1)核心MCU:采用基于ARM Cortex-M4内核的32位微控制器STM32F429ZGT6。

(2)支持RT-Thread、UCOS-II操作系统。

(3)无线单元:预留通用无线模块接口,支持ZIGBEE、WIFI、蓝牙、LORA、等无线模块

(4)对外接口:提供USB串口、USB接口、网口、JTAG下载调试口、电源开关等多种接口;配套ABS外壳,双色LED指示灯

(5)使用通过IEC-61508 ,SIL3/SIL4认证的嵌入式操作系统进行开发,保证程序可靠稳定运行。实现了传感器数据预计算、数据过滤、数据聚合和数据缓存等功能。集成cJson库、Mqtt库,为网关与云端远程连接提供实时可靠的MQTT消息服务。

(6)利用其自适应实时存储器加速器功能,使得智能异构无线网关能实时处理应用层设置的联动信息,将不同联动内容分地址存储,互不干扰。

6.IOT中间件

(1)板载工业级IoT中间件模组

(2)接口:WIFI、以太网接口,1个复位按钮、1个reload重置按钮、1个指示灯。实现UART、Wi-Fi、以太网间的三者互传功能。

(3)工作模式:透明传输模式、串口指令模式、GPIO模式、HTTPd Client模式;可以同时容纳24个客户端同时接入;支持AP、STA、AP+STA配网;支持自定义心跳包、套接字分发协议;支持Modbus轮询功能;支持远程升级功能;支持超时重启、定时重启;支持网页、串口AT指令、网路AT指令配置;支持内置天线,传输距离可达280米。

(4)内置IoT网关服务软件,提供C/S架构服务端配置,提供基于ModbusIoT协议;同时提供云平台信息配置,支持MQTT接入自研IoT云。

7.智慧农林系统(数据大屏)

(1)总体要求:包含环境监测、农林控制、户外监测、棚内外数据对比、历史数据等5大块内容及应用展示。

(2)环境监测:实时将温湿度、土壤温度、土壤湿度、光照、二氧化碳、PH数据MQTT接入IOT云平台中并显示,相关数据采用饼图展示。

(3)农林控制:实时控制喷淋灌溉、换气排风、遮阳卷帘等大棚控制设备。

(4)户外监测:实时将风速、风向、雨雪等数据MQTT接入IOT云平台中并显示,相关数据采用饼图展示。可接入智慧气象系统所有传感器数据。

(5)安防监控:采用node.js+jsmpeg将摄像头rtsp流转换达到在web页面实时播放。支持人脸识别、交通目标识别、车牌识别、垃圾分类等功能,并配套教学实训案例。

(6)棚内外数据对比:采用双曲线图,实现土壤湿度与空气湿度对比。

(7)多模定位:实时将农林系统位置通过多模定位数据MQTT接入IOT云平台中并显示。地图采用高德地图。

(8)历史数据:将正确数据存入MongoDb数据库,通过曲线图查看不同时段历史数据。

(9)提供应用源码及实验资源。

 

二、智慧管网

(一)智慧水务

1.水监测沙盘

(1)内部水监测区域尺寸:500mm*500mm*550mm长宽高。

(2)外部观察区域尺寸:400mm*450mm长宽。可直接观测PH传感器、浊度传感器、溶解氧(水温)传感器、氨氮浓度传感器。

(3)材质:5mm玻璃材质,长宽全透明效果,密封全防护,重点体现内部设备及传感器。配套侧部水质监测系统、用水量监测系统等。沙盘底座:采用实木支架;底盘防蛀、耐变形的材料,底板防火板材料。

2.水量监测系统

(1)智能水表安装与水循环系统中,用于监测水循环系统实际用水量。

(2)通信协议:RS485 Modbus协议,通信稳定,支持基于ZigBee网络获取传感器数据,提供驱动源码及实验资源。

(3)波特率:默认9600

(4)水表读数范围:0.0001~9999.9999m³

(5)常用流量Q3:2.5 m³/h

(6)准确度等级:Q3/Q1=80

(7)水表精度:±5%

(8)工作环境温度:0℃~+45℃

(9)使用环境:水压≤1Mpa,水表不能浸入水中

3.PH传感器

(1)通信协议:RS485 Modbus协议,通信稳定,支持基于ZigBee网络获取传感器数据,提供驱动源码及实验资源。

(2)量程:0-14PH

(3)精度:±0.15PH

(4)分辨率:0.01PH

(5)工作环境温度: 0℃~+60℃

4.浊度传感器

(1)通信协议:RS485 Modbus协议,通信稳定,支持基于ZigBee网络获取传感器数据,提供驱动源码及实验资源。

(2)量程:0-1000NTU

(3)精度:±5%FS(25℃)

(4)浊度值分辨率:0. 1NTU

(5)工作环境温度: 0℃~+40℃

(6)测量原理:90°光散射法

(7)防护等级:IP68

5.溶解氧传感器

(1)通信协议:RS485 Modbus协议,通信稳定,支持基于ZigBee网络获取传感器数据,提供驱动源码及实验资源。

(2)量程:0~20mg/L(0~200%饱和度)

(3)溶解氧值精度:±3%FS(25℃)

(4)溶解氧值分辨率:0.01mg/L

(5)温度量程: -20℃~+80℃

(6)温度精度:±0.5℃(25℃)

(7)温度分辨率:0.1℃

(8)工作环境温度:0℃~+40℃

(9)测量原理:荧光法

(10)防护等级:IP68

6.氨氮浓度传感器

(1)通信协议:RS485 Modbus协议,通信稳定,支持基于ZigBee网络获取传感器数据,提供驱动源码及实验资源。

(2)量程:0~100ppm

(3)氨氮值精度:±1%FS

(4)氨氮值分辨率:0.01ppm

(5)工作环境温度: 0℃~+50℃

(6)响应时间:<30s

(7)防护等级:IP68

7.无线智能节点x5

(1)核心MCU:双MCU设计,无线模块 + Cortex-M3核心STM32F103RET6

(2)显示单元: 3.5寸TFT触摸显示屏,分辨率320*480,可提供良好的人机交互界面

(3)对外接口:包括485、ADC、SPI、PWM、GPIO、UART、IIC等

(4)无线模块接口:通用双排防反插接口,支持ZigBee,WiFi,LoRa等无线模块

(5)外壳:配套黑色有机玻璃罩

(6)开放源代码,提供教学实验资源

8.无线智能网关

(1)核心MCU:采用基于ARM Cortex-M4内核的32位微控制器STM32F429ZGT6。

(2)支持RT-Thread、UCOS-II操作系统。

(3)无线单元:预留通用无线模块接口,支持ZIGBEE、WIFI、蓝牙、LORA、等无线模块

(4)对外接口:提供USB串口、USB接口、网口、JTAG下载调试口、电源开关等多种接口;配套ABS外壳,双色LED指示灯

(5)使用通过IEC-61508 ,SIL3/SIL4认证的嵌入式操作系统进行开发,保证程序可靠稳定运行。实现了传感器数据预计算、数据过滤、数据聚合和数据缓存等功能。集成cJson库、Mqtt库,为网关与云端远程连接提供实时可靠的MQTT消息服务。

(6)利用其自适应实时存储器加速器功能,使得智能异构无线网关能实时处理应用层设置的联动信息,将不同联动内容分地址存储,互不干扰。

9.IoT中间件

(1)板载工业级IoT中间件模组

(2)接口:WIFI、以太网接口,1个复位按钮、1个reload重置按钮、1个指示灯。实现UART、Wi-Fi、以太网间的三者互传功能。

(3)工作模式:透明传输模式、串口指令模式、GPIO模式、HTTPd Client模式;可以同时容纳24个客户端同时接入;支持AP、STA、AP+STA配网;支持自定义心跳包、套接字分发协议;支持Modbus轮询功能;支持远程升级功能;支持超时重启、定时重启;支持网页、串口AT指令、网路AT指令配置;支持内置天线,传输距离可达280米。

(4)内置IoT网关服务软件,提供C/S架构服务端配置,提供基于ModbusIoT协议;同时提供云平台信息配置,支持MQTT接入自研IoT云。

(二)智慧电网

1.总体要求

由3个以上电表组成。分表安装在不同的子系统中,如智慧路灯、智慧交管、平安城市等系统中。总表则监测整个智慧城市项目用电情况(电压、电流、功率、频率、电能、功率因数)。

2.智能电表

(1)材料:外壳采用ABS防火材质,金属件采用高导电率铜,接线端子防盐雾防锈处理。

(2)显示:LCD屏幕实时显示数据

(3)工作电流:5(60)A

(4)显示位数:888888

(5)占位:2P

(6)轮显方式:自动轮显

(7)计量功能:有、无功、双向计算

(8)测量内容:电压、电流、功率、频率、电能、功率因数

(9)通信协议:RS485 Modbus协议,通信稳定,支持基于ZigBee网络获取传感器数据,提供驱动源码及实验资源。

3.无线智能节点x3

(1)核心MCU:双MCU设计,无线模块 + Cortex-M3核心STM32F103RET6

(2)显示单元: 3.5寸TFT触摸显示屏,分辨率320*480,可提供良好的人机交互界面

(3)对外接口:包括485、ADC、SPI、PWM、GPIO、UART、IIC等

(4)无线模块接口:通用双排防反插接口,支持ZigBee,WiFi,LoRa等无线模块

(5)外壳:配套黑色有机玻璃罩

(6)开放源代码,提供教学实验资源

4.无线智能网关

(1)核心MCU:采用基于ARM Cortex-M4内核的32位微控制器STM32F429ZGT6。

(2)支持RT-Thread、UCOS-II操作系统。

(3)无线单元:预留通用无线模块接口,支持ZIGBEE、WIFI、蓝牙、LORA、等无线模块

(4)对外接口:提供USB串口、USB接口、网口、JTAG下载调试口、电源开关等多种接口;配套ABS外壳,双色LED指示灯

(5)使用通过IEC-61508 ,SIL3/SIL4认证的嵌入式操作系统进行开发,保证程序可靠稳定运行。实现了传感器数据预计算、数据过滤、数据聚合和数据缓存等功能。集成cJson库、Mqtt库,为网关与云端远程连接提供实时可靠的MQTT消息服务。

(6)利用其自适应实时存储器加速器功能,使得智能异构无线网关能实时处理应用层设置的联动信息,将不同联动内容分地址存储,互不干扰。

5.IOT中间件

(1)板载工业级IoT中间件模组

(2)接口:WIFI、以太网接口,1个复位按钮、1个reload重置按钮、1个指示灯。实现UART、Wi-Fi、以太网间的三者互传功能。

(3)工作模式:透明传输模式、串口指令模式、GPIO模式、HTTPd Client模式;可以同时容纳24个客户端同时接入;支持AP、STA、AP+STA配网;支持自定义心跳包、套接字分发协议;支持Modbus轮询功能;支持远程升级功能;支持超时重启、定时重启;支持网页、串口AT指令、网路AT指令配置;支持内置天线,传输距离可达280米。

(4)内置IoT网关服务软件,提供C/S架构服务端配置,提供基于ModbusIoT协议;同时提供云平台信息配置,支持MQTT接入自研IoT云。

三、智慧城管

(一)智慧路灯

总体要求:智慧路灯包含智慧照明(环境智能、照明控制)、安防智能报警、电量能耗、智慧安防监控、智慧充电、智慧交互屏等6大块内容及应用展示。

1.灯杆主体

(1)灯杆尺寸:智慧路灯杆总高不大于2.5米,主灯伸臂不大于0.95米,副灯伸臂不大于0.5米。

(2)灯杆材质:使用热镀锌钢材,进行防生锈喷涂处理。

(3)灯杆采用分体式设计,由主灯杆、副灯臂和箱体三个主体部分而成。

(4)灯杆内部集成智能电表、空气开关、AC-DC电源、IoT设备等。

2.智慧照明(环境智能、照明控制)

(1)照明光源:功率30W,工业级普瑞灯珠,尺寸148mm*198mm,发光颜色正白色,PWM无极调光,通信稳定,支持基于ZigBee网络控制,提供驱动源码及实验资源。

(2)光照传感器:精度±5%(25℃),强度0-65535 Lux,长期稳定性≤5%/y,工作温度-10℃ T0 +90℃,RS485 Modbus协议。

(3)雨雪传感器:NPN输出,距离5cm。

(4)人体感应传感器:干接点信号输出,检测范围180°,最大距离30m,持续时间7s-8min(可调),运动速度0.6-1.5m/s。

(5)以上传感器均通信稳定,支持基于ZigBee网络获取传感器数据,提供驱动源码及实验资源。

(6)内置环境照明联动阈值设置功能,设置光照、雨雪、人体感应传感器阈值参数,可自动完成照明联动。

3.安防智能报警

(1)系统记录不同智慧路灯“紧急按钮”被按下时的信息(坐标、时间、是否处理),实现远程报警。亦后台,需要授权处理,才可解除系统报警信息标记。

(2)紧急按钮传感器:材料锌铝合金,红色SOS急停推锁旋放式按钮,IP65、IK08防护等级,开关组合1NO 1NC。

(3)声光报警灯:LED灯珠,声音最大100db以上,旋钮调节,带开关,IP54防水等级。

(4)以上传感器均通信稳定,支持基于ZigBee网络获取传感器数据,提供驱动源码及实验资源。

(5)内置安防联动设置功能,设置参数后,按下SOS按钮,报警灯联动。

4.电量能耗

智能电表内置在智慧路灯结构中,监测路灯整体用电情况(电压、电流、功率、频率、电能、功率因数),并在应用中展示。

(1)材料:外壳采用ABS防火材质,金属件采用高导电率铜,接线端子防盐雾防锈处理。

(2)显示:LCD屏幕实时显示数据

(3)工作电流:5(60)A

(4)显示位数:888888

(5)占位:2P

(6)轮显方式:自动轮显

(7)计量功能:有、无功、双向计算

(8)测量内容:电压、电流、功率、频率、电能、功率因数

(9)通信协议:RS485 Modbus协议,通信稳定,支持基于ZigBee网络获取传感器数据,提供驱动源码及实验资源。

5.智慧安防监控

(1)视频分辨率:720p

(2)AI功能:支持人脸识别、交通目标识别、车牌识别、垃圾分类等功能,并配套教学实训案例

(3)视频压缩:H.264+高数据压缩比率

(4)红外夜视:支持,自带30颗LED红外灯

(5)通信协议:ONVIF全球通信协议

6.智慧充电

(1)无线充电器内置在智慧路灯结构中。

(2)材料:电镀烤漆边框+ABS防火塑胶

(3)无线充电功率:15W

(4)无线充电线圈:符合WPC的QI标准无线充电感应线圈

(5)无线充电感应距离:≤6mm

(6)USB-A有线输出功率:5V/2.4A

(7)USB-C有线输出功率:5V/3A

(8)认证:QI CE FCC ROHS

7.智慧交互屏

(1)金属铝型材外壳,尺寸不小于:22英寸1920*1080 16:9 LED显示屏,亮度300-1000尼特。

(2)国产CPU,不低于四核Cortex-A17异构处理器,主频高达1.8GHz,内存不低于2G,存储不低于8G,GPU不低于四核Mali-T764 GPU,安卓7.1操作系统,支持以太网、Wi-Fi网络,200W像素前置摄像头,支持4K、H.265硬解码。

(3)集成IoT云服务,提供网关配置工具,提供数据解析、地址缓存、消息推送、安全管理等服务,提供Android系统下各系统应用。

(4)接口:USB*2、LAN*1、电源接口*1。

(5)测温模块:64点矩阵式测量,测量体温范围34~42℃,测量精度0.2℃,无接触测量距离:10~50CM。

(6)消毒机:产品容量1000ml,出液模式喷雾、泡沫、滴皂,输入电压AC100-240v 50/60HZ,感应器电压AC6V,设备功率20W。

(7)支持人脸识别、自动测温、伸手喷液、android app开发等功能。

(8)提供人工智能综合案例:智能广告系统(CMS远程发布系统),人脸识别、语音播报、自动测温等。

8.多模定位

(1)通信协议:RS485 Modbus协议,通信稳定,支持基于ZigBee网络获取传感器数据,提供驱动源码及实验资源。

(2)材料:铝合金一体成型

(3)防护等级:IP67级防水防尘

(4)导航系统:GPS/BDS/QZSS

(5)定位精度:<2.5m(CEP50)

(6)接收灵敏度:-162dBm

(7)定位更新率:1Hz

(8)工作电压:5-36V

(9)工作温度:-45℃~+80℃

9.无线智能节点x3

(1)核心MCU:双MCU设计,无线模块 + Cortex-M3核心STM32F103RET6

(2)显示单元: 3.5寸TFT触摸显示屏,分辨率320*480,可提供良好的人机交互界面

(3)对外接口:包括485、ADC、SPI、PWM、GPIO、UART、IIC等

(4)无线模块接口:通用双排防反插接口,支持ZigBee,WiFi,LoRa等无线模块

(5)外壳:配套黑色有机玻璃罩

(6)开放源代码,提供教学实验资源

10.无线智能网关

(1)核心MCU:采用基于ARM Cortex-M4内核的32位微控制器STM32F429ZGT6。

(2)支持RT-Thread、UCOS-II操作系统。

(3)无线单元:预留通用无线模块接口,支持ZIGBEE、WIFI、蓝牙、LORA、等无线模块

(4)对外接口:提供USB串口、USB接口、网口、JTAG下载调试口、电源开关等多种接口;配套ABS外壳,双色LED指示灯

(5)使用通过IEC-61508 ,SIL3/SIL4认证的嵌入式操作系统进行开发,保证程序可靠稳定运行。实现了传感器数据预计算、数据过滤、数据聚合和数据缓存等功能。集成cJson库、Mqtt库,为网关与云端远程连接提供实时可靠的MQTT消息服务。

(6)利用其自适应实时存储器加速器功能,使得智能异构无线网关能实时处理应用层设置的联动信息,将不同联动内容分地址存储,互不干扰。

11.IoT中间件

(1)板载工业级IoT中间件模组

(2)接口:WIFI、以太网接口,1个复位按钮、1个reload重置按钮、1个指示灯。实现UART、Wi-Fi、以太网间的三者互传功能。

(3)工作模式:透明传输模式、串口指令模式、GPIO模式、HTTPd Client模式;可以同时容纳24个客户端同时接入;支持AP、STA、AP+STA配网;支持自定义心跳包、套接字分发协议;支持Modbus轮询功能;支持远程升级功能;支持超时重启、定时重启;支持网页、串口AT指令、网路AT指令配置;支持内置天线,传输距离可达280米。

(4)内置IoT网关服务软件,提供C/S架构服务端配置,提供基于ModbusIoT协议;同时提供云平台信息配置,支持MQTT接入自研IoT云。

12.单极化全向吸顶天线

(1)频段:800-3700MHZ

(2)增益:≥1.5/3.5/3.5dBi

(3)极化方式:V

(4)驻波比:≤1.5

(5)接口类型:N-F

(6)射频同轴电缆:RG58电缆

(7)工作温度:-35℃~+45℃

(8)防水防尘:IP30

(二)智慧井盖

1.井盖

(1)井盖井体一体翻盖式设计,圆形,内径尺寸400mm,外径尺寸500mm。

(2)材质:球磨铸铁、背部加筋。

(3)内置姿态检测传感器,提供井盖开合、位移、角度等数据实时监测。井盖角度在应用中,提供三维应用展示。

(4)内置水位传感器,与智慧水务共用水沙盘模型水缸,提供井内水位的实时监测。

(5)开放源代码,提供教学实验资源。

2.姿态检测传感器

(1)传感器类型:加速度/角速度/角度/磁场

(2)通信协议:RS485 Modbus协议,通信稳定,支持基于ZigBee、LoRa、NBIOT网络获取传感器数据,提供驱动源码及实验资源。

(3)工作温度:-45℃~+80℃

(4)加速度量程:±16g

(5)加速度分辨率:0.0005(g/LSB)

(6)陀螺仪量程:±2000°/s

(7)陀螺仪分辨率:0.061(°/s)/(LSB)

(8)磁力计量程:±2Gauss

(9)磁力计分辨率:0.0667mGauss/LSB

(10)俯仰、横滚角量程:X:±180° Y:±90°

(11)俯仰、横滚角分辨率:0.2°

(12)航向角量程:Z:±180°

(13)航向角精度:1°

(14)航向角分辨率:0.0055°

3.水位传感器

(1)材料:316L不锈钢膜片+304不锈钢外壳

(2)测量介质:液体

(3)量程:0-500米

(4)综合精度:0.2%F.S

(5)响应时间:8ms

(6)通信协议:RS485 Modbus协议,通信稳定,支持基于ZigBee、LoRa、NBIOT网络获取传感器数据,提供驱动源码及实验资源。

(7)介质温度:-25℃~+60℃

(8)密封等级:IP68

(9)过程连接:投入式

4.无线智能节点x2

(1)核心MCU:双MCU设计,无线模块 + Cortex-M3核心STM32F103RET6

(2)显示单元: 3.5寸TFT触摸显示屏,分辨率320*480,可提供良好的人机交互界面

(3)对外接口:包括485、ADC、SPI、PWM、GPIO、UART、IIC等

(4)无线模块接口:通用双排防反插接口,支持ZigBee,WiFi,LoRa等无线模块

(5)外壳:配套黑色有机玻璃罩

(6)开放源代码,提供教学实验资源

5.无线智能网关

(1)核心MCU:采用基于ARM Cortex-M4内核的32位微控制器STM32F429ZGT6。

(2)支持RT-Thread、UCOS-II操作系统。

(3)无线单元:预留通用无线模块接口,支持ZIGBEE、WIFI、蓝牙、LORA、等无线模块

(4)对外接口:提供USB串口、USB接口、网口、JTAG下载调试口、电源开关等多种接口;配套ABS外壳,双色LED指示灯

(5)使用通过IEC-61508 ,SIL3/SIL4认证的嵌入式操作系统进行开发,保证程序可靠稳定运行。实现了传感器数据预计算、数据过滤、数据聚合和数据缓存等功能。集成cJson库、Mqtt库,为网关与云端远程连接提供实时可靠的MQTT消息服务。

(6)利用其自适应实时存储器加速器功能,使得智能异构无线网关能实时处理应用层设置的联动信息,将不同联动内容分地址存储,互不干扰。

6.IoT中间件

(1)板载工业级IoT中间件模组

(2)接口:WIFI、以太网接口,1个复位按钮、1个reload重置按钮、1个指示灯。实现UART、Wi-Fi、以太网间的三者互传功能。

(3)工作模式:透明传输模式、串口指令模式、GPIO模式、HTTPd Client模式;可以同时容纳24个客户端同时接入;支持AP、STA、AP+STA配网;支持自定义心跳包、套接字分发协议;支持Modbus轮询功能;支持远程升级功能;支持超时重启、定时重启;支持网页、串口AT指令、网路AT指令配置;支持内置天线,传输距离可达280米。

(4)内置IoT网关服务软件,提供C/S架构服务端配置,提供基于ModbusIoT协议;同时提供云平台信息配置,支持MQTT接入自研IoT云。

(三)垃圾分类

1.智能垃圾桶

1)垃圾桶桶身及内胆材质为镀锌钢板,尺寸不小于120*36*90cm。

2)垃圾桶支持新国标四分类垃圾分类标准,即可回收垃圾、有害垃圾、厨余垃圾、其他垃圾。

3)垃圾桶桶身采用4路并联一体化设计,桶身印刷回收标识。

4)内胆采用可取出式设计,防盗螺丝锁保护,单个内胆容量不小于30L。

5)采用机器视觉对垃圾进行分类,可通过自训练模型或百度AI进行识别分类。提供源码及教学资源。识别结束后,应用显示垃圾类型,同时语音播报对应垃圾类型,用以垃圾回收提醒。

6)内置4路智能称重传感器,垃圾容余传感器。提供桶内垃圾重量、垃圾容余数据的实时监测。

7)开放源代码,提供教学实验资源。

2.智慧摄像头

1)视频分辨率:1280*720

2)网络方式:有线、无线

3)AI功能:支持垃圾分类、人脸识别、交通目标识别、车牌识别等功能,并配套教学实训案例

4)视频压缩:H.264+高数据压缩比率

5)红外夜视:支持,自带30颗LED红外灯

6)双向语音:支持,内置麦克风和扬声器

7)通信协议:ONVIF全球通信协议

3.智能称重套件x4

1)称重托盘不小于200*200mm,称重底座不小于250*250mm,置放于内胆底部。

2)量程:0-10kg

3)输出灵敏度:1.0±0.1mV/V

4)非线性:0.05%F.S

5)滞后:0.05%F.S

6)重复性:0.05%F.S

7)蠕变:0.05%F.S/3min

8)输出阻抗:1000±5%Ω

9)通信接口:IO口,支持基于ZigBee、LoRa网络获取传感器数据,提供驱动源码及实验资源。

4.激光测距传感器x4

1)用于垃圾容余测量,安装在垃圾桶最上方,测量范围4-400cm。

2)材料:铝外壳结构+光学盖片

3)通信接口:串口TTL,通信稳定,支持基于ZigBee、LoRa网络获取传感器数据,提供驱动源码及实验资源。

4)波特率:2400-921600

5)工作电压:3.3V-5V

6)工作温度:-20℃~+70℃

7)精度:±20mm

8)更新速率:0.1-20Hz

5.语音播报传感器

1)工业级要求设计,较强的抗干扰能力。

2)通信协议:RS485 Modbus协议,通信稳定,支持基于ZigBee、LoRa网络获取传感器数据,提供驱动源码及实验资源。

3)音频格式:MP3、WAV

4)支持6路独立开关量、低电平、高电平、遥控一对一点播。自带旋钮电位器进行音量调节。

5)输出功率:8Ω5W。自带8Ω5W高音质喇叭;带3.5耳机座双声道音频输出,可外接大功率立体音响。

6)通信方式:串口

7)存储:自带64Mbit FLSH,外扩16GB U盘。可USB线直接对接电脑读卡拷贝语音内容;同时支持U盘读取。

8)外壳材质:铝合金

6.漫反射传感器

1)通信协议:IO口,通信稳定,支持基于ZigBee、LoRa网络获取传感器数据,提供驱动源码及实验资源。

2)材料:PC V0防火料

3)输出方式:继电器输出

4)感应角度:30-40°圆锥角

5)感应距离:5-200cm距离可调

6)响应时间:≤500ms

7)存储温度:-20℃~+85℃

8)防水等级:IP67

9)安规标准认证:CE

7.无线智能节点x5

1)核心MCU:双MCU设计,无线模块 + Cortex-M3核心STM32F103RET6

2)显示单元: 3.5寸TFT触摸显示屏,分辨率320*480,可提供良好的人机交互界面

3)对外接口:包括485、ADC、SPI、PWM、GPIO、UART、IIC等

4)无线模块接口:通用双排防反插接口,支持ZigBee,WiFi,LoRa等无线模块

5)外壳:配套黑色有机玻璃罩

6)开放源代码,提供教学实验资源

8.无线智能网关

1)核心MCU:采用基于ARM Cortex-M4内核的32位微控制器STM32F429ZGT6。

2)支持RT-Thread、UCOS-II操作系统。

3)无线单元:预留通用无线模块接口,支持ZIGBEE、WIFI、蓝牙、LORA、等无线模块

4)对外接口:提供USB串口、USB接口、网口、JTAG下载调试口、电源开关等多种接口;配套ABS外壳,双色LED指示灯

5)使用通过IEC-61508 ,SIL3/SIL4认证的嵌入式操作系统进行开发,保证程序可靠稳定运行。实现了传感器数据预计算、数据过滤、数据聚合和数据缓存等功能。集成cJson库、Mqtt库,为网关与云端远程连接提供实时可靠的MQTT消息服务。

6)利用其自适应实时存储器加速器功能,使得智能异构无线网关能实时处理应用层设置的联动信息,将不同联动内容分地址存储,互不干扰。

9.IOT中间件

(1)板载工业级IOT中间件模组

(2)接口:WIFI、以太网接口,1个复位按钮、1个reload重置按钮、1个指示灯。实现UART、Wi-Fi、以太网间的三者互传功能。

(3)工作模式:透明传输模式、串口指令模式、GPIO模式、HTTPd Client模式;可以同时容纳24个客户端同时接入;支持AP、STA、AP+STA配网;支持自定义心跳包、套接字分发协议;支持Modbus轮询功能;支持远程升级功能;支持超时重启、定时重启;支持网页、串口AT指令、网路AT指令配置;支持内置天线,传输距离可达280米。

(4)内置IoT网关服务软件,提供C/S架构服务端配置,提供基于ModbusIoT协议;同时提供云平台信息配置,支持MQTT接入自研IoT云。

(四)平安城市

1.燃气传感器

(1)感应气体:煤气、天燃气、液化石油气

(2)报警浓度:煤气0.1-0.5%、天燃气0.1-0.3%、液化石油气0.1-0.5%

(3)报警方式:内置蜂鸣器可独立报警

(4)输出方式:继电器输出

(5)工作电压:DC9-12V

(6)工作电流:≤ 100mA

(7)工作温度:-10℃ - 55℃

(8)通信协议:IO口,通信稳定,支持基于ZigBee网络获取传感器数据,提供驱动源码及实验资源。

2.烟雾传感器

(1)工作电压:DC9-12V

(2)静态电流:≤ 2mA

(3)报警电流:≤ 10mA

(4)工作温度:-10℃ T0 +50℃

(5)检测面积:20㎡

(6)报警方式:内置LED指示报警

(7)输出方式:继电器输出

(8)灵敏度等级:1级

(9)通信协议:IO口,通信稳定,支持基于ZigBee网络获取传感器数据,提供驱动源码及实验资源。

3.红外对射传感器

(1)光斑大小:2-3mm光点

(2)光源:可见红光(660nm)

(3)检测距离:50米

(4)工作电压:DC10-30V

(5)输出方式:NPN,

(6)通信协议:IO口,通信稳定,支持基于ZigBee网络获取传感器数据,提供驱动源码及实验资源。

4.指纹门禁机

(1)认证方式:指纹、IC卡、密码

(2)屏幕显示:2.4英寸高清彩屏

(3)通讯方式:USB、TCP/IP、RS485

(4)指纹采集仪:高硬度光学指纹采集仪

(5)指纹存储容量:1024枚

(6)拒真率:≤1%

(7)认假率:≤0.0001%

(8)工作电压:12V DC

5.电磁锁

(1)材质:镀镍金属外壳/纯钢线圈。

(2)工作电压:12V

(3)使用电流:12V/0.4A

(4)锁舌行程:7mm,锁舌直径8mm

(5)锁舌吸力:< 50g

(6)输入信号:开关量,

(7)通信协议:PWM,通信稳定,支持基于ZigBee网络控制,提供驱动源码及实验资源。

6.无线智能节点

(1)核心MCU:双MCU设计,无线模块 + Cortex-M3核心STM32F103RET6

(2)显示单元: 3.5寸TFT触摸显示屏,分辨率320*480,可提供良好的人机交互界面

(3)对外接口:包括485、ADC、SPI、PWM、GPIO、UART、IIC等

(4)无线模块接口:通用双排防反插接口,支持ZigBee,WiFi,LoRa等无线模块

(5)外壳:配套黑色有机玻璃罩

(6)开放源代码,提供教学实验资源

7.无线智能网关

(1)核心MCU:采用基于ARM Cortex-M4内核的32位微控制器STM32F429ZGT6。

(2)支持RT-Thread、UCOS-II操作系统。

(3)无线单元:预留通用无线模块接口,支持ZIGBEE、WIFI、蓝牙、LORA、等无线模块

(4)对外接口:提供USB串口、USB接口、网口、JTAG下载调试口、电源开关等多种接口;配套ABS外壳,双色LED指示灯

(5)使用通过IEC-61508 ,SIL3/SIL4认证的嵌入式操作系统进行开发,保证程序可靠稳定运行。实现了传感器数据预计算、数据过滤、数据聚合和数据缓存等功能。集成cJson库、Mqtt库,为网关与云端远程连接提供实时可靠的MQTT消息服务。

(6)利用其自适应实时存储器加速器功能,使得智能异构无线网关能实时处理应用层设置的联动信息,将不同联动内容分地址存储,互不干扰。

8.IoT中间件

(1)板载工业级IoT中间件模组

(2)接口:WIFI、以太网接口,1个复位按钮、1个reload重置按钮、1个指示灯。实现UART、Wi-Fi、以太网间的三者互传功能。

(3)工作模式:透明传输模式、串口指令模式、GPIO模式、HTTPd Client模式;可以同时容纳24个客户端同时接入;支持AP、STA、AP+STA配网;支持自定义心跳包、套接字分发协议;支持Modbus轮询功能;支持远程升级功能;支持超时重启、定时重启;支持网页、串口AT指令、网路AT指令配置;支持内置天线,传输距离可达280米。

(4)内置IoT网关服务软件,提供C/S架构服务端配置,提供基于ModbusIoT协议;同时提供云平台信息配置,支持MQTT接入自研IoT云。

 

四、智慧交通

(一)交通模型

1.整体要求

系统采用较为真实的交通应用场景模拟,包含道路、停车场、交通灯、交通标识,拍照系统、公交站牌、智能搬运、语音播报等,主要结合人工智能机器视觉、语音识别、语音合成、RFID技术、传感器技术、嵌入式编程控制系统、Android、WEB云平台软件等设计的AIOT实训系统,学生通过系统了解人工智能与IoT技术在交通系统的应用和开发流程,即可用于实训系统应用演示,又支持教学实践开发,提升学习兴趣。

2.结构参数

(1)基于学校现有实验室场地设计不小于4m*6m地面交通沙盘。采用实木支架,保证200公斤/平方米的乘载力;底盘防蛀、耐变形的材料,底板防火板材料:高密度板和复合板按照国家标准规格生产。

(2)沙盘采用不小于100mm高度的地台设计,底部走线管、网络、部分智能设备,表面铺设不小于15mm厚雪弗板、不小于1.5mm厚度ABS工程塑料板和电脑UV喷印工艺。

(3)地面交通沙盘表面设计为3块功能场景区域,分别为城市路口交通场景,智慧停车场场景和智慧分拣场景。

(4)城市路口交通场景采用丁字路口道路,路口提供交通灯安装位。双向四车道,每个车道宽不小于650mm,道路线宽不小于25mm,地图内设计道路交通标志印花、双黄线、单白线等。

(5)智慧停车场场景尺寸不小于2500mm*1570mm长宽。地图内设计停车位及停车位印花。

(6)智慧分拣场景尺寸不小于2500mm*1570mm长宽。地图内设计停车识别位、分拣区域位置,分拣物放置位、停车位印花等。

(7)沙盘可根据需求,预留智慧路灯安装位,方便后期进行数量升级。提供交通沙盘CAD图纸。

 

(二)智慧交管

1.交通灯

(1)交通灯安装在城市路口交通场景中的路口交通灯安装位。

(2)材料:钣金、ABS塑料。红、黄、绿满屏LED36颗灯珠。

(3)控制方式:继电器,支持红灯、绿灯、黄灯等交通灯控制。

(4)灯具数量:4向12灯(4红+4黄+4绿)。

(5)单灯尺寸:红绿灯435mm*145mm长宽,圆形直径100mm。

(6)单灯功率:4W

2.交通灯控制器

(1)工作电压:DC7-30V

(2)触电容量:10A/30VDC 10A/250VAC

(3)输出方式:8路继电器控制输出,触点隔离

(4)输入方式:8路开关量输入

(5)通信接口:支持RS232和隔离485通信

(6)温度范围:工业级,-40℃-85℃

(7)耐久性:10万次

(8)主控制器不低于Cortex-M3,通信稳定,支持基于ZigBee网络执行控制,提供驱动源码及实验资源。

3.无线智能节点

(1)核心MCU:双MCU设计,无线模块 + Cortex-M3核心STM32F103RET6

(2)显示单元: 3.5寸TFT触摸显示屏,分辨率320*480,可提供良好的人机交互界面

(3)对外接口:包括485、ADC、SPI、PWM、GPIO、UART、IIC等

(4)无线模块接口:通用双排防反插接口,支持ZigBee,WiFi,LoRa等无线模块

(5)外壳:配套黑色有机玻璃罩

(6)开放源代码,提供教学实验资源

4.无线智能网关

(1)核心MCU:采用基于ARM Cortex-M4内核的32位微控制器STM32F429ZGT6。

(2)支持RT-Thread、UCOS-II操作系统。

(3)无线单元:预留通用无线模块接口,支持ZIGBEE、WIFI、蓝牙、LORA、等无线模块

(4)对外接口:提供USB串口、USB接口、网口、JTAG下载调试口、电源开关等多种接口;配套ABS外壳,双色LED指示灯

(5)使用通过IEC-61508 ,SIL3/SIL4认证的嵌入式操作系统进行开发,保证程序可靠稳定运行。实现了传感器数据预计算、数据过滤、数据聚合和数据缓存等功能。集成cJson库、Mqtt库,为网关与云端远程连接提供实时可靠的MQTT消息服务。

(6)利用其自适应实时存储器加速器功能,使得智能异构无线网关能实时处理应用层设置的联动信息,将不同联动内容分地址存储,互不干扰。

5.IOT中间件

(1)板载工业级IOT中间件模组

(2)接口:WIFI、以太网接口,1个复位按钮、1个reload重置按钮、1个指示灯。实现UART、Wi-Fi、以太网间的三者互传功能。

(3)工作模式:透明传输模式、串口指令模式、GPIO模式、HTTPd Client模式;可以同时容纳24个客户端同时接入;支持AP、STA、AP+STA配网;支持自定义心跳包、套接字分发协议;支持Modbus轮询功能;支持远程升级功能;支持超时重启、定时重启;支持网页、串口AT指令、网路AT指令配置;支持内置天线,传输距离可达280米。

(4)内置IoT网关服务软件,提供C/S架构服务端配置,提供基于ModbusIoT协议;同时提供云平台信息配置,支持MQTT接入自研IoT云。

(三)智慧停车

1.沙盘要求

(1)智慧停车场场景尺寸不小于2500mm*1570mm长宽。地图内设计停车位及停车位印花。

(2)停车位4个,每个车位尺寸不低于500mm*450mm。

2.车位监测传感器x4

(1)用于监测4组停车位状态,并上报车位状态。

(2)通信协议:IO口,通信稳定,支持基于ZigBee、LoRa网络获取传感器数据,提供驱动源码及实验资源。

(3)输出方式:继电器输出

(4)感应角度:30-40°圆锥角

(5)感应距离:5-200cm距离可调

(6)响应时间:≤500ms

(7)存储温度:-20℃~+85℃

(8)防水等级:IP67

3.智慧摄像头

(1)视频分辨率:1280*720

(2)网络方式:有线、无线

(3)AI功能:支持车牌识别、垃圾分类、人脸识别、交通目标识别等功能,并配套教学实训案例

(4)视频压缩:H.264+高数据压缩比率

(5)红外夜视:支持,自带30颗LED红外灯

(6)双向语音:支持,内置麦克风和扬声器

(7)通信协议:ONVIF全球通信协议

4.无线智能节点

(1)核心MCU:双MCU设计,无线模块 + Cortex-M3核心STM32F103RET6

(2)显示单元: 3.5寸TFT触摸显示屏,分辨率320*480,可提供良好的人机交互界面

(3)对外接口:包括485、ADC、SPI、PWM、GPIO、UART、IIC等

(4)无线模块接口:通用双排防反插接口,支持ZigBee,WiFi,LoRa等无线模块

(5)外壳:配套黑色有机玻璃罩

(6)开放源代码,提供教学实验资源

5.无线智能网关

6.IOT中间件

(1)板载工业级IOT中间件模组

(2)接口:WIFI、以太网接口,1个复位按钮、1个reload重置按钮、1个指示灯。实现UART、Wi-Fi、以太网间的三者互传功能。

(3)工作模式:透明传输模式、串口指令模式、GPIO模式、HTTPd Client模式;可以同时容纳24个客户端同时接入;支持AP、STA、AP+STA配网;支持自定义心跳包、套接字分发协议;支持Modbus轮询功能;支持远程升级功能;支持超时重启、定时重启;支持网页、串口AT指令、网路AT指令配置;支持内置天线,传输距离可达280米。

(4)内置IoT网关服务软件,提供C/S架构服务端配置,提供基于ModbusIoT协议;同时提供云平台信息配置,支持MQTT接入自研IoT云。

(四)智慧分拣

1.沙盘要求

(1)智慧分拣场景尺寸不小于2500mm*1570mm长宽。

(2)地图内设计分拣车停车起始位1个,尺寸不小于500mm*450mm长宽

(3)地图内设计识别目标点2个,直径不小于50mm。

(4)地图内设计分拣区域三个,尺寸分别不小于200mm*400mm长宽。

2.智慧分拣系统

(1)总体要求:基于智慧分拣的地图,实现无人车自动识别货物种类,自动抓取货物,并送达指定分拣区域。

(2)基于无人车机器视觉技术,识别货物种类及位置;

(3)基于无人车驾驶控制系统技术,结合无人车视觉技术,自动行驶到货物对应位置;

(4)基于无人车ROS智能机械臂技术,抓取货物并送货到指定分拣区

 (5)提供应用源码及实验资源

五、智慧中台

智慧中台为智慧城市提供大数据处理的基础能力技术,如集数据采集、数据存储、数据计算、数据安全等等基础功能。还包含建设数据中台的一系列工具,如离线或实时数据研发工具、数据联通工具、标签计算工具、算法平台工具、数据服务工具及自助分析工具。作为智慧城市的中台系统,通过高清电子大屏对智慧城市的所有信息数据进行监控和信息展示,通过大数据可视化系统进行实时的数据报表和报警监控。

1.用户系统总览(数据大屏)

(1)整体要求

系统获取整套成智慧城市设备数据及状态,结合数据分析,采用数据可视化技术,通过图表、图形、地图等视觉元素,将设备状态展现出来,从而通过图形去表达数据和信息。通过数据可视化大屏系统,可直观查询查看智慧城市相关设备设施运行状态,可对设备设施告警事件进行直观定位。

(2)项目信息

结合项目定位模块及后台项目信息,在数据大屏3D地图中展现项目所在位置,在信息中展现项目名称、联系人、产品SN、所属院校等信息。

(3)联网设备统计

统计整个智慧城市项目中,设备接入总数、网关数量、节点数量、传感器数量、执行器数量等关键数据。使用饼图展示设备在线率(在线、离线数据)。可直观查看整体项目设备设施运行状态。

(4)报警统计

统计整个智慧城市项目中,报警设备产生报警数量关键数据,包括在线设备、报警设备、已处理报警设备、未处理报警设备等。使用进度百分比直观展示设备异常报警率(在线设备、报警设备)。其中报警设备必须在IOT后台中,进行权限处理,从而对报警信息进行直观定位。

(5)数据存储统计

统计整个智慧城市项目中,所有数据存储情况,以日存储量、月存储量、总存储量等关键数据进行展示。可直观掌握智慧城市整套系统运行中,每日、每月的数据存储大小,数据包括传感器数据、报警数据等。

(6)项目组织列表

通过树状列表,形象展示智慧城市项目,各个子系统网关设备与各节点设备拓扑状态。直观掌握系统组织架构。

2 系统数据监控(数据大屏)

(1)整体要求

系统获取整套成智慧城市设备实时数据、摄像头视频数据、历史数据,结合数据分析及搜索查询功能,以列表及图形的形式,将设备数据展现出来,从而通过图形去表达数据和信息。

2)实时数据

采用列表滚动形式,实时展现智慧城市系统中,所有硬件设备实时数据,包含正常传感数据及报警数据。亦可通过搜索查询功能,具体查看相关设备数据。

3)历史数据

采用曲线或折线图的形式,结合数据源选择、数据变量选择、数据时间选择,在数据大屏中直观展示智慧城市系统中相关设备传感器历史数据。

4)设备拓扑

采用灵活拖动形式,形象展示智慧城市项目,各个子系统网关设备与各节点设备拓扑状态。直观掌握系统组织架构。

5)视频监控

在数据大屏中,接入智慧城市系统中各系统智能摄像机,采用node.js+jsmpeg将摄像头rtsp流转换达到在web页面实时播放,实现多摄像头视频同时监控。

3.系统数据大屏(数据大屏)

包含智慧环境、智慧管网、智慧城管、智慧交通、智慧中台各大系统数据大屏。

3.1智慧气象系统(数据大屏)

(1)总体要求:包含环境监测、污染监测、风控监测、安防监控、历史数据等5大块内容及应用展示。

(2)环境监测:实时将温湿度、光照、雨雪、大气压力数据MQTT接入IOT云平台中并显示,相关数据采用饼图展示。

(3)污染监测:实时将PM2.5、PM10、噪音数据MQTT接入IOT云平台中,对比PM2.5空气标准,呈现空气质量结果(直观非数字)。对比噪音标准,呈现噪音结果(直观非数字)。同时实时PM2.5、PM10、噪音数据通过立体柱状图直观实时展示。

(4)风控监测:实时将风速、风向数据MQTT接入IOT云平台中并显示,相关数据采用饼图展示。

(5)安防监控:采用node.js+jsmpeg将摄像头rtsp流转换达到在web页面实时播放。支持人脸识别、交通目标识别、车牌识别、垃圾分类等功能,并配套教学实训案例。

(6)多模定位:实时将气象站系统位置通过多模定位数据MQTT接入IOT云平台中并显示。地图采用高德地图。

(7)历史数据:将正确数据存入MongoDb数据库,通过曲线图查看不同时段历史数据。

(8)提供应用源码及实验资源。

3.2智慧农林系统(数据大屏)

(1)总体要求:包含环境监测、农林控制、户外监测、棚内外数据对比、历史数据等5大块内容及应用展示。

(2)环境监测:实时将温湿度、土壤温度、土壤湿度、光照、二氧化碳、PH数据MQTT接入IOT云平台中并显示,相关数据采用饼图展示。

(3)农林控制:实时控制喷淋灌溉、换气排风、遮阳卷帘等大棚控制设备。

(4)户外监测:实时将风速、风向、雨雪等数据MQTT接入IOT云平台中并显示,相关数据采用饼图展示。可接入智慧气象系统所有传感器数据。

(5)安防监控:采用node.js+jsmpeg将摄像头rtsp流转换达到在web页面实时播放。支持人脸识别、交通目标识别、车牌识别、垃圾分类等功能,并配套教学实训案例。

(6)棚内外数据对比:采用双曲线图,实现土壤湿度与空气湿度对比。

(7)多模定位:实时将农林系统位置通过多模定位数据MQTT接入IOT云平台中并显示。地图采用高德地图。

(8)历史数据:将正确数据存入MongoDb数据库,通过曲线图查看不同时段历史数据。

(9)提供应用源码及实验资源。

3.3 智慧水务系统(数据大屏)

(1)总体要求:包含用水量、水温监测(趋势)、水质监测、历史数据等4大块内容及应用展示。

(2)用水量:实时将水表数据MQTT接入IOT云平台中并显示。记录并显示当前水表设备总用水量、今日供水量、今日水位等大数据信息。

(3)水温及趋势:实时将水温数据MQTT接入IOT云平台中,实时水温采用饼图形式实时显示,水温趋势采用曲线图显示最近15天内水温变化。

(4)水质监测:实时将水质数据(水PH、水溶解氧、水氨氮浓度、水浊度)MQTT接入IOT云平台中并显示。水PH、水溶解氧采用柱状图对比形式显示,用于观察PH与氧气的相关变化。水浊度趋势采用曲线图显示最近15天内变化。

(5)水质异常报警日志:根据水PH、水溶解氧、水氨氮浓度、水浊度数据及其设定阈值,实时记录水质名称、报警描述、报警时间数据等计入系统后台,在数据前台,实现相关日志展示。

(6)多模定位:实时将水务系统位置通过多模定位数据MQTT接入IOT云平台中并显示。地图采用高德地图。

(7)历史数据:将正确数据存入MongoDb数据库,通过曲线图查看不同时段历史数据。

(8)提供应用源码及实验资源。

3.4 智慧电网系统(数据大屏)

(1)总体要求:由3个以上电表组成。分表安装在不同的子系统中,如智慧路灯、智慧交管、平安城市等系统中。总表则监测整个智慧城市项目用电情况(电压、电流、功率、频率、电能、功率因数)。包含总用电量大数据、电量能耗、分表智慧电力数据等。

(2)总用电量统计:实时将电表数据MQTT接入IOT云平台中并显示。记录并显示总表设备总用电量、电压、电流、功率、频率等大数据信息。

(3)电量能耗对比及趋势:使用饼图,对比分表与总表用电量数据,实时显示能耗率。电表能耗采用曲线图显示时间段内变化。

(4)智慧电力数据(每个电表):实时将电表数据MQTT接入IOT云平台中并显示。记录并显示电表设备总用电量、电压、电流、功率、频率等大数据信息。

(5)实时用电功率对比(每个电表):采用横向柱状图,对比总表用电功率与分表用电功能,实时掌握耗电情况。

(6)多模定位:实时将电网系统位置通过多模定位数据MQTT接入IOT云平台中并显示。地图采用高德地图。

(7)历史数据:将正确数据存入MongoDb数据库,通过曲线图查看不同时段历史数据。

(8)提供应用源码及实验资源。

3.5 智慧路灯系统(数据大屏)

(1)总体要求:智慧路灯包含智慧照明(环境智能、照明控制)、安防智能报警、电量能耗、智慧安防监控、智慧充电、智慧交互屏等6大块内容及应用展示。

(2)智慧照明:实时将光照、雨雪、人体感应数据MQTT接入IOT云平台中并显示。内置环境照明联动阈值设置功能,设置光照、雨雪、人体感应传感器阈值参数,可自动完成照明联动。并通过远程控制声光报警灯、路灯照明等级等功能。

(3)安防智能报警(日志):实时将SOS紧急按钮数据MQTT接入IOT云平台中并显示。系统记录设备日志(异常报警列表),不同智慧路灯“紧急按钮”被按下时的信息(坐标、时间、是否处理),实现远程报警。亦后台,需要授权处理,才可解除系统报警信息标记。内置安防联动设置功能,设置参数后,按下SOS按钮,报警灯联动。

(4)电量能耗:实时将路灯用电数据MQTT接入IOT云平台中并显示。智能电表内置在智慧路灯结构中,监测路灯整体用电情况(电压、电流、功率、频率、电能、功率因数),并在应用中展示。

(5)多模定位:实时将路灯多模定位数据MQTT接入IOT云平台中并显示。地图采用高德地图。

6)安防监控:采用node.js+jsmpeg将摄像头rtsp流转换达到在web页面实时播放。支持人脸识别、交通目标识别、车牌识别、垃圾分类等功能,并配套教学实训案例

(7)历史数据:将正确数据存入MongoDb数据库,通过曲线图查看不同时段历史数据。

(8)提供应用源码及实验资源。

3.6 智慧井盖系统(数据大屏)

(1)井盖姿态:实时将姿态检测传感器数据MQTT接入IOT云平台中并显示,提供井盖开合、位移、角度等数据实时监测。井盖角度在应用中,使用饼图及三维图综合展示。

(2)井盖水位:实时将水位数据MQTT接入IOT云平台中并显示,与智慧水务共用水沙盘模型水缸,提供井内水位的实时监测。水位数据采用柱状图主标题数据及柱状图综合展示。

(3)多模定位:实时将井盖多模定位数据MQTT接入IOT云平台中并显示。地图采用高德地图。

(4)历史数据:将正确数据存入MongoDb数据库,通过曲线图查看不同时段历史数据。

(5)井盖异常报警日志:根据水位、姿态数据,实时记录设备名称、报警描述、报警时间,是否处理等计入系统后台,在数据前台,实现相关日志展示。

(6)提供应用源码及实验资源。

3.7 垃圾分类系统(数据大屏)

(1)识别状态:采用node.js+jsmpeg将摄像头rtsp流转换达到在web页面实时播放,实现垃圾分类功能。

(2)识别类型:采用机器视觉对垃圾进行分类,可通过自训练模型或百度AI进行识别分类。提供源码及教学资源。识别结束后,应用显示垃圾类型,同时语音播报对应垃圾类型,用以垃圾回收提醒。

(3)垃圾状态:分别表示可回收物、厨余垃圾、有害垃圾、其他垃圾等数据信息。实时将垃圾重量、垃圾容余等数据MQTT接入IOT云平台中并显示,实现桶内垃圾重量、垃圾容余数据的实时监测。

(4)多模定位:实时将垃圾桶多模定位数据MQTT接入IOT云平台中并显示。地图采用高德地图。

(5)历史数据:将正确数据存入MongoDb数据库,通过曲线图查看不同时段历史数据。

(6)垃圾异常报警日志:根据重量、容余数据,实时记录设备名称、报警描述、报警时间等计入系统后台,在数据前台,实现相关日志展示。

(7)提供应用源码及实验资源。

3.8 智慧交通整体要求

(1)提供智能机器视觉、路径规划、自动驾驶、智能搬运分拣等自动智能驾驶框架,为教学实践提供案例。

(2)智能机器视觉:视觉通过摄像头感知完成图像处理,基于深度学习和Yolo-V4目标检测模型训练与部署,实时实现摄像头视频采集、分析与识别。

(3)路径规划:基于ROS雷达导航、机器视觉技术,运用自主规划路径等算法实现智能导航。内置高效的路径规划算法,设计最优路线和行驶规则。

(4)地图绘制:基于ROS雷达、测距雷达技术,SLAM建图技术的融合,实现场景地图电子地图的构建及车辆定位。

(5)基于以上技术及实现,实现智慧交管系统人车协同、智慧停车管理系统车路协同、智慧分拣系统车物协同等功能。

3.9 智慧交管系统(数据大屏)

(1)总体要求:基于城市路口交通场景的地图,实现无人车实时定位、红绿灯管控、实时摄像头交通标识拍照、识别及显示。

(2)基于城市路口交通场景的地图,实现无人车调度应用场景,通过自主导航到达目的地。

(3)基于无人车机器视觉技术,识别红绿灯、交通标识;

(4)基于无人车驾驶控制系统技术,结合无人车视觉技术识别结果,完成红灯停车,绿灯行驶、自动调头等驾驶状态。

(5)基于无人车雷达技术,实时将定位数据MQTT接入IOT云平台中,实现无人车实时定位。

(6)基于ROS雷达导航和机器视觉技术,运用自主规划路径、智能避障等算法实现无人车自动驾驶。

(7)提供应用源码及实验资源

3.10 智慧停车管理系统(数据大屏)

(1)基于城市路口交通场景及智慧停车场的交通场景地图,实现无人车停车调度应用场景,能够实时查看停车场车位信息,并自动停车。

(2)车位统计:车位检测传感器数据MQTT接入IOT云平台,智慧停车管理系统实时统计车位总数、剩余车位数据。

(3)车牌识别:车辆入场后,智慧摄像头拍下车辆照片,通过车牌识别算法,识别车牌,车辆照片和车牌识别信息实时显示智慧停车管理系统中;支持多车同时识别车牌。

(4)入场记录:车辆入场后,触发车位检测传感器异常,将数据MQTT接入IOT云平台中,并同时记录入场时间、车牌信息、及所停车位,并将以上信息显示到智慧停车管理系统中。同时开始计时收费。

(5)出场记录及本次收费:车辆出场后,车位检测传感器正常,将数据MQTT接入IOT云平台中,根据车牌信息,确定此次停车费用,将以上信息显示到智慧停车管理系统中。

(6)停车场信息:记录当前车位实时停车情况,包括入场时间及车牌信息。为自动驾驶系统的自动停车功能提供数据支撑。

(7)提供应用源码及实验资源

3.11 智慧分拣系统(数据大屏)

(1)总体要求:基于智慧分拣的地图,实现无人车自动识别货物种类,自动抓取货物,并送达指定分拣区域。

(2)基于无人车机器视觉技术,识别货物种类及位置;

(3)基于无人车驾驶控制系统技术,结合无人车视觉技术,自动行驶到货物对应位置;

(4)基于无人车ROS智能机械臂技术,抓取货物并送货到指定分拣区

(5)提供应用源码及实验资源