基于NB-IoT的城市聲光污染監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展帶來(lái)了一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。生活中來(lái)自城市交通和社會(huì)生活等方方面面的噪聲污染以及由于光源和燈具不合理安裝使用帶來(lái)的光污染，對(duì)人們的身心健康和動(dòng)物的生存繁衍造成極大威脅，嚴(yán)重破壞了生態(tài)系統(tǒng)平衡。現(xiàn)有的噪聲和光污染監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在網(wǎng)絡(luò)部署麻煩，覆蓋范圍小和數(shù)據(jù)通信穩(wěn)定性差等諸多弊端，且傳統(tǒng)點(diǎn)亮度計(jì)測(cè)量視場(chǎng)角范圍小，操作繁瑣。噪聲污染和光污染時(shí)間分布不連續(xù)且空間分布范圍廣，無(wú)法統(tǒng)一集中處理，為反映大范圍區(qū)域內(nèi)的噪聲和光污染真實(shí)

2、水平，需要布置分布式監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，對(duì)環(huán)境噪聲和光污染全天候持續(xù)監(jiān)測(cè)。
　　本文提出了基于NB-IoT(Narrowband Internet of Things)的城市聲光污染監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)主要由分布式布置的多個(gè)噪聲和光污染監(jiān)測(cè)終端模塊及Web應(yīng)用軟件組成，利用NB-IoT無(wú)線通信技術(shù)，搭建聲光污染監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)噪聲和光污染的全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)。論文研究?jī)?nèi)容主要分為以下幾部分:
　　1.設(shè)計(jì)了大視場(chǎng)角光亮度測(cè)量模塊。傳統(tǒng)亮度計(jì)測(cè)量

3、視場(chǎng)角小，在此基礎(chǔ)上加以改進(jìn)并完成了大視場(chǎng)角亮度計(jì)的設(shè)計(jì)，可直接測(cè)量視場(chǎng)范圍內(nèi)的平均光亮度，同時(shí)借助可以俯仰旋轉(zhuǎn)和水平旋轉(zhuǎn)的全方位云臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)周?chē)饬炼人蕉喾较虮O(jiān)測(cè)。
　　2.基于噪聲和光污染測(cè)量終端模塊，提出利用NB-IoT技術(shù)搭建分布式噪聲和光污染監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并完成系統(tǒng)硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由傳感檢測(cè)、數(shù)據(jù)傳輸和應(yīng)用軟件三個(gè)層次組成，利用NB-IoT廣覆蓋、低功耗和大連接等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的上報(bào)和下發(fā)命令的接收功能

4、。系統(tǒng)硬件電路采用模塊化設(shè)計(jì)，包括基于STM32系列微處理器的核心控制器模塊、NB-IoT無(wú)線通信模塊和相關(guān)外圍接口電路等部分，性能可靠，方便后期升級(jí)維護(hù)，為系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。
　　3.設(shè)計(jì)了系統(tǒng)應(yīng)用數(shù)據(jù)傳輸格式，并基于此完成了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件平臺(tái)開(kāi)發(fā)。系統(tǒng)軟件主要包括嵌入式軟件和服務(wù)器端Web應(yīng)用軟件兩部分，其中嵌入式軟件負(fù)責(zé)統(tǒng)一協(xié)調(diào)調(diào)度系統(tǒng)各硬件模塊，以保證監(jiān)測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)定有序工作;在系統(tǒng)服務(wù)器端，基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)MySQL，完