物联网智慧城市沙盘实训系统
一、物联网智慧城市沙盘实训系统功能概述
1、概述
整个系统由置于房间中央的智慧城市沙盘系统和沙盘四周的实训台组成。沙盘系统带有循环水流系统，内部安装了各类无线传感器模块，射频模块，无线节点及机械控制结构。每个实训台完成一个独立的子系统功能，所有网络和控制设备均安装在实训台上，实训台与沙盘中的电路进行连接，通过实训台可完成对沙盘的监视和控制。
2、功能简介
沙盘系统包含8个可独立运行的物联网子系统
1) 物联网城市灯光控制子系统
2) 物联网小区红外对射及周界报警子系统
3) 物联网水质监测子系统
4) 物联网智能车辆调度子系统
5) 物联网智能停车场子系统
6) 物联网桥梁承重报警子系统
7) 小区寻更子系统
8) 物联网烟雾报警及自动消防喷淋子系统
3、设计图
城市沙盘中设计以三部分组成：小区、道路、河流
1) 小区：每个小区在沙盘中占有一个独立的区域，以实现不同的功能标识，各个小区不仅有相应的外观，还具有相应的功能实现条件，以利于实验实训。小区周边带有红外对射及接触式周界报警设备
2) 道路：道路上设置路灯，路口设置交通灯和监控头。道路两侧设置高5cm的亚克力拦板，以防道路中小车驶出道路。道路底部埋设有RFID设备供车辆定位使用
3) 河流：设置一条河和一个湖，通过水泵实现水流循环，河与湖中设置若干水质检测站和水文检测站。河上设置一、两座桥梁。
4) 人工岛：湖中设置一岛，岛上一小楼，内安喷淋装置，喷淋用水取自于湖，喷淋出水流入湖中，以用于消防演示
5) 停车场：停车场的停车位设置有RFID设备，停车场门口设置有自动道闸可以开发智慧停车场系统
6) 桥梁：桥梁底部埋设压力传感器，一侧配套有可控制的自动道闸
沙盘尺寸为：2.4m X 4.8m，台高70cm
4、实景图
二
1、 物联网城市灯光控制子系统
使用实训台的PC系统，基于ZigBee网络，对沙盘系统上的灯光照明设备进行远程控制。所有沙盘上的灯光系统均由zigbee节点进行控制
(1) 路灯设计：三种路灯：
A)道路灯：分布于道路两边，每条路使用一个2530节点控制，每条路的路灯分为奇数灯和偶数灯两组接线，以利于节能操作，路灯具有PWM亮度控制功能。
B)园区绿化灯：分布于绿化园中，不同的小区用不同颜色控制
c)房屋灯：灯光位于房屋内部，不同房屋有不同灯光颜色
(2) 沙盘系统上带有一个光照传感器，可感应环境光的变化，通过软件控制实现路灯的自动控制
城市水质无线监测系统
2、 物联网
在沙盘内设置人工湖及河流，使用水泵进行河流水的循环，模拟城市水源采集点。采用感知、传输、应用三层架构设计，使用智能水质传感器进行水质的PH值、温度、水位、溶氧量等参数，通过ZigBee、互联网进行传输，采用C/S、B/S相结合的软件架构进行采集服务和应用软件设计，方便实时了解水质指标。
功能参数：
(1) 使用真实的水质传感器，可监测水溶氧含量，水位，ph值三种水质数据
(2) 沙盘系统上嵌有内置zigbee传输节点的工业仪表，可读取水质数据
(3) 与传感器链接的zigbee节点可上传水质数据至实训台
(4) 带有b/s架构的服务器，可通过网络访问获取沙盘系统上的水质数据``
城市道路/桥梁承重监测系统
3、
在
沙盘上设置桥梁/或高速路，使用ZigBee网络进行桥梁/道路承重数据采集、传输和应用展示。
(1) 由桥梁安全管理处管理
(2) 通过河上桥梁上安装的应变传感器进行检测
(3) 控制河上桥梁上的自动道闸进行演示
(4) 通过软件完成其它功能
城市监控与消防系统
4、
(1)视频监控功能：全数字化系统，IP网络传输。可实时监视小区各地情况，进行全程记录。可以网络上通过密码进行现场查看与云台控制，查询记录等。(
2)城市无线火灾监控系统：可通过烟雾传感器识别判断火警，报警信号通过与传感器连接的无线传输节点使用ZIGBEE网络进行传输，并启动各种报警方式(声光报警)，并自动启动消防水泵，打开消防喷头进行自动灭火操作(沙盘演示)。
(1) 视频监控的安装位置如下：
(A) 小区中：小型低分辨率监控摄像头，部分小区安装
(B) 道路中：小型低分辨率监控摄像头，路口安装
(C) 实验室内：高分辨率监控摄像头，根据具体要求安装
(2) 消防设备：在实训台上安装烟雾传感器，同时设置一个有烟模拟开关，当传感器感应到有烟后，通过系统控制岛上建筑内的喷淋系统进行喷水，同时实现报警等其它功能
城市智慧交通调度系统
5、 ：
1) 智能公交调度功能;
2) 智能医疗服务车调度功能
3) 智能车库功能(只能对出入库车辆进行计数，用软件实现);
4) 基于zigbee网路的车辆行驶定位功能
城市110巡更系统：
6、
1) 自动巡逻路径识别与记录(自动巡更管理)，可记录巡逻人员的巡逻路径与时间。
2) 快速查找离事发地最近的巡逻人员，并提供相关联系方式。(4)事件处理记录。
7、物联网小区红外对射及周界报警子系统
1) 在小区外围安装红外对射系统及接触式周界报警系统
2) 沙盘内部安装zigbee节点与报警系统连接并通过zigbee网络传输报警数据
3) 可通过实训台远程接收报警数据，启动报警器及发送报警短信
8、物联网智能停车场子系统
1) 停车场的停车位上安装有RFID射频模块，可识别车位上是否有车辆
2) 停车场入口安装ETC系统，可实现ETC自动识别
3) 停车场门口安装有自动控制道闸系统
4) 所有识别数据可通过zigbee无线传感网络向外传输数据
5) 可通过实训台上位机实现数据接收及控制
