高速公路積雪深度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、降雪是氣象要素中最難測(cè)量的要素之一,每年積雪災(zāi)害都給社會(huì)帶來(lái)不可估量的損失,嚴(yán)重威脅人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全,因此積雪測(cè)量顯得尤為重要。本文在介紹國(guó)內(nèi)外對(duì)積雪深度測(cè)量研究的基礎(chǔ)上提出來(lái)一種無(wú)線的、非接觸式的、自動(dòng)測(cè)量積雪深度方式。采用超聲波檢測(cè)原理,在ZigBee技術(shù)基礎(chǔ)上組建無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò),將測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到控制中心上位機(jī),實(shí)現(xiàn)高速公路積雪深度實(shí)時(shí)監(jiān)控,根據(jù)災(zāi)害情況進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,并發(fā)布相應(yīng)信息提醒廣大司機(jī),以減少交通事故的發(fā)生

2、。高速公路積雪深度測(cè)量系統(tǒng)分為兩個(gè)部分,一是測(cè)量系統(tǒng),以STC89C52RC處理器為核心,控制超聲波傳感器發(fā)射、接收超聲波信號(hào),在加入溫度補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)上計(jì)算路面積雪深度；二是無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò),以CC2430處理芯片為核心,在ZigBee技術(shù)基礎(chǔ)上構(gòu)建無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò),接收測(cè)量系統(tǒng)發(fā)送的積雪深度數(shù)據(jù),并轉(zhuǎn)發(fā)到控制中心的上位機(jī)。
　　 本文首先分析超聲波的物理特性、超聲波測(cè)量系統(tǒng)原理與測(cè)量方法,對(duì)超聲波測(cè)量盲區(qū)與誤差進(jìn)行了詳盡的分析,并進(jìn)行相

3、應(yīng)的補(bǔ)償來(lái)提高測(cè)量精度；其次,通過(guò)幾種方案對(duì)比設(shè)計(jì)出測(cè)量系統(tǒng)硬件電路圖,采用模塊化設(shè)計(jì),給出了軟件程序流程圖；再次,通過(guò)CC2430組建無(wú)線網(wǎng)絡(luò),利用ZigBee技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)線數(shù)據(jù)通信,將測(cè)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)送出去；最后,制作出測(cè)量系統(tǒng)樣機(jī),進(jìn)行測(cè)量試驗(yàn),由于積雪對(duì)外部要求比較高,因此選擇不同接觸面、不同溫度下采集多組數(shù)據(jù),驗(yàn)證測(cè)量系統(tǒng)的精度和可靠性。通過(guò)試驗(yàn)表明,系統(tǒng)基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求,并能通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)將積雪深度數(shù)據(jù)發(fā)送到LABVIEW軟件