物联网智能交通方案Word下载.docx

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实验9、网络层传输实验

实验10、网络层应用层接口实验

1.4物联网信息平台设备清单

序号

设备名称

数量

单位

1

光载无线交换机4U6AP

台

2

远端射频单元

6

3

机架式以太网交换机

4

物联网信息平台效劳器

5

网络机柜

机架式显示器键盘鼠标

7

物联网信息平台管理软件V1.0

二、智能交通系统

2.1系统概述

智能交通实训系统接入统一的物联网信息平台，信息会聚于统一的数据效劳器，真正表达信息化的智能交通实训系统。

利用智能交通实训系统沙盘，配置智能小车、道路交通控制与管理设备、物联网信息平台〔包括网络设备、数据库与应用系统效劳器〕，实现基于物联网技术的智能交通实训系统，主要功能模块包括：

智能小车、智能交通系统〔交通路口控制、车辆速度测量〕、路灯自动控制系统、ETC系统、智能停车系统、智能交通显示系统、城市照明系统等，其系统拓扑图如下列图所示：

智能交通实训系统拓扑图

系统能够完整表达物联网三层构造〔感知层、网络层、应用层〕，以及智能交通实训系统的主要功能单元，能够开展从底层的感知与控制、设备联网与数据传输，到上层的应用与管理等不同层次和领域的课程实验和综合实训，要求支持以下课程的实验和实训教学：

1〕专业技术课程：

机器人技术与应用、智能交通系统工程应用、城市照明系统工程应用、物联网概论、RFID技术及应用、单片机与接口技术、网络与通信技术、传感器应用与检测技术、数据库设计及应用、嵌入式编程、无线网络技术、综合布线工程设计与施工；

2〕综合实训课程：

城市停车管理系统集成、城市交通调度与导航系统集成、城市交通监控与诱导设备操作实务、城市交通监控与诱导系统集成、交通调度与导航工程规划实施实训、城市智能交通系统工程综合实训、城市照明系统工程综合实训、机器人工程实训、智能交通实训系统沙盘需设置高速公路测速点、高速公路ETC系统、城市道路路口交通控制点、城市道路路灯控制系统、智能停车场、城市道路照明监控系统、城市景观照明监控系统等。

智能交通沙盘及设备分布图如下列图所示：

2.2系统技术方案

物联网智能交通实训系统应用系统主要包括：

物联网信息平台〔包括网络设备、及数据库与应用系统效劳器〕、智能小车、智能交通系统〔交通路口控制、车辆速度测量、违章记录〕、路灯自动控制系统、ETC系统、智能停车系统、智能交通显示系统、城市道路照明系统、景观照明控制系统及实训台等。

物联网智能交通实训系统设置实训台，利用智能交通与城市照明沙盘的道路监控装置、车辆监控装置、智能小车、道路照明等，开设智能停车系统实训、ETC实训、智能公交系统实训、道路监控实训、城市照明控制等。

物联网智能交通实训系统可支持的专业课程：

计算机网络、无线局域网技术、物联网技术导论、物联网概论、网络系统工程、智能交通工程应用、城市照明系统工程应用等。

2.3智能小车系统

智能小车是整个智能交通系统中非常重要的局部，只有小车移动才能完成各种智能交通的应用和功能。

智能小车采用模块化设计，便于装配、设备扩展和功能扩展。

主要功能：

1〕自动车

具有根据预先规划的路径、寻线运行的能力，即能够在智能交通沙盘上，按照道路规划线，自动运行。

2〕遥控车

现场遥控：

通过遥控器，现场遥控小车运行。

网络遥控：

通过网络设备〔笔记本电脑、智能手机〕本地/远程网络遥控小车在智能交通沙盘上运行。

其控制方式可以采用直接控制智能小车，也可以采用通过实验室的效劳器控制小车。

不同的控制方式，覆盖不同的技术，可以展开多种技术的教学与实践。

主要设备

四驱电动车模型、减速电机及驱动模块、控制主板、传感器扩展板、云台、舵机、超声波传感器、寻线模块、红外接收传感器、红外遥控器、无线微型摄像头、WiFi设备效劳器模块、车载RFID卡等。

支持的课程实验

智能小车系统可支持的实验：

LED灯控制实验；

数码管显示实验；

按键控制实验；

自动车组装实验；

步进电机驱动实验；

步进电机控制实验；

自动车舵机控制实验；

自动车寻线自动行驶实验；

自动车自动避障实验；

自动车遥控实验；

超声波测距实验；

无线通信与控制实验；

传感器与接口实验；

远程网络无线遥控实验

2.4道路交通管理系统

功能介绍

智能交通系统包括交通路口控制、车辆速度测量等单元，实现十字路口红绿灯控制、道路的监控、车速测量等功能；

并通过LCD显示屏，显示交通系统电子地图〔GIS〕、道路交通状况、环境参数、车辆跟踪、交通规划等，提供远程网络访问、及交通指引。

系统图

系统功能如下：

◆交通路口控制：

十字路口双向交通控制，其控制器接入物联网信息平台，实现交通灯的自动运行、本地/远程网络控制以及参数的网络配置等。

◆车辆速度测量：

通过雷达测速模块和光电模块，测量指定位置的车辆速度，及指定路段的区间车速。

◆违章记录：

通过地感线圈、地磁模块以及测速装置，感知车辆经过道路路口、测速点、测速区间的违章情况，自动记录违章车辆的违章信息。

◆智能交通系统：

LCD显示屏显示模拟系统电子地图，并将道路交通信息、环境感知数据、车辆位置信息实施显示在LCD显示屏上。

实现道路交通状况的显示与网络发布、特定车辆的位置跟踪和交通引导，并支持智能终端的本地/远程网络访问和信息发布。

◆站台公交线路到站播报、电子站牌提示：

沙盘至少具备两个公交站台，供小车停靠，电子站台语音播报公交线路到站信息，实时显示各线路即将到站车辆及距离信息，方便市民及时了解乘车情况。

道路交通管理系统保护的设备有：

红、黄、绿灯及控制器；

车辆检测装置〔地感线圈及车辆检测器、光电装置、地磁传感器〕；

无线摄像头；

雷达测速模块〔测量即时速度〕；

光电测速装置〔区间测速〕等。

道路交通管理系统支持的课程实验：

智能交通系统概论、RFID技术及应用、单片机与接口技术、网络与通信技术、传感器应用与检测技术、无线网络技术、综合布线工程设计与施工；

城市交通调度与导航系统集成、城市交通监控与诱导设备操作实务、城市交通监控与诱导系统集成、交通调度与导航工程规划实施实训、城市智能交通系统工程综合实训。

2.5路灯自动控制系统

路灯自动控制系统完成对城市路灯的自动管控。

实现的方式可以采用直流低电压〔如9V〕小灯泡模型模拟，控制器接入物联网信息平台，通过本地/远程网络控制路灯；

配合光照传感器，实现智能控制。

路灯位置和状态显示在智能交通系统显示屏上，并能通过智能终端控制路灯亮/灭。

直流低电压小灯泡、控制器、光照传感器。

网络与通信技术、传感器应用与检测技术、无线网络技术、综合布线工程设计与施工

2.6ETC系统

ETC系统模拟高速公路不停车收费系统。

系统包括：

RFID装置、车辆检测装置、自动道闸控制装置、车道拍摄装置、信息显示装置等。

RFID装置：

包括RFID读卡器、车载RFID卡。

由于实验室空间有限，RFID卡识读距离控制在80厘米以内；

RFID卡可以选择超高频无源RFID卡。

RFID读卡器接入物联网信息平台。

车辆检测装置：

检测车辆是否进出道闸，包括前车辆检测和后车辆检测。

车辆检测传感器采用地感线圈或光电传感器。

自动道闸控制装置：

包括自动栏杆和控制器，控制道闸的通/关。

控制器接入物联网信息平台，可以实现自动控制或远程网络控制。

信息显示装置：

显示车型、车牌、入口地点、里程、费用等信息。

RFID读卡器、电动道闸及控制器、数据显示器、车辆感知传感器。

智能交通系统概论、物联网概论、RFID技术及应用、单片机与接口技术、网络与通信技术、传感器应用与检测技术、数据库设计及应用、无线网络技术、综合布线工程设计与施工

2.7智能停车系统

智能停车系统模拟区域停车信息系统及停车场管理系统。

区域停车信息系统包括区域停车场信息实时发布、停车场位置导航等。

停车场管理系统包括停车场车位信息显示、停车导引、取车导引、RFID读卡器、电动道闸及控制器、视频监控、车辆感知传感器、车位传感器、停车场收费系统等。

◆区域停车信息系统

通过电子地图实时显示区域停车场信息，包括位置、车位信息、收费标准等，并提供位置导航指引，引导车辆到达指定停车场。

◆停车场管理系统

功能包括：

停车场车位信息显示、停车指引、车辆进出管理、停车收费系统等。

RFID读卡器：

读取车载停车卡，并与数据库比对，自动控制电动道闸动作。

电动道闸及控制器：

控制道闸的开启/关闭，控制器接入物联网信息平台。

车辆感知传感器：

包括车辆进/出道闸的感知传感器，采用地感线圈或光电传感器。

车位传感器：

通过地感线圈或地磁传感器及信号变送器，感知车位状态，并将状态信息上传数据效劳器。

停车场收费信息显示：

显示车牌、进场时间、停车时间、停车费等信息。

LCD显示屏〔与智能交通共用、显示区域停车场位置及车位信息〕、停车场信息显示器、RFID读卡器、电动道闸及控制器、车辆感知传感器〔道闸前、后〕、车位传感器、停车场收费信息显示器等。

物联网概论、RFID技术及应用、单片机与接口技术、网络与通信技术、传感器应用与检测技术、数据库设计及应用、嵌入式编程、无线网络技术、综合布线工程设计与施工、城市停车管理系统集成

2.8城市照明系统

城市道路照明、各种照明终端及城市综合照明管理已成为城市建立的重要组成局部。

先进、有效、平安、可靠的城市灯光自动监控系统可以增强城市的效劳功能，同时也使城市照明管理部门到达了节约能耗、降低本钱、提高社会效益和经济效益等显著作用。

城市照明监控管理系统，与相应的硬件系统相配合，实现了城市灯光照明系统的实时监测、实时控制。

是以中央控制室为核心，以分站控制箱为根底，以通讯设备和网络为纽带，以先进的计算机技术为保障的程序化、模块化、网络化、智能化的整体控制系统。

系统可以对灯光系统的开关状态、报警状态、亮灯率、电参数等数据进展采集和监视及对灯光系统进展远程的实时远程控制，实时掌握照明系统运行状况，快速发现照明终端故障、盗窃等并能主动报警，确保照明系统的可靠运行，提高照明终端运行质量。

城市照明管理工具：

基于网络架构，支持远程访问，建立照明终端控制数据库，自动记录各段路灯的启/闭时间、各种电参数等数据，方便查询。

提供任意组合、任意时间段的查询界面。

照度传感器：

对日光及照明终端亮度进展采集

照明终端远程终端:

对照明终端进展电参数监测及控制管理。

线缆防盗装置：

实时监测的照明终端线路破坏及盗窃。

物联网概论、RFID技术及应用、单片机与接口技术、网络与通信技术、传感器应用与检测技术、数据库设计及应用、嵌入式编程、无线网络技术、综合布线工程设计与施工、城市照明管理系统集成

2.9支持的实验

实验1、智能车组装实验

实验2、智能车驱动实验

实验3、智能车寻迹自动运行实验

实验4、智能车无线遥控实验

实验5、智能车无线联网实验

实验6、智能车远程网络遥控实验

实验7、智能车自动壁障实验

实验8、智能车车速测量实验

实验9、智能车区间测速实验

实验10、智能车车辆感知实验

实验11、智能停车场车辆感知实验

实验12、智能停车场车位状态感知实验

实验13、智能停车场停车收费系统实验

实验14、智能停车场门闸自动控制实验

实验15、ETC系统车辆远距离感知实验

实验16、ETC系统收费系统实验

实验17、ETC系统道闸控制系统实验

实验18、ETC系统综合实验

实验19、路灯自动控制实验实验

实验20、道路综合控制系统实验

实验21、智能公交系统实验

实验22、城市照明系统实验

2.10智能交通实训系统设备清单

自动小车控制系统

套

道路交通管理系统

路灯自动控制系统

ETC系统

智能停车系统

城市照明系统

三、配置清单及规格参数

设备清单及技术参数

系统名称

主要技术参数及备注

物联网信息平台

1、包含WiFi信号的产生和管理、射频管理等

2、信号源数量：

内置6个WiFi信号源；

3、工作频率：

2.4GHz—2.5GHz；

4、收/发光波长：

1550nm/1550nm；

5、光输出功率：

4dbm+-2dbm；

6、光输入功率：

-4dbm（Minimum）；

7、吞吐量：

≥5Mbps802.11b，≥18Mbps802.11g；

8、WiFi协议：

IEEE802.11b/g；

9、工作电压：

AC220VAC；

10、射频交换：

支持；

11、远距离传输：

支持，模拟光纤传输最远可达5000米；

12、支持光电/电光转换无线信号，WiFi信号本地产生和处理，本地可对所有WiFi信号集中和统一管理，实现可管、可控、可测；

1、尺寸规格：

W230*D140*H44（mm）；

2、工作频率：

3、射频输出功率：

20dbm（Ma*）；

4、接收灵敏度：

-85dbm802.11b，-65dbm802.11g；

5、带宽：

11Mbps802.11b，54Mbps802.11g;

6、覆盖范围：

室内覆盖半径50米，室外覆盖半径100米；

7、信号分路：

支持信号分路，即可将射频信号分为多路；

8、电/光转换：

9、接口类型：

FC/APC光纤接口，SMA射频接口；

10、功能：

远端信号发射与接收；

以太网交换机

1、背板带宽：

1.6Gbps；

2、端口数量：

24个10/100M自适应RJ45端口；

3、包转发率：

100Mbps:

148800pps；

4、传输模式：

全双工/半双工自适应；

5、网络标准：

IEEE802.3,IEEE802.3u,IEEE802.3*；

6、工作电压：

DC9V；

信息平台效劳器

1、处理器：

*eonE3-1220V3

2、内存：

4GDDR3；

3、硬盘：

512GB；

4、功能描述：

智慧教育及物联网信息平台效劳器承载系统数据和应用系统，提供本地/远程访问效劳

个

1、机柜规格：

28U机柜；

2、防护等级：

IP20；

3、挡板数量：

4pcs；

4、构造描述上部、下部多处走线通道，底部大走线孔尺寸可按需调整；

可方便拆卸的左右侧门和前后门

1、显示器尺寸：

17英寸；

2、整体规格：

1U；

3、键盘类型：

105键键盘；

4、鼠标类型：

触控板式鼠标；

基于光载无线传输与交换技术的物联网信息平台管理软件包括：

控制管理软件和物联网应用软件。

控制管理软件：

采集光载无线电信号分布系统的各模块的状态信息以及接入设备的信息，并根据系统策略，控制管理系统设备，实现射频交换与重构、远端功率调控、移动设备无缝漫游等；

物联网应用软件：

结合其他相关设备，通过智能人机界面实现物联网环境监测、仓储物流、工业控制、人员管理、视频监控、智能家居、智能农业、物质管理等应用。

智能交通实训系统

4驱电动车模型〔含RFID卡〕

23mm*12mm,可接入7-12V电压

减速电机

1、额定电压：

1.5-6VDC

2、额定电流：

50mA

3、齿轮箱长度：

9mm

4、空载转速：

12-120rpm

电机驱动模块

电机驱动电压：

外部输入3－35V内部输入：

6－12V

逻辑端电流：

<

30MA

驱动电流：

2A

驱动峰值电流：

4A

最大功率：

25W

工作温度：

－25℃－130℃

控制主板

STM32F103RBT6，ARMCorte*-M3内核；

存储器：

SRAM:

128K*16bit；

仿真器：

内置M-link仿真器；

接口及资源：

1个MiniUSB接口，外接空闲IO以作扩展。

传感器扩展板

1、板载复位电路、电源及复位指示灯

2、可堆叠其他功能扩展板

云台、舵机

产品尺寸40.8*20.1*38mm

工作扭矩2.5-3KG/cm

超声波传感器模块

1、使用电压：

DC5V

2、静态电流：

小于2mA

3、电平输出：

高5V

4、电平输出：

低0V

5、感应角度：

不大于15度

6、探测距离：

2cm-450cm

7、高精度：

3mm

寻线模块

三组寻线模块，检测黑白线

红外接收传感器

一体化接收头的红外接收模块

供电电压可为3.3V~5.5V

输出匹配TTL、CMOS电平，低电平有效

红外遥控器（红外发射模块）

控制接口电平、供电电源：

5V或3.3V

高电平驱动

WiFi设备效劳器

1、串口接口:

RS232（DB9公头）

2、无线通信协议：

IEEE802.11B/G

3、无线标准支持频率范围：

2.412~2.484GHz

4、组网模式：

根底网（Infra）,自组网（Ad-hoc）

5、支持多种平安认证机制：

WEP64/WEP128/TKIP/CCMP（AES）WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK

自动小车控制系统软件

电机控制程序、速度测量程序、遥控程序、自动行驶程序、自动壁障程序、网络控制程序等

红、黄、绿灯及控制器

1、工作电压3~12VDC

2、PLC控制器

3、4组红、黄、绿灯

线圈车辆检测器

线圈感应范围：

40uH～2000uH

脉冲输出时间：

200ms

响应时间：

50ms

车辆行驶速度：

≤200km/h

检测输出：

继电器无源输出和RS485通讯

红外对射传感器

输出信号:

开关量

雷达测速模块

1、工作电压：

DC12V

2、测速范围：

0.4m／s~27m／s

3、测试距离：

＞100m

4、数据接口设置：

9600

5、数据传送格式：

ASCII码

显示屏

19寸LCD电脑一体机

道路交通管理系统控制软件

道路电子地图、十字路口红绿灯控制、道路车辆监控等

直流低电压小灯泡

LED直流12V7w

控制器

4路RS232串口继电器模块

光照传感器

RS232输出日光型光照度传感器

1、串口接