智能交通高清攝像機工作熱穩(wěn)定性改善研究.pdf

1、作為智能交通系統(tǒng)的輸入環(huán)節(jié)，交通攝像機在準時高效的綜合交通管理體系中發(fā)揮著十分重要的作用。然而，伴隨著交通攝像機智能化、數(shù)字化等發(fā)展趨勢，其電路系統(tǒng)的熱流密度和發(fā)熱量日益升高。在實際應用中，如果散熱不良導致核心芯片溫度過高，易引發(fā)丟包、誤碼以及重啟等一系列熱故障問題。因此，交通攝像機熱設計和熱穩(wěn)定性研究越來越受到業(yè)內工程師的廣泛重視。目前，在產(chǎn)品研發(fā)過程中，基于計算流體力學（CFD）的熱仿真技術和傳統(tǒng)實驗技術相結合已成為優(yōu)化產(chǎn)品熱設計方

2、案以及縮短產(chǎn)品研發(fā)周期的重要途徑。
　　本文利用紅外熱像測溫技術，對某新型智能交通攝像機進行了實驗測試。在圖像采集模式下獲取了攝像機散熱系統(tǒng)和電路系統(tǒng)的紅外熱圖像；利用Ansys-Icepak熱流仿真平臺對攝像機進行了系統(tǒng)級和板件級熱分析，結合實驗結果驗證了仿真模型的合理性；在此基礎上，分析了環(huán)境溫度變化對攝像機熱負荷狀況的影響規(guī)律，其結果表明，攝像機工作熱負荷較為繁重，其輔助散熱系統(tǒng)散熱結構不足以保證攝像機的穩(wěn)定可靠運行。

3、>　　本文基于常規(guī)設計經(jīng)驗，對攝像機電路系統(tǒng)布局提出了一種優(yōu)化方案，并通過Ansys-Icepak熱仿真研究其合理性。結果發(fā)現(xiàn)：芯片布局改進后能有效降低核心元件工作熱負荷，緩解電路板熱應力集中現(xiàn)象。為克服原機實驗芯片功耗不宜調整的限制，針對攝像機核心元件DSP（數(shù)字信號處理器）和FPGA（可編程門陣列）芯片構建了模擬芯片試驗臺架。實驗結果發(fā)現(xiàn)：芯片功率對其表面溫度有顯著影響，功率越高，芯片溫度呈近似線性增長，同時散熱器瞬時儲熱能力有所減