基于CAN總線的高速公路能見度預警系統(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步,為世界經濟的發(fā)展做出了巨大的貢獻.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)性和隨機性的團霧或是沙塵暴時就極易發(fā)生交通事故.由大霧(特別是團霧),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,并且造成了社會經濟和人民生命財產的巨大損失.所以在我國設計開發(fā)一套低成本,高性能的能見度預警系統(tǒng)有著很好的實用價值和廣泛的應用前景. 針對瞬時團霧和沙塵暴天氣以及高速公路自身特點,本課題提出了一種新型基于CAN總線的高速公路能見度預警系統(tǒng).該系統(tǒng)由測量節(jié)點和通信總線組成. 在測量節(jié)點,我們采用可以進行長距離采樣的光電傳感器,利用鎖相檢測原理,檢測由遠距離光電傳感器得到的反映能見度狀況的

3、微弱光信號.同時,利用由CAN總線組成的長距離通信網(wǎng)絡,我們可以實現(xiàn)各個測量傳感器節(jié)點之間通信和控制信號的相互傳輸.從而實現(xiàn)對高速公路能見度的全天候實時全程監(jiān)測預警. 本論文首先介紹了針對高速公路開發(fā)能見度預警系統(tǒng)的理論及現(xiàn)實意義,并對目前存在的系統(tǒng)進行了比較分析.根據(jù)比較分析的結果,提出本課題的總體設計方案,并對其中的測量原理,實現(xiàn)步驟等進行了可行性分析.然后具體介紹系統(tǒng)的硬件設計及功能實現(xiàn),對系統(tǒng)所涉及到的信號檢測以及通信系

4、統(tǒng)分別作了具體的說明與分析.接著針對硬件設計給出了系統(tǒng)各個功能模塊的具體軟件設計. 最后,介紹了本課題關于確定報警閾值的模擬實驗,以及對整個系統(tǒng)的測試結果. 本論文工作的創(chuàng)新點在于:首先,采用了透射式能見度信號檢測方式,實現(xiàn)了對高速公路瞬時能見度變化的全程的監(jiān)控.其次,在能見度信號的提取上,采用了新型的鎖相解調電路,實現(xiàn)了在強背景噪聲下對微弱光信號的提取,在溫度信號的測量上,采用菊花鏈式多點測溫的TMP05數(shù)字溫度傳感器