{"id":3987,"date":"2021-12-06T01:34:26","date_gmt":"2021-12-06T01:34:26","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ahotech.com\/?page_id=3987"},"modified":"2021-12-06T01:34:27","modified_gmt":"2021-12-06T01:34:27","slug":"systeme-de-couvercle-de-puits-intelligent-guangzhou-nb-iot","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.ahotech.com\/fr\/intelligent-well-cover-guangzhou-nb-iot-intelligent-manhole-cover-system\/","title":{"rendered":"Couvercle de puits intelligent \u2014 Syst\u00e8me de couvercle de regard intelligent NB-IOT de Guangzhou"},"content":{"rendered":"

La ville intelligente est entr\u00e9e dans la quatri\u00e8me vague apr\u00e8s l'industrialisation, l'informatisation et l'\u00e9lectrification. La construction de villes intelligentes repr\u00e9sente une tendance majeure du d\u00e9veloppement urbain mondial. De nos jours, de nombreuses canalisations urbaines d'\u00e9vacuation des eaux pluviales sont souvent obstru\u00e9es, ce qui affecte gravement le drainage et entra\u00eene de fr\u00e9quentes accumulations d'eau sur les routes, affectant gravement la vie et les d\u00e9placements des habitants. De plus, ces derni\u00e8res ann\u00e9es, les couvercles des puits sont r\u00e9guli\u00e8rement vol\u00e9s et endommag\u00e9s, entra\u00eenant parfois des chutes de pi\u00e9tons dans les \u00e9gouts. L'exc\u00e8s de circulation routi\u00e8re affecte \u00e9galement la circulation et les d\u00e9placements des habitants. Il est donc essentiel de g\u00e9rer de mani\u00e8re syst\u00e9matique tous les aspects des probl\u00e8mes municipaux. Parall\u00e8lement, en termes de d\u00e9veloppement technologique, les progr\u00e8s des capteurs intelligents sans fil, le d\u00e9veloppement et le d\u00e9ploiement rapides des technologies de communication mobile NB-IOT et la popularisation rapide de l'internet haut d\u00e9bit constituent une base technique solide pour la construction d'une \u00ab gestion municipale des villes intelligentes \u00bb.<\/p>\n\n\n\n

\"combinaison<\/figure>\n\n\n\n

1 Fonction du syst\u00e8me<\/p>\n\n\n\n

Nous avons d\u00e9velopp\u00e9 une plateforme de gestion municipale intelligente pour les gestionnaires municipaux. Cette plateforme permet de surveiller \u00e0 distance l'\u00e9tat des couvertures de puits, la circulation, les blocages de canalisations et d'autres informations, et de d\u00e9clencher des alertes en cas de probl\u00e8me afin de trouver des solutions plus efficaces. Le produit permet \u00e9galement de r\u00e9aliser toutes les op\u00e9rations de mani\u00e8re visuelle.<\/p>\n\n\n\n

2 id\u00e9es de conception de base<\/p>\n\n\n\n

2.1 Surveillance de l'\u00e9tat du d\u00e9bit d'eau<\/p>\n\n\n\n

Chaque n\u0153ud utilise un module ultrasonique pour d\u00e9tecter la hauteur d'eau et la comparer entre les n\u0153uds adjacents afin de d\u00e9terminer si un blocage se produit (une diff\u00e9rence de niveau importante peut indiquer un blocage de la canalisation entre les deux n\u0153uds, et la gravit\u00e9 du blocage peut \u00eatre estim\u00e9e approximativement par la diff\u00e9rence de hauteur). Le sch\u00e9ma de d\u00e9tection de blocage est pr\u00e9sent\u00e9 \u00e0 la figure 1.<\/p>\n\n\n\n

La collecte d'informations sur le niveau d'eau \u00e0 chaque instant permet de d\u00e9terminer la courbe de hauteur. Lorsque le niveau d'eau augmente trop rapidement, l'alarme se d\u00e9clenche.<\/p>\n\n\n\n

Le module est plac\u00e9 en haut du ponceau, pr\u00e8s du puits, afin d'att\u00e9nuer les irr\u00e9gularit\u00e9s du sol. Le principe de la t\u00e9l\u00e9m\u00e9trie ultrasonore consiste \u00e0 mesurer le temps de r\u00e9flexion de l'onde sonore sur un obstacle apr\u00e8s son lancement, en fonction de sa vitesse de propagation connue dans l'air. La distance r\u00e9elle entre le point de lancement et l'obstacle est ensuite calcul\u00e9e en fonction de la diff\u00e9rence de temps entre le lancement et la r\u00e9ception. Les diff\u00e9rences de niveau d'eau entre les n\u0153uds adjacents peuvent \u00eatre mises en \u00e9vidence dans le logiciel de l'ordinateur, ce qui acc\u00e9l\u00e8re la r\u00e9solution du probl\u00e8me.<\/p>\n\n\n\n

2.2 D\u00e9tection de l'\u00e9tat de la couverture du puits<\/p>\n\n\n\n

Le module gyroscope est utilis\u00e9 pour d\u00e9tecter le changement de l'angle du couvercle de l'arbre, afin de d\u00e9terminer si le couvercle est desserr\u00e9 ou ouvert sans aucune raison, afin de r\u00e9aliser la fonction antivol et de d\u00e9tection de desserrage.<\/p>\n\n\n\n

Le MPU6050 assure la d\u00e9tection et l'acc\u00e9l\u00e9ration angulaires, avec une pr\u00e9cision exceptionnelle. Il d\u00e9tecte les micro-changements d'angle. Son protocole de communication I2C est tr\u00e8s simple d'utilisation. Le MPU6050 peut \u00eatre fix\u00e9 horizontalement au couvercle du puits. Lors de son ouverture, le module d\u00e9tecte les variations d'angle et fournit un retour d'information. Si le couvercle est desserr\u00e9, son angle varie l\u00e9g\u00e8rement lorsqu'une personne ou un v\u00e9hicule le traverse. Les informations renvoy\u00e9es par le MPU6050 permettent de d\u00e9terminer si le couvercle est desserr\u00e9. Une inclinaison sup\u00e9rieure \u00e0 30\u00b0 indique une ouverture\u00a0; une inclinaison de -5\u00b0 \u00e0 5\u00b0 avec une fluctuation constante indique une ouverture.<\/p>\n\n\n\n

2.3 Surveillance de l'environnement de surface<\/p>\n\n\n\n

Surveillez la temp\u00e9rature et l\u2019humidit\u00e9 de la surface, \u00e9valuez les conditions m\u00e9t\u00e9orologiques et faites certains retours.<\/p>\n\n\n\n

2.3.1 D\u00e9tection d'humidit\u00e9<\/p>\n\n\n\n

L'installation d'un capteur d'humidit\u00e9 sur le bord int\u00e9rieur du couvercle du puits permet de d\u00e9tecter l'humidit\u00e9 en temps r\u00e9el et de la transmettre au syst\u00e8me central de chaque n\u0153ud. Lorsque l'humidit\u00e9 est \u00e9lev\u00e9e par temps pluvieux ou que l'eau de surface p\u00e9n\u00e8tre dans le capteur par le bord du couvercle du puits et d\u00e9passe une valeur sp\u00e9cifique, le syst\u00e8me central r\u00e9agit, am\u00e9liore la fr\u00e9quence de communication avec l'h\u00f4te et transmet des informations en temps r\u00e9el, ce qui permet aux gestionnaires de disposer de plus d'informations en cas d'urgence.<\/p>\n\n\n\n

2.3.2 D\u00e9tection de temp\u00e9rature<\/p>\n\n\n\n

L'installation d'un capteur de temp\u00e9rature sous le couvercle du puits, qui collecte et transmet les informations de temp\u00e9rature de surface, permet \u00e0 la municipalit\u00e9 de mieux comprendre la situation thermique dans diff\u00e9rents quartiers de la ville et de prendre des mesures de refroidissement dans les zones o\u00f9 la temp\u00e9rature est trop \u00e9lev\u00e9e. (L'ordinateur situ\u00e9 au-dessus permet de g\u00e9n\u00e9rer la courbe de variation de temp\u00e9rature et de pr\u00e9voir les temp\u00e9ratures futures.)<\/p>\n\n\n\n

Le capteur de temp\u00e9rature LM35DZ est utilis\u00e9. Compacte et flexible, sa puce offre une grande pr\u00e9cision. Les donn\u00e9es sont pr\u00e9cises \u00e0 deux d\u00e9cimales pr\u00e8s. La puce adopte un mode de communication monobus et est facile \u00e0 utiliser.<\/p>\n\n\n\n

2.4 Surveillance du flux de trafic<\/p>\n\n\n\n

Le module de d\u00e9tection de voiture est install\u00e9 sur le couvercle du puits pour d\u00e9tecter le flux de trafic et le refl\u00e9ter au service de gestion municipal pour r\u00e9f\u00e9rence.<\/p>\n\n\n\n

Il est pr\u00e9vu d'utiliser un capteur g\u00e9omagn\u00e9tique pour la surveillance du flux de v\u00e9hicules. Le module d\u00e9tecte avec pr\u00e9cision le champ magn\u00e9tique. Le passage de v\u00e9hicules perturbe le champ magn\u00e9tique. Si le module d\u00e9tecte une variation du champ magn\u00e9tique, il peut d\u00e9terminer la pr\u00e9sence de v\u00e9hicules. Actuellement, ce module est principalement utilis\u00e9 pour la d\u00e9tection de places de stationnement. Ses principaux avantages sont les suivants\u00a0:<\/p>\n\n\n\n

(1) Compact et flexible, le module est facilement utilisable dans les produits\u00a0;<\/p>\n\n\n\n

(2) Haute sensibilit\u00e9. Le module est tr\u00e8s sensible aux variations du champ magn\u00e9tique terrestre et peut d\u00e9tecter les mouvements d'un v\u00e9hicule \u00e0 plus de 3 m.<\/p>\n\n\n\n

(3) Consommation d'\u00e9nergie ultra faible. Le courant de fonctionnement moyen du module est inf\u00e9rieur \u00e0 200 \u03bcA. Sa tension de fonctionnement peut descendre jusqu'\u00e0 2,0 V, ce qui maximise la dur\u00e9e de vie de la batterie (deux batteries Nanfu n\u00b0 5 peuvent fonctionner plus de 3 mois, des batteries industrielles professionnelles de grande capacit\u00e9 peuvent fonctionner plus de 5 ans, et m\u00eame plus de 10 ans, selon la dur\u00e9e de vie de la batterie).<\/p>\n\n\n\n

(4) Simple et facile \u00e0 utiliser. Le module dispose d'une interface de commutation et d'un port s\u00e9rie UART. L'interface de commutation peut fournir des sorties de niveau haut et bas. Un niveau haut indique la pr\u00e9sence d'un v\u00e9hicule, un niveau bas indique son absence. Le port s\u00e9rie UART fournit des rapports d'\u00e9tat de temporisation, des param\u00e8tres et d'autres fonctions.<\/p>\n\n\n\n

2.5 Transmission de donn\u00e9es<\/p>\n\n\n\n

2.5.2 Partie NB-IOT<\/p>\n\n\n\n

La partie NB-IOT sert \u00e0 transmettre les informations trait\u00e9es par le contr\u00f4leur central (Beaglebone) \u00e0 Internet. L'utilisation de NB-IOT pour la transmission de donn\u00e9es pr\u00e9sente les avantages suivants\u00a0:<\/p>\n\n\n\n

(1) Le signal NB-IOT couvre une large gamme, ce qui peut assurer la transmission fluide de toutes les donn\u00e9es vers Internet\u00a0;<\/p>\n\n\n\n

(2) La vitesse du r\u00e9seau peut atteindre environ 20 K par seconde, ce qui est suffisant pour transmettre des donn\u00e9es\u00a0;<\/p>\n\n\n\n

(3) Par rapport aux SMS, le co\u00fbt d\u2019utilisation du NB-IOT pour effectuer la transmission de donn\u00e9es est inf\u00e9rieur\u00a0;<\/p>\n\n\n\n

(4) L'utilisation du protocole de communication s\u00e9rie est facile \u00e0 utiliser<\/p>\n\n\n\n

2.5.3Partie serveur<\/p>\n\n\n\n

L'adresse IP utilis\u00e9e par le module NB-IOT \u00e9tant attribu\u00e9e al\u00e9atoirement, les utilisateurs doivent se connecter sur diff\u00e9rents appareils IP, ce qui complique l'envoi direct des informations collect\u00e9es. Il a donc \u00e9t\u00e9 d\u00e9cid\u00e9 d'utiliser la plateforme serveur comme point de transfert de donn\u00e9es. Toutes les informations collect\u00e9es sont envoy\u00e9es au serveur pour stockage temporaire via NB-IOT, et l'utilisateur acc\u00e8de au serveur via l'ordinateur sup\u00e9rieur pour obtenir les donn\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n

2.7 Interface de contr\u00f4le intelligente<\/p>\n\n\n\n

L'ordinateur sup\u00e9rieur r\u00e9cup\u00e8re les donn\u00e9es de la plateforme serveur et les pr\u00e9sente \u00e0 l'utilisateur sous forme de visualisation. Gr\u00e2ce \u00e0 l'interface visuelle, l'utilisateur peut comprendre intuitivement la relation de localisation entre chaque n\u0153ud et obtenir facilement le niveau d'eau, la temp\u00e9rature, l'humidit\u00e9, l'\u00e9tat de couverture du puits, la circulation et d'autres informations pour chaque n\u0153ud. En cas de conditions anormales, telles qu'un blocage, une mont\u00e9e rapide du niveau d'eau ou un \u00e9tat de couverture anormal du puits, l'utilisateur peut rapidement obtenir des informations sur l'\u00e9tat et la localisation.<\/p>\n\n\n\n

L'ordinateur sup\u00e9rieur utilise l'API fournie par Baidu Map pour afficher la carte de la zone surveill\u00e9e sur la page web. Chaque n\u0153ud y est indiqu\u00e9, ce qui est tr\u00e8s visible. Gr\u00e2ce \u00e0 l'architecture Django, bas\u00e9e sur Python et HTML, JS et d'autres langages, les donn\u00e9es collect\u00e9es par chaque n\u0153ud sont pr\u00e9sent\u00e9es sous forme de graphique sur la page web, consultables en cliquant sur l'\u00e9tiquette. De plus, la fonction d'alarme permet d'informer l'utilisateur en temps opportun des probl\u00e8mes.<\/p>\n\n\n\n

  1. Sch\u00e9ma fonctionnel global<\/li><\/ol>\n\n\n\n

    Le sch\u00e9ma fonctionnel global du syst\u00e8me est pr\u00e9sent\u00e9 dans la figure 4, et les fonctions suivantes sont finalement r\u00e9alis\u00e9es :<\/p>\n\n\n\n

    (1) Alarme anti-vol, utilisez le r\u00e9seau pour informer les services municipaux afin de r\u00e9soudre \u00e0 temps le probl\u00e8me de la couverture de puits manquante.<\/p>\n\n\n\n

    (2) Alarme l\u00e2che, \u00e9limine le risque potentiel de s\u00e9curit\u00e9 caus\u00e9 par les dommages caus\u00e9s au couvercle du puits aux pi\u00e9tons.<\/p>\n\n\n\n

    (3) Alarme de blocage de canalisation, dans l'interface visuelle pour afficher le blocage, pour aider le service de nettoyage \u00e0 nettoyer \u00e0 temps, \u00e9liminer les dangers cach\u00e9s et emp\u00eacher l'apparition d'engorgement urbain.<\/p>\n\n\n\n

    (4) D\u00e9tecter la temp\u00e9rature du sol et renvoyer les donn\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n

    (5) D\u00e9tecter le niveau d'eau et renvoyer les donn\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n

    (6) D\u00e9tectez l'humidit\u00e9 du sol et augmentez la fr\u00e9quence de transmission lorsque l'humidit\u00e9 augmente, ce qui est utile pour l'avertissement de fortes pluies.<\/p>\n\n\n\n

    (7) D\u00e9tectez le flux de v\u00e9hicules, renvoyez les donn\u00e9es en temps r\u00e9el et aidez \u00e0 la gestion du trafic.<\/p>\n\n\n\n

    (8) Affichez les donn\u00e9es renvoy\u00e9es dans l'interface de visualisation et effectuez le traitement et la classification correspondants, ce qui offre un environnement de fonctionnement pratique pour les services municipaux.<\/p>\n\n\n\n

    (9) \u00c9tablir la base de donn\u00e9es pour stocker les donn\u00e9es renvoy\u00e9es pour une utilisation et une analyse faciles.<\/p>\n\n\n\n

    4 Remarques finales<\/p>\n\n\n\n

    Le syst\u00e8me vise \u00e0 cr\u00e9er une plateforme de gestion municipale intelligente pour la ville, afin d'offrir un cadre de vie plus pratique et plus s\u00fbr \u00e0 ses habitants. L'int\u00e9gration du puits comme n\u0153ud de convergence r\u00e9gional, la transmission centralis\u00e9e et le traitement intelligent des donn\u00e9es collect\u00e9es constituent une innovation majeure du projet. La prise en compte du drainage, de la circulation, de la s\u00e9curit\u00e9 routi\u00e8re et d'autres informations municipales, pour construire une ville intelligente, est un point fort du projet. Bien que des probl\u00e8mes subsistent en mati\u00e8re d'alimentation \u00e9lectrique et d'antennes, ils sont faciles \u00e0 r\u00e9soudre pour les ing\u00e9nieurs, ce qui am\u00e9liore la s\u00e9curit\u00e9 et la qualit\u00e9 de vie des habitants.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Intelligent city has become the fourth wave after industrialization, informatization and electrification. The construction of intelligent city is the frontier trend of global urban development. Nowadays, many urban pipes for rainwater drainage are often blocked, which seriously affected drainage, resulting in frequent water accumulation on roads, so that it seriously affected people’s life and travel. 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