天津市大学软件学院大学生创新创业训练计划项目结题报告

天津市大学软件学院大学生创新创业训练计划项目结题报告学校天津市大学软件学院项目名称基于物联网中间件技术的智能水上环境监测平台项目编号___________________________项目级别团国家级□市级口校级项目负责人朱处峰所属企业汇智众享指导教师___________王薪荟填表日期年月日2021416天津市大学软件学院二二二年四月制填写说明

一、结题报告要逐项认真填写，填写内容必须实事求是，表达明确严谨，空缺处要填“无”

二、结题报告书一律电子输入打印，填写中无栏目篇幅不够，可自行调整加页，表格中正文字体应为小四号宋体，磅行距，签字部22分由相关人员使用黑色钢笔或水笔签名

三、“项目成员”按照实际参与项目实施的人员填写，项目成果请附在结题报告之后

四、指导教师及专家组认真评审，签署意见后，按时提交《结题报告》（一式二份）报送学校大创项目管理办公室

五、项目结题报告限用纸双面打印，左侧装订成册A4项目名称基于物联网中间件技术的智能水上环境监测平台项目类型创新型项目级别国家级计划完成时间2022年5月项目起始时间2021研究期限年5月实际完成时间2022年4月姓名学号所在学院、专业项目分工硬件模型搭建，负责天津市大学软件学院/软件工程云服务器搭建，人朱处峰业务2035班专业功能测试，文档撰写参与天津市大学软件学院/软件工程软件设计，页面张震威业务2012班成员专业展示，功能测试，文档撰写天津市大学软件学院/软件工程软件设计，系统谭玲玲业务2017班专业测试，数据统计市场调研，软件天津市大学软件学院/软件工程黄强业务2001班编写，控制系统专业设计姓名职称单位研究方向指导王薪荟工程师天津汇智众享智能科技有限公教师司物联网应用开发王琳物联网专业主管天津市大学软件学院物联网

一、项目成果发表论文

（1）篇、专利

（0）项、调查报告

（0）项目申请书中的预期成软件、著作

（0）份、实物

（1）件、竞赛获奖

（2）果及成果提交形式其它（）发表论文

（1）篇、专利

（0）项、调查报告

（0）项目结题时取得的成软件、著作

（0）份、实物

（1）件、竞赛获奖

（2）果其它（）项目主要研究成果情况成果名称作者出版社、发表刊物时间序号成果形式（获奖名称及等级）（获奖者）或颁奖单位（刊期）1234

二、项目实施情况项目的设计目标和意义，实际完成情况，功能目标及主要内容简述（项目研究的内容、成果、创新点和完成情况）项目结题研究总结报告请填写附件2o项目结题研究总结报告内容需包含但不限于以下内容:、创新训练项目:研究过程、财务执行情况、团队成员分工和合作情况、项目研发情1况、项目完成情况、项目创新点及特色、取得的成绩和收获、存在的不足、项目推广使用情况等.项目研究目标及主要内容1本方案旨在借助以无人船为核心，提供长航程、多层次、一站式的内陆水域综合信息服务解决方案有助于更好落实绿色发展理念、推进水域生态文明建设，贯彻国家河湖系统保护和水生态环境整体改善的总体要求重点关注水资源保护、水域岸线管理、水污染防治、水环境治理等突出问题，提供水系水文环境监控、水下地形测绘、水下暗管排查等解决方案，借助河库综合管理信息服务系统对跨行政区域的河湖、上下游、左右岸实行联防联控高效管理

（1）动力模块要实现照明系统，电机、电调、螺旋桨的动力推进，实现航速3节，并续航20-40分钟

（2）数据采集模块将艇中的传感器设备运用Niagara技术将数据进行计算

（3）通讯模块使用DDC,JACE将所得位置信息、设备工作状态数据传输至云”而

（4）自主控制系统静态路径的控制使用Mission planner进行路径规划和自动控制结合Niagara的软件组成网络

（5）模块化实现不同设备的快速更替，电池拆卸等

（6）显控设备Mission planner控制无人艇的行径路线，Niagara制作web数据处理页面Mission planner控制系统提供三种不同模式，适用于不同类型的任务和任务阶段，如远程遥控模式、自动模式和任务模式.项目组成员分工2朱处峰组长负责硬件模型搭建，云服务器搭建，功能测试，文档撰写张震威组员负责软件设计，页面展示，功能测试，文档撰写黄强组员负责市场调研，软件编写，控制系统设计谭玲玲组员负责软件设计，系统测试，数据统计.项目完成情况总结3项目目前的基本功能已经完成，边缘端通过无人艇搭载设备抓取数据，与云端联动实现移动走航式的监测站平台的软件的页面功能与硬件基本已经可实现联动，硬件模型的实体可实现项目的功能所需，包括无人艇的行动能力，操作能力云端服务器搭建完成，在实时性方面仍需要提高与优化传感器设备的装备完成，调试完成船只的通讯设备也安装完成，完成数据上传至云端，GPS也接入成功部分功能仍然需要进一步的研究和改进.项目完成情况

41、实现走航式水上环境数据采集，通过Niagara技术的硬件设备边缘控制器，与传感器的集合，实现数据的上传，软件内部与云端的数据的结合，提供超标报警功能，历史数据保留功能根据时间安排完成了项目中无人艇搭载边缘设备edgelO,并通过移动4G网络通讯设备建立连接，在水面工作的时将采集的数据信息完成云端展示，提供报警显示，与历史数据点的保存

2、系统使用B/S的网络架构，通过MQTT协议将边缘计算设备edge采集的数据上传到云端服务器，完成页面的展示，登录页面，数据展示层面的功能实现，人机交互功能的实现，定位系统在展示端实现，提供即使的报警定位系统展示在云端页面，能够提供显示检测点位的信息在地图上

3、保证无人艇搭载特定设备的基础上，预留出电源及通信接口无人艇航行至特定区域时，通过升降装置放下探头进行采样和分析工作，完成工作后随即升起探头所预留的电源接口都已安装完成探头设备的固定由于升降模式的牢固性不稳定所以暂时没有加上,需后续工作进行逐步改善

4、通过无人艇的环境感知，根据船体本身所面临的环境情况，具有便携的人机交互能力和态势感知能力，自主航行、远程操控等，以达到预期目标的便携的人机交互的控制成都，可通过pc端控制无人艇的航行，但是在4G数据信号强度不足的情况下较难保证操作上灵敏程度.项目创新特色概述5

（1）船形的设计从船的使用条件和任务出发，适合小型无人艇的船具有快速性、耐波形、操纵性、搭载能力的特点独特的设计以保证整船优良的耐波性、无积水式船体

（2）拥有自主控制的能力便携的人机交互与自主等级切换能力，精准、近实时的态势感知能力精准、近实时的态势感知能力，自主航行、远程操控、长时间的续航能力

（3）模块化设计针对不同的任务的快速切换，常配设备配置模块化换装设备控制设备上采用开放式系统架构，可搭载多参数传感器

（4）信息融合能力可携带各种传感器，将所有信息集中到综合信息处理系统实现信息的多元融合高效率的数据传输、高精度测姿与定位系统项目所取得的成果

6.天津市大学生“互联网+”创新创业大赛三等奖天津市大学生信息技术“新工科”工程实践创新技术竞赛一等奖

三、项目实施心得通过不断地对项目进行完善，对提出的问题进行攻克过程中，对于学习知识的乐趣不断提升，经验的的积累也逐步增加，当然其他方面我们也取得了收获和锻炼例如技术方便我们也依然存在着问题，在通讯协议里，Mavlink协议与Niagara的软件之间的连接涉及到了数据的加密，数据转换要求等的技术难度使我们认识到对于预期的规划调查没有做足准备，知识的储备不足，没有事先做好测试所以在项目进行的这段时间里，对我们整个团队的能力都启着十足的锻炼，我也期待着我们团队的不断进步

四、经费使用情况序号经费科目金额（元）1设备费350元2材料费1966元3设备费1710元4材料费805元

五、指导教师意见该项目能按照要求合理完成预定要求，同意结题!指导教师签字:

六、学院专家组意见学院专家组组长（签章）年月日

七、学校审核意见经专家组检查，同意口不同意□该项目结题学校专家组组长（签字）。