危險品運輸車輛運行狀態(tài)監(jiān)測與再現(xiàn)技術(shù)的研究.pdf

1、危險化學(xué)品的安全運輸一直是困擾業(yè)界和政府管理部門的難題。隨著我國工業(yè)化進程的加快，能源和化學(xué)原料的運輸量急劇增加，危險品運輸?shù)陌踩问椒浅?yán)峻。準(zhǔn)確監(jiān)控危險品運輸車輛運行狀態(tài)和在監(jiān)控終端再現(xiàn)車輛運行狀態(tài)是防止事故發(fā)生的有效途徑。
　　車輛姿態(tài)是車輛監(jiān)測所需的重要參數(shù)，其測量方法、測量精度和與測量系統(tǒng)的性能和成本密切相關(guān)。隨著近代工藝的發(fā)展，基于MEMS(Micro Electro Mechanical System)器件的姿態(tài)監(jiān)測

2、平臺越來越受到廣泛的關(guān)注。本論文以MEMS加速度傳感器和微機械陀螺為基礎(chǔ)器件，設(shè)計了危險品運輸車輛運行狀態(tài)監(jiān)測平臺，通過下位平臺數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測和處理，可將數(shù)據(jù)通過GPRS(General Packet Radio Service)無線網(wǎng)絡(luò)傳輸給上位機進行分析，從而實現(xiàn)危險品運輸車輛的上位遠程平臺實時監(jiān)控，對于車輛運行異常狀態(tài)預(yù)警有著重要的意義。一旦事故發(fā)生，可在第一時間做出決策，防止有毒氣體泄漏造成的重大傷害，通過上位平臺分析事故前歷史

3、數(shù)據(jù)，不僅可再現(xiàn)任意時刻行車狀態(tài)，還可以3D視圖形式展現(xiàn)，便于事故分析和同類事故預(yù)防。
　　論文基于MEMS器件精確監(jiān)測危險品運輸車輛的對地姿態(tài)、角速率和線加速度等運行參數(shù)。為保證數(shù)據(jù)采集的實時性，采用C8051F040單片機采集數(shù)據(jù)；為保證數(shù)據(jù)的有效性，專門設(shè)計了濾波電路；還設(shè)計了Kalman數(shù)字濾波器，并將Kalman濾波程序以TI公司最新的高速浮點處理芯片TMS320F28335為載體運行，在降低了成本的同時保證了下位數(shù)據(jù)處

4、理的效率。
　　為保證車行姿態(tài)的更新速度，本文采用基于Visual Studio和Matcom混合平臺編寫姿態(tài)解算程序的模式，除此之外還基于Visual Studio和DirectX平臺編寫了3D再現(xiàn)軟件，便于更加直觀的觀察車行狀態(tài)和各種監(jiān)測信息。
　　為驗證本論文搭建平臺的可行性，進行實車實驗時，同時采集了標(biāo)準(zhǔn)車行狀態(tài)采集模塊CROSSBOW的數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)傳感器與本平臺監(jiān)測數(shù)據(jù)比對研究表明了本平臺的有效性。此外，采用上位軟件