【摘要】：近年來,暴雨災害、城市內(nèi)澇在我國頻頻發(fā)生,水質(zhì)污染和水生物棲息地喪失問題嚴重,傳統(tǒng)的城市建設排洪抗險能力不足,而且存在雨水流失等資源浪費的情況,這不僅嚴重傷害了我們的生態(tài)環(huán)境,對人們的安適生活和財產(chǎn)安全也造成了極大損害。一些專家認為,傳統(tǒng)的城市建設開發(fā)模式已經(jīng)無法對生態(tài)保護和社會發(fā)展提供足夠的保障,基于此種情況我國提出了海綿城市的理念,這是一種解決城市雨洪管理難題的城市建設新模式。本論文研究的是面向海綿城市的水深監(jiān)測系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠?qū)τ晁e澇的情況進行監(jiān)測和預報警,從而可以有效緩解城市因雨水采集和排放所引發(fā)的問題。論文首先闡述了面向海綿城市的水深監(jiān)測系統(tǒng)研究的研究背景、相關(guān)概念、相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)、設計的思路和原則,分析了海綿城市建設與物聯(lián)網(wǎng)(Internet of things,簡稱IOT,下同)技術(shù)的關(guān)系,總結(jié)了IOT中的傳感器技術(shù)在海綿城市建設中所起的支撐作用。其次,論文對海綿城市的水深監(jiān)測系統(tǒng)做了總體的設計,闡述了其所懫用的IOT網(wǎng)絡體系和服務體系的結(jié)構(gòu)設計、所用關(guān)鍵技術(shù)等。研究了Zigbee技術(shù)結(jié)合傳感器技術(shù)組成的無線傳感網(wǎng)絡用以解決系統(tǒng)網(wǎng)絡的通信問題,對海綿城市的雨水存儲信息進行實時監(jiān)測、傳輸、處理,如有異常,應急預警和控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)自動報警并啟動應急排放系統(tǒng),降低安全事故的發(fā)生幾率,提升海綿城市對雨洪災害的快速響應和處理效率。最后,論文以液位傳感器技術(shù)為抓手進行海綿城市水深監(jiān)測系統(tǒng)研究。但是在對液位傳感器做靜態(tài)標定時,原始測量數(shù)據(jù)通常都是呈現(xiàn)非線性分布的。為此,論文設計了一個液位傳感器的靜態(tài)標定系統(tǒng),該系統(tǒng)由液位傳感器、I-V轉(zhuǎn)換兼放大電路、下位單片機STM32F107數(shù)據(jù)采集和一臺對數(shù)據(jù)處理的上位PC機四部分組成,其中STM32F107與上位PC機的數(shù)據(jù)傳送通過USB的通信方式實現(xiàn)。在數(shù)據(jù)處理方面,論文提出了一種自適應的CID算法,首先對每個樣本點采集到的數(shù)據(jù)做統(tǒng)計分析、分析驗證和CID操作,其次對處理好的數(shù)據(jù)做曲線擬合,最終對擬合結(jié)果進行補償處理。實驗結(jié)果表明,論文實現(xiàn)的系統(tǒng)和算法,能夠有效地服務于海綿城市水深監(jiān)測系統(tǒng),為進一步系統(tǒng)性實現(xiàn)海綿城市技術(shù)提供可靠的技術(shù)支撐。
【學位授予單位】：安徽建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU992
【圖文】：

安徽建筑大學碩士學位論文 第二章 海綿城市水深監(jiān)測系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)2005 年 11 月 17 日于突尼斯召開的“信息社會世界峰會”（world summit on theinformation society, WSIS ） 上 ， 由 國 際 電 信 聯(lián) 盟 （ internationaltelecommunication union, ITU）發(fā)布的《ITU 互聯(lián)網(wǎng)報告 2005：物聯(lián)網(wǎng)》表明，無所不在的 IOT 通訊革命就會馬上到來，全世界的實物從車輪到毛刷、從建筑到牙膏都能夠通過 Internet 主動完成數(shù)據(jù)的交互。2008 年 3 月于蘇黎世召開的世界第一個國際 IOT 會議，與會各國的專家討論了IOT 的新理念與技術(shù)包括怎樣推動 IOT 的發(fā)展。2009 年 1 月，美國前任總統(tǒng)奧巴馬舉行了工商界首腦“圓桌會議”，在會上 IBM 公司 CEO 拋出了“智慧地球”的觀點，提議在新一代智慧型的基建設施方面加大投入，結(jié)合計算機智能化的技術(shù)為美國創(chuàng)設出新的競爭資本�！爸腔鄣厍颉边@一概念得到了美國政府和科技界的積極回應，也深深

12傳感器（Smart Sensor）再升級發(fā)展到嵌入式 Web 傳感器（Embedded Web Sensor）的歷程。在海綿城市水深監(jiān)測系統(tǒng)的建設中需要大量的安裝和布置液位傳感器，以做到對海綿城市的全方位監(jiān)測。無線傳感網(wǎng)（Wireless Sensor Network, 簡稱 WSN）技術(shù)代表的是傳感器網(wǎng)絡設計中新用的一種新型信息管理系統(tǒng)。它具有對數(shù)據(jù)懫集、處理、傳輸、匯總等功能，具有微型化、低功耗、運營與維護成本低和適合運動目標、組網(wǎng)方式靈活等特點[32]。（2）接入網(wǎng)技術(shù)根據(jù)對 IOT 網(wǎng)絡層給予的定義，它的工作范圍能夠分為兩個部分：一部分代表的是存貯容量不大、占據(jù)空間不大、演算能力不是太強和能量較低的智能化小物體間的

圖 3.2 感知節(jié)點硬件結(jié)構(gòu)框圖位傳感器節(jié)點的軟件系統(tǒng)部分用來決定終端硬件的作業(yè)方式和任務，為議的應用創(chuàng)造一個可控的操作環(huán)境，還有方便使用操作人員可以很好的成網(wǎng)絡完成協(xié)同工作、安全作業(yè)、自組織和節(jié)約能耗等，以降低網(wǎng)絡的位傳感器節(jié)點的應用軟件部分包括針對特定的應用任務和用來創(chuàng)立與的中間件，牽扯到了操作系統(tǒng)、傳感驅(qū)動和中間件管理等其他技術(shù)，

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本文編號：2773076