Слияние кода завершено, страница обновится автоматически
Команда: Magic_β
Название проекта: Устройство для автоматического мониторинга качества воды на основе NB-IOT
В связи с расширением городов и развитием промышленности, часть водных объектов подвергается серьезной загрязненности, что требует от соответствующих органов мониторинга качества воды для эффективного контроля. Кроме того, стремительное развитие аквакультуры требует от养殖户监测养殖环境，以确保水质安全并提高养殖质量。为了提高水质监测的智能化水平，本团队设计了一款无人水质监测小船，以小船为载体，在 实时操作系统 FreeRTOS 上搭载 STM32L4 系列的MPU芯片，结合各种传感器和数据传输模块，能够对多种水质进行有效监测。
Система обладает следующими функциями и особенностями: Цель проекта - создание устройства для мониторинга качества воды на основе NB-IOT, которое способно самостоятельно перемещаться в заданные/фиксированные области, вести мониторинг качества воды в реальном времени и передавать данные о качестве воды на облачную платформу IoT, а также самостоятельно возвращаться обратно. Ниже приведены различные функции, разработанные на основе анализа требований:
Система обладает следующими функциями и особенностями: Цель проекта - создание устройства для мониторинга качества воды на основе NB-IOT, которое способно самостоятельно перемещаться в заданные/фиксированные области, вести мониторинг качества воды в реальном времени и передавать данные о качестве воды на облачную платформу IoT, а также самостоятельно возвращаться обратно. Ниже приведены различные функции, разработанные на основе анализа требований:
Способ подачи электроэнергии: Для экономии энергии, устройство для мониторинга воды использует солнечные литий-ионные батареи.2. Управление движением: Устройство способно осуществлять автономное перемещение вперед, назад, влево, вправо и остановку.
Мониторинг в реальном времени: Система способна вести мониторинг температуры воды, pH, растворенного кислорода, TDS и浑浊度等参数，并能够录入、存储和追踪相应数据。
Автономное плавание: На основе навигации с использованием BeiDou или GPS, система позволяет устанавливать предварительные маршруты, алгоритмы обхода препятствий и т.д., что обеспечивает автономное плавание устройства от начальной точки до целевой области для сбора данных о качестве воды и возвращения обратно.
Коммуникационные функции: С использованием облачных коммуникаций, система способна передавать данные о качестве воды и местоположение устройства на расстоянии, что обеспечивает нормальную работу оборудования и позволяет осуществлять мониторинг параметров качества воды в реальном времени.
Технология дистанционного управления: Для обеспечения надежности автономного плавания устройства, система управления движением использует двойное управление, включая автономное плавание и дистанционное управление через 2.4GHz.
Управление данными: Система способна классифицировать, упорядочивать и хранить собранные данные о качестве воды, что облегчает последующий поиск и анализ данных.8. Анализ данных: Система способна анализировать данные о качестве воды, выявлять тенденции и закономерности изменения качества воды и предоставлять основания для разработки соответствующих политик.
Функция поиска исторических данных: Система способна искать и анализировать исторические данные о качестве воды, что облегчает сравнение данных и понимание тенденций.
Проектные награды: 2023 Всероссийский конкурс по проектированию встраиваемых чипов и систем, I место
Видео ссылка: https://www.bilibili.com/video/BV1BX4y1W7ng/?pop_share=1&vd_source=77a842124c1427142ddee69aafddbc90
Панорамные изображения
Схема проектирования
Системная архитектура
Архитектура кода
Система основана на контроллере STM32F405. Сенсорный слой использует TDS-датчик, датчик浑浊度, датчик температуры воды, датчик pH для сбора данных о качестве воды. Модуль электронного компаса HMC5883L используется для получения угла направления судна, что позволяет совместно с модулем навигации BC20 (Beidou/GPS) осуществлять контроль маршрута и автоматическое патрулирование. Слой передачи данных использует технологию NB-IoT для подключения к базовой станции и передачи данных между судном, облачной платформой Huawei Cloud и мобильным приложением через протокол MQTT. Программное обеспечение использует операционную систему реального времени FreeRTOS, которая обеспечивает автоматическое навигирование и возвращение на базу с помощью управления PID углом направления и фильтра Калмана для подавления дрейфа GPS, а также планирование кратчайшего пути для сбора данных о качестве воды в нескольких точках с использованием алгоритма жадности.
Технические характеристики
Система основана на контроллере STM32F405. Сенсорный слой использует TDS-датчик, датчик浑浊度, датчик температуры воды, датчик pH для сбора данных о качестве воды. Модуль электронного компаса HMC5883L используется для получения угла направления судна, что позволяет совместно с модулем навигации BC20 (Beidou/GPS) осуществлять контроль маршрута и автоматическое патрулирование. Слой передачи данных использует технологию NB-IoT для подключения к базовой станции и передачи данных между судном, облачной платформой Huawei Cloud и мобильным приложением через протокол MQTT. Программное обеспечение использует операционную систему реального времени FreeRTOS, которая обеспечивает автоматическое навигирование и возвращение на базу с помощью управления PID углом направления и фильтра Калмана для подавления дрейфа GPS, а также планирование кратчайшего пути для сбора данных о качестве воды в нескольких точках с использованием алгоритма жадности.
Система основана на контроллере STM32F405. Сенсорный слой использует TDS-датчик, датчик浑浊度, датчик температуры воды, датчик pH для сбора данных о качестве воды. Модуль электронного компаса HMC5883L используется для получения угла направления судна, что позволяет совместно с модулем навигации BC20 (Beidou/GPS) осуществлять контроль маршрута и автоматическое патрулирование. Слой передачи данных использует технологию NB-IoT для подключения к базовой станции и передачи данных между судном, облачной платформой Huawei Cloud и мобильным приложением через протокол MQTT. Программное обеспечение использует операционную систему реального времени FreeRTOS, которая обеспечивает автоматическое навигирование и возвращение на базу с помощью управления PID углом направления и фильтра Калмана для подавления дрейфа GPS, а также планирование кратчайшего пути для сбора данных о качестве воды в нескольких точках с использованием алгоритма жадности.- Размер: 70x60 см
Мониторинг водной среды: мониторинг качества воды в озерах, реках, водохранилищах и других водоемах для охраны окружающей среды. Мониторинг аквакультуры: в режиме реального времени контролируется качество воды в прудах для аквакультуры и рыбных хозяйств, чтобы обеспечить здоровый рост рыб. Мониторинг строительства гидротехнических сооружений: мониторинг качества воды на этапе строительства гидротехнических сооружений для обеспечения качества строительства и безопасности окружающей среды. Исследования по мониторингу окружающей среды: научные учреждения могут использовать беспилотные суда для мониторинга качества воды для проведения исследований, которые предоставляют научные основания для охраны окружающей среды.
Вы можете оставить комментарий после Вход в систему
Неприемлемый контент может быть отображен здесь и не будет показан на странице. Вы можете проверить и изменить его с помощью соответствующей функции редактирования.
Если вы подтверждаете, что содержание не содержит непристойной лексики/перенаправления на рекламу/насилия/вульгарной порнографии/нарушений/пиратства/ложного/незначительного или незаконного контента, связанного с национальными законами и предписаниями, вы можете нажать «Отправить» для подачи апелляции, и мы обработаем ее как можно скорее.
Опубликовать ( 0 )