隧道監(jiān)控系統(tǒng)中網(wǎng)絡化智能傳感器設計.pdf

1、論文依托省科技廳工業(yè)領域科技攻關項目(2005D104)“高速公路隧道動力配電遙測遙控系統(tǒng)”對高速公路隧道監(jiān)控進行系統(tǒng)的研究，完成了隧道監(jiān)控系統(tǒng)中網(wǎng)絡化智能傳感器(Networked Smart Sensor，NSS)的設計及其初步應用。 本文從需求入手，確定了系統(tǒng)架構；對比了幾種智能傳感器的網(wǎng)絡通訊形式，并確定了CAN總線作為隧道內(nèi)NSS的通訊方案，設計了基于CAN總線的NSS系統(tǒng)通訊協(xié)議；抽象出隧道監(jiān)控系統(tǒng)中的常用傳

2、感器的通用模型，采用PICl8F4580單片機設計了通用化的智能傳感器，并應用于光照度、一氧化碳、能見度等參數(shù)的采集和通風、照明等的控制；提出的軟件配置技術，為NSS的通用化提供了技術基礎。 論文對專用傳感器和網(wǎng)絡化智能終端的設計進行敘述。目前實現(xiàn)了對交流電力參數(shù)、蓄電池等設備的在線監(jiān)測和人機交互控制。交流電力參數(shù)終端可測量三相電壓、電流有效值、頻率等電參數(shù)；采用“過零觸發(fā)測量”技術實現(xiàn)了蓄電池的高精度在線監(jiān)測，可提供單體電壓

3、、溫度、充放電電流及電池健康狀態(tài)等參數(shù)；人機交互控制終端采用觸摸屏LCD，實現(xiàn)了較好的人機界面。論文分析了隧道監(jiān)控現(xiàn)場的干擾源，從軟硬件兩方面采取多種措施，提高了系統(tǒng)的可靠性。 圍繞智能傳感器終端的軟件設計進行了大量的工作，對比了目前幾種常見的開發(fā)模式，選擇采用C語言、自主控制方式作為開發(fā)平臺。并分析了單片機的二種軟件“死鎖”結構及特點，提出了符合單片機特色的“死鎖”檢測及干預機制，僅需少量內(nèi)存資源和定時器就可檢測“死鎖”的發(fā)生