毕业设计题-3 城市管网的监控管理系统设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

地下管线是城市基础设施的重要组成部分，是城市规划 建设管理的重要基础信息。城市地下管线包括给水、排水(雨 水、污水)、燃气(煤气、天然气、液化石油气)、电力、路灯、 电信、有线电视、热力、工业管道等多种专业管线。随着城市快速建设，市政公共基础设施的地下工程也越来越多，城市地下管网的增加是无法避免的，城市地下管网种类多,分布范围广,附属设施众多,存在着大量的“信息孤岛”，网管长期埋在地下，如果不做监控出现状况很难及时判断故障地点，更不能做到提前预防，所以做网管监控是非常有必要的，对城市管网进行监控是安全保障的重点。本次设计要求我们完成nb-iot网络的物联网系统构建，并基于网络协议，构建基于nb-iot燃气及大气监控平台，实现人可以通过手机或电脑来监控城市管网的情况。

城市网管监控系统有很多重要的意义。第一， 加强对城市管网监控系统的研究能够有效地对城市管网的运行状况进行监测，改变地下管线的无序管理状态，对用好管线资源，实现科学管理，为城市地下管线规划、建设和管理服务，发挥积极作用。第二，能够实现城市市政管网的动态管理。地下管网随着城市的发展在不断地变化，研究通过掌握地下管线的各种变化，及时补充、更新原有的地下管网档案，保证地下管网档案真实、准确地反应地下管网现状，实现城市地下管网的动态管理。第三，能够及时快捷的处理突发管网事故，为管线维护、管理提供依据。管线建成以后，日常的管理和维护是一项量大且长期的工作，使用中需要对管线不断维护、更新，保证线路的正常运营，一旦发生故障，要准确确定其原因，采取措施，及时排除。地下管线综合管理系统能够为管理人员提供分析问题、排除故障的重要依据。第四，减少管线事故的发生。通过监控系统的建立，能够通过系统提供的地下管线信息资源，设计时选择最佳方案，施工中采取有效措施，避免各类管线事故的发生

城市网管采用物联网主流技术nb-iot技术，nb-iot是物联网领域新兴的通信技术，它具有低功耗、大容量、广覆盖等特点，将会成为物联网发展的趋势，窄带物联网(narrow band internet of things，nb-iot)是第三代合作伙伴计划（3gpp）于2016年6月完成其核心技术标准而实施的新一代物联网通信技术，构建于蜂窝网络，消耗的带宽不会超过180 khz，可直接部署于gsm网络、umts网络或者lte网络，能够实现平滑升级。相比4g网络、zigbee等短距离通信技术，nb-iot技术有大容量、广覆盖、深穿透、低成本、低功耗等特点，使用nb-iot去设计城市网管可以解决耗电大、费用高、网络盲区等问题，使得城市网管的监控更加灵敏和可靠。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

本次毕业设计要求我学习nb-iot的协议及工作原理，基于nb-iot及其物联网组网数技术，完成城市管网的监测平台的构建，实现一个燃气及其他空气指标的监测和预警，为城市安全及环保提供支持。需要设计一种基于nb-iot技术的城市燃气监控系统。该系统可以分成三层结构，底层硬件采用带有多种传感器的节点，中间层采用基于nb-iot技术，应用层云平台可兼容多种智能设备接入，来实现对全市燃气管道进行设置、分布、设备安装、报修、遗失、人员队伍进行管理，为各级业务部门提供分级管理，保证燃气管道故障能及时处理

2.2技术方案

3. 研究计划与安排

第一阶段（1-3周）：相关理论知识的学习和设计方案的形成；开题报告的撰写。

第二阶段（4-5周）：论文开题

第三阶段（6-12周）：课题研究与设计；完成项目的设计和测试；撰写毕业论文初稿；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] penangsang o ,soeprijanto a , aryani n k , et al. design and implementation of real-timemonitoring based on android and hmi of pv tower system for laboratory scale[j].iop conference series materials science and engineering, 2018, 383.

[2] kim, komorita,kitatsuji, et al. design and implementation of a network management system forservice oriented network[c]// world telecommunications congress. ieee, 2012.

[3] 高华.城市地下燃气管网泄漏监测关键技术研究天津《天津大学》，2009