基于cps架构的垃圾站点无线远程监控系统研究

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1、ｖ．－．■．？ＶＬ－分类号密级ＵＤＣ尝号心斗片戀乂穿硕±学位论文Ｔｈｅ，ｓｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒｇ；Ｄｅｇｒｅｅ论文题目基于ＣＰＳ架构的垃圾站点无线远程监控系统研究申请学位类别工学硕±，专业名称控制理论与控制工程＇研究生姓名张明丽导师姓名、职称周克良教授二〇—五年＋二月？、？－、－Ｖ．＼＞，＇．＾斯ｒ．．－＞广－Ｖ．■？．ｒ？。，学

2、位论文独创性声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，。据我所知除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含已获得江西理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一同工作的同志对本研究所做的任何。与我贡献均己在论文中做了明确的说明并表示谢意。一申请学位论文与资料若有不实么处，本人承担切相关责任。研究生签名：时间；ｌｏ／年ｉ言月含／曰杂的而ｔ、学位论文版权使用授权书、、本人完全了解江西理

3、工大学关于收集保存使用学位论文的规定：即学校有权保存按要求提交的学位论文印刷本和电子版本，学校有权将将学文论文的全部或者部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅：学校有权按有关规定向国家有关部口或■者机构送交论文的复印件和电子版。本人允许本学位论文被查腐和借阅，同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，并通过网络向杜会公众提供信息服务。保密的学位论文在解密后适用本授权书．学位论文作者签名（手写）：导师签名（

4、聘）：苗的新＾月＾签字曰期：方ｉｔ年Ｄ月日签宇曰期：＾／曰Ｉ江西理工大学硕士学位论文摘要摘要随着城市人口数量的不断增加，城市垃圾的产生量也不断加剧，产生的大量垃圾得不到及时的处理，将会严重影响人们的生活，并且加剧环境污染，从而设计高效的垃圾处理系统势在必行。信息物理融合系统（Cyber-PhysicalSystems,CPS）可以被定义为一个集感知系统、计算系统、通信系统、控制系统于一体的复杂系统，其目的是通过更广泛的互联互通、更透彻的认知物理世界、更有效的控制物理世界。结合信息物理融合系统

5、的特性和现今垃圾处理系统智能化发展的趋势，本文研究了基于CPS架构的垃圾站点无线远程监控系统。论文首先介绍了课题的研究背景和研究意义，然后详细介绍了以下几个方面的内容：（1）在对CPS的系统构成和关键属性进行了详细的分析之后，结合CPS的特性和体系结构，构建了垃圾站点无线远程监控的CPS架构。（2）结合垃圾站点垃圾运收的实际情况建立了垃圾车运收路线的数学模型，通过蚁群算法对垃圾车的运收路线进行了优化，在仿真实验中以3辆垃圾车为例，分别给出了经过蚁群算法优化后的车辆行驶路线。（3）对垃圾站点无线远程

6、监控系统的硬件进行设计。本文采用的西门子S7-200系列PLC作为本系统的远程控制器。硬件部分包括PLC控制线路的设计，垃圾站点模拟量输入线路设计和监控部分硬件线路设计。（4）对垃圾站点无线远程监控系统的软件进行设计。各个垃圾站点垃圾箱中的垃圾量通过超声波物位计传送到PLC中，PLC程序包括垃圾量读入程序和通信程序，通过PLC程序将各个垃圾站点的垃圾量信息传输给GPRS-DTU。然后通过组态软件FameView对系统的人机监控界面进行了设计，在监控界面中包含了用户登录管理系统功能模块、历史数据查询

7、系统功能模块、报警信息查询系统功能模块以及短信报警功能系统功能等模块。（5）最后对垃圾站点无线远程监控系统进行调试，主要调试的内容有超声波物位计调试，短信模块调试和GPRS串口调试。关键词：信息物理融合系统；垃圾站点；蚁群算法；PLC；GPRS-DTU；FameViewIAbstractAbstractWiththeconstantincreasingofurbanpopulation,thedischargeofmunicipalwasteisalsorising.Sincetheuntimel

8、ytreatmentofabundantgarbagewouldaffectpeople’slifeandaggravateenvironmentalpollution,thedesignofeffectivegarbagedisposalsystemisquiteimperative.CPS(Cyber-PhysicalSystems)canbedefinedasacomplicatedsystemintegratedofperceptualsystem,computingsys