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基于LoRa的文物预防性保护环境监测系统的设计
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  • 英文篇名:Design of environmental monitoring system for cultural relics preventive protection based on LoRa
  • 作者:郭文强 ; 韩阳 ; 全定可 ; 贾甲 ; 高文强
  • 英文作者:GUO Wen-qiang;HAN Yang;QUAN Ding-ke;JIA Jia;GAO Wen-qiang;College of Electrical and Information Engineering,Shaanxi University of Science & Technology;Xi′an Yuanzhi System Technology Company with Limited Liability;Shaanxi Provincial Institute of Cultural Relics Protection;
  • 关键词:LoRa通信 ; 环境监测 ; 环境等级评价 ; K-means聚类算法
  • 英文关键词:LoRa communication;;environmental monitoring;;grade evaluation of environment;;K-means clustering algorithm
  • 中文刊名:XBQG
  • 英文刊名:Journal of Shaanxi University of Science & Technology
  • 机构:陕西科技大学电气与信息工程学院;西安元智系统技术有限责任公司;陕西省文物保护研究院;
  • 出版日期:2019-01-09
  • 出版单位:陕西科技大学学报
  • 年:2019
  • 期:v.37;No.182
  • 基金:陕西省科技厅自然科学基金项目(2017JM6057);; 陕西省教育厅专项科研计划项目(2013JK1114);陕西省教育厅服务地方科研计划项目(18JC003)
  • 语种:中文;
  • 页:XBQG201901025
  • 页数:6
  • CN:01
  • ISSN:61-1080/TS
  • 分类号:146-151
摘要
我国有数量众多的馆藏文物,需要对文物进行预防性保护,然而博物馆展厅多、建筑面积大,传统的监测系统拓展性差且成本较高.设计了一种基于LoRa通信技术的博物馆环境监测系统,可以满足博物馆环境监测通信覆盖范围大、信号穿透性强、成本相对低廉、拓展方便的应用需求.系统包含采集终端、无线数据传输、上位机监控中心等模块,将采集终端的传感器所采集的温湿度、光照强度等环境参数,利用LoRa无线通信技术,将数据传输到汇聚节点,再通过GPRS、3G\4G等公网通信技术传至监控中心进行数据处理,从而达到监测博物馆环境参数的目的.此外,通过聚类算法处理所上传的数据,依据数据间的相似性对环境数据进行自动分类,依据分类结果对博物馆环境进行等级划分,实现对博物馆环境状况的等级评价.本系统在多家博物馆环境实时监测项目中运行效果良好,并对智慧农业、智慧城市的设计与应用等具有一定的借鉴意义.
        The preventive protection of cultural relics is in need to the cultural relics in China.To meet the demands of the museum's environmental monitoring and communication coverage,a museum environmental monitoring system based on Lora communication technology is designed with performances on the strong signal penetration and low cost.The system is consisted of data acquisition terminals,wireless data transmission modules and the host computer monitoring center.The sensor terminals collect the environmental parameters such as temperature,humidity and light intensity and so on.Then LoRa wireless communication technology is used to transmit the data to the sink nodes followed by the uploading the data to the host computer monitoring center via GPRS or 3 G/4 Gnetwork communication.The clustering algorithm is used to classify the environmental data automatically based on their similarity,and the museum environmental grades according to the classification results are derived.The proposed system works well in many museum environment real-time monitoring projects,and it can also be used in the design for the smart agriculture or smart city applications.
引文
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