基于CAN總線的高速公路能見度預(yù)警系統(tǒng).pdf

1、近年來,高速公路事業(yè)在世界許多國家都取得了長足的進(jìn)步,為世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn).尤其在中國,高速公路總里程以每年數(shù)千公里的速度增長,目前已經(jīng)突破3萬公里,位居世界第二.然而由于高速公路上車流速度快、流量大及其自身全封閉、全立交,車輛不得隨意減速和停車,因此高速公路一旦遇到低能度的特殊天氣,特別是具有很大突發(fā)性和隨機(jī)性的團(tuán)霧或是沙塵暴時(shí)就極易發(fā)生交通事故.由大霧(特別是團(tuán)霧),雨雪,沙塵暴等天氣因素致使高速公路上能見度降低已成為目

2、前高速公路上交通事故的主要誘發(fā)因素,并且造成了社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)的巨大損失.所以在我國設(shè)計(jì)開發(fā)一套低成本,高性能的能見度預(yù)警系統(tǒng)有著很好的實(shí)用價(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景. 針對(duì)瞬時(shí)團(tuán)霧和沙塵暴天氣以及高速公路自身特點(diǎn),本課題提出了一種新型基于CAN總線的高速公路能見度預(yù)警系統(tǒng).該系統(tǒng)由測(cè)量節(jié)點(diǎn)和通信總線組成. 在測(cè)量節(jié)點(diǎn),我們采用可以進(jìn)行長距離采樣的光電傳感器,利用鎖相檢測(cè)原理,檢測(cè)由遠(yuǎn)距離光電傳感器得到的反映能見度狀況的

3、微弱光信號(hào).同時(shí),利用由CAN總線組成的長距離通信網(wǎng)絡(luò),我們可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)測(cè)量傳感器節(jié)點(diǎn)之間通信和控制信號(hào)的相互傳輸.從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路能見度的全天候?qū)崟r(shí)全程監(jiān)測(cè)預(yù)警. 本論文首先介紹了針對(duì)高速公路開發(fā)能見度預(yù)警系統(tǒng)的理論及現(xiàn)實(shí)意義,并對(duì)目前存在的系統(tǒng)進(jìn)行了比較分析.根據(jù)比較分析的結(jié)果,提出本課題的總體設(shè)計(jì)方案,并對(duì)其中的測(cè)量原理,實(shí)現(xiàn)步驟等進(jìn)行了可行性分析.然后具體介紹系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及功能實(shí)現(xiàn),對(duì)系統(tǒng)所涉及到的信號(hào)檢測(cè)以及通信系

4、統(tǒng)分別作了具體的說明與分析.接著針對(duì)硬件設(shè)計(jì)給出了系統(tǒng)各個(gè)功能模塊的具體軟件設(shè)計(jì). 最后,介紹了本課題關(guān)于確定報(bào)警閾值的模擬實(shí)驗(yàn),以及對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的測(cè)試結(jié)果. 本論文工作的創(chuàng)新點(diǎn)在于:首先,采用了透射式能見度信號(hào)檢測(cè)方式,實(shí)現(xiàn)了對(duì)高速公路瞬時(shí)能見度變化的全程的監(jiān)控.其次,在能見度信號(hào)的提取上,采用了新型的鎖相解調(diào)電路,實(shí)現(xiàn)了在強(qiáng)背景噪聲下對(duì)微弱光信號(hào)的提取,在溫度信號(hào)的測(cè)量上,采用菊花鏈?zhǔn)蕉帱c(diǎn)測(cè)溫的TMP05數(shù)字溫度傳感器