物聯網智慧城市沙盤實訓系統
一、物聯網智慧城市沙盤實訓系統功能概述
1、概述
整個系統由置于房間中央的智慧城市沙盤系統和沙盤四周的實訓臺組成。沙盤系統帶有循環水流系統，內部安裝了各類無線傳感器模塊，射頻模塊，無線節點及機械控制結構。每個實訓臺完成一個獨立的子系統功能，所有網絡和控制設備均安裝在實訓臺上，實訓臺與沙盤中的電路進行連接，通過實訓臺可完成對沙盤的監視和控制。
2、功能簡介
沙盤系統包含8個可獨立運行的物聯網子系統
1) 物聯網城市燈光控制子系統
2) 物聯網小區紅外對射及周界報警子系統
3) 物聯網水質監測子系統
4) 物聯網智能車輛調度子系統
5) 物聯網智能停車場子系統
6) 物聯網橋梁承重報警子系統
7) 小區尋更子系統
8) 物聯網煙霧報警及自動消防噴淋子系統
3、設計圖
城市沙盤中設計以三部分組成：小區、道路、河流
1) 小區：每個小區在沙盤中占有一個獨立的區域，以實現不同的功能標識，各個小區不僅有相應的外觀，還具有相應的功能實現條件，以利于實驗實訓。小區周邊帶有紅外對射及接觸式周界報警設備
2) 道路：道路上設置路燈，路口設置交通燈和監控頭。道路兩側設置高5cm的亞克力攔板，以防道路中小車駛出道路。道路底部埋設有RFID設備供車輛定位使用
3) 河流：設置一條河和一個湖，通過水泵實現水流循環，河與湖中設置若干水質檢測站和水文檢測站。河上設置一、兩座橋梁。
4) 人工島：湖中設置一島，島上一小樓，內安噴淋裝置，噴淋用水取自于湖，噴淋出水流入湖中，以用于消防演示
5) 停車場：停車場的停車位設置有RFID設備，停車場門口設置有自動道閘可以開發智慧停車場系統
6) 橋梁：橋梁底部埋設壓力傳感器，一側配套有可控制的自動道閘
沙盤尺寸為：2.4m X 4.8m，臺高70cm
4、實景圖
二
1、 物聯網城市燈光控制子系統
使用實訓臺的PC系統，基于ZigBee網絡，對沙盤系統上的燈光照明設備進行遠程控制。所有沙盤上的燈光系統均由zigbee節點進行控制
(1) 路燈設計：三種路燈：
A)道路燈：分布于道路兩邊，每條路使用一個2530節點控制，每條路的路燈分為奇數燈和偶數燈兩組接線，以利于節能操作，路燈具有PWM亮度控制功能。
B)園區綠化燈：分布于綠化園中，不同的小區用不同顏色控制
c)房屋燈：燈光位于房屋內部，不同房屋有不同燈光顏色
(2) 沙盤系統上帶有一個光照傳感器，可感應環境光的變化，通過軟件控制實現路燈的自動控制
城市水質無線監測系統
2、 物聯網
在沙盤內設置人工湖及河流，使用水泵進行河流水的循環，模擬城市水源采集點。采用感知、傳輸、應用三層架構設計，使用智能水質傳感器進行水質的PH值、溫度、水位、溶氧量等參數，通過ZigBee、互聯網進行傳輸，采用C/S、B/S相結合的軟件架構進行采集服務和應用軟件設計，方便實時了解水質指標。
功能參數：
(1) 使用真實的水質傳感器，可監測水溶氧含量，水位，ph值三種水質數據
(2) 沙盤系統上嵌有內置zigbee傳輸節點的工業儀表，可讀取水質數據
(3) 與傳感器鏈接的zigbee節點可上傳水質數據至實訓臺
(4) 帶有b/s架構的服務器，可通過網絡訪問獲取沙盤系統上的水質數據``
城市道路/橋梁承重監測系統
3、
在
沙盤上設置橋梁/或高速路，使用ZigBee網絡進行橋梁/道路承重數據采集、傳輸和應用展示。
(1) 由橋梁安全管理處管理
(2) 通過河上橋梁上安裝的應變傳感器進行檢測
(3) 控制河上橋梁上的自動道閘進行演示
(4) 通過軟件完成其它功能
城市監控與消防系統
4、
(1)視頻監控功能：全數字化系統，IP網絡傳輸。可實時監視小區各地情況，進行全程記錄。可以網絡上通過密碼進行現場查看與云臺控制，查詢記錄等。(
2)城市無線火災監控系統：可通過煙霧傳感器識別判斷火警，報警信號通過與傳感器連接的無線傳輸節點使用ZIGBEE網絡進行傳輸，并啟動各種報警方式(聲光報警)，并自動啟動消防水泵，打開消防噴頭進行自動滅火操作(沙盤演示)。
(1) 視頻監控的安裝位置如下：
(A) 小區中：小型低分辨率監控攝像頭，部分小區安裝
(B) 道路中：小型低分辨率監控攝像頭，路口安裝
(C) 實驗室內：高分辨率監控攝像頭，根據具體要求安裝
(2) 消防設備：在實訓臺上安裝煙霧傳感器，同時設置一個有煙模擬開關，當傳感器感應到有煙后，通過系統控制島上建筑內的噴淋系統進行噴水，同時實現報警等其它功能
城市智慧交通調度系統
5、 ：
1) 智能公交調度功能;
2) 智能醫療服務車調度功能
3) 智能車庫功能(只能對出入庫車輛進行計數，用軟件實現);
4) 基于zigbee網路的車輛行駛定位功能
城市110巡更系統：
6、
1) 自動巡邏路徑識別與記錄(自動巡更管理)，可記錄巡邏人員的巡邏路徑與時間。
2) 快速查找離事發地最近的巡邏人員，并提供相關聯系方式。(4)事件處理記錄。
7、物聯網小區紅外對射及周界報警子系統
1) 在小區外圍安裝紅外對射系統及接觸式周界報警系統
2) 沙盤內部安裝zigbee節點與報警系統連接并通過zigbee網絡傳輸報警數據
3) 可通過實訓臺遠程接收報警數據，啟動報警器及發送報警短信
8、物聯網智能停車場子系統
1) 停車場的停車位上安裝有RFID射頻模塊，可識別車位上是否有車輛
2) 停車場入口安裝ETC系統，可實現ETC自動識別
3) 停車場門口安裝有自動控制道閘系統
4) 所有識別數據可通過zigbee無線傳感網絡向外傳輸數據
5) 可通過實訓臺上位機實現數據接收及控制
