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原文传递高速公路积雪深度检测系统设计

论文题名：	高速公路积雪深度检测系统设计
关键词：	高速公路;路面积雪;积雪深度;超声波测量
摘要：	降雪是气象要素中最难测量的要素之一,每年积雪灾害都给社会带来不可估量的损失,严重威胁人民群众生命财产安全,因此积雪测量显得尤为重要。本文在介绍国内外对积雪深度测量研究的基础上提出来一种无线的、非接触式的、自动测量积雪深度方式。采用超声波检测原理,在ZigBee技术基础上组建无线传感网络,将测量数据通过无线传感网络发送到控制中心上位机,实现高速公路积雪深度实时监控,根据灾害情况进行实时处理,并发布相应信息提醒广大司机,以减少交通事故的发生。高速公路积雪深度测量系统分为两个部分,一是测量系统,以STC89C52RC处理器为核心,控制超声波传感器发射、接收超声波信号,在加入温度补偿的基础上计算路面积雪深度；二是无线传感网络,以CC2430处理芯片为核心,在ZigBee技术基础上构建无线传感网络,接收测量系统发送的积雪深度数据,并转发到控制中心的上位机。　　本文首先分析超声波的物理特性、超声波测量系统原理与测量方法,对超声波测量盲区与误差进行了详尽的分析,并进行相应的补偿来提高测量精度；其次,通过几种方案对比设计出测量系统硬件电路图,采用模块化设计,给出了软件程序流程图；再次,通过CC2430组建无线网络,利用ZigBee技术实现无线数据通信,将测量系统数据发送出去；最后,制作出测量系统样机,进行测量试验,由于积雪对外部要求比较高,因此选择不同接触面、不同温度下采集多组数据,验证测量系统的精度和可靠性。通过试验表明,系统基本达到设计要求,并能通过无线传感网络将积雪深度数据发送到LABVIEW软件开发的上位机上。
作者：	于子敏
专业：	系统分析与集成
导师：	唐慧强
授予学位：	硕士
授予学位单位：	南京信息工程大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文