[发明专利]一种高速公路团雾预警系统

说明书

技术领域

本发明涉及传感器技术、Zigbee无线传感网技术，具体是使用温湿度传感器、粉尘传感器采集环境参数并通过Zigbee无线传感网及数据融合、分析，从而构成一高速公路团雾预警系统。

背景技术

温湿度传感器与粉尘传感器是用于测量周围环境的温度、湿度、粉尘密度的传感器，它们将测量的结果转换为模拟或数字信号输出，供微控制器使用。

ZigBee无线传感网技术是一种近距离、低功耗、低数据传输速率、低成本的双向无线通信技术。它可以建立一种脱离固定网络基础设施而在连接设备上形成小型、专用的特殊网络机制，适合于数据吞吐量小、网络建设投资少，网络安全要求高的场合。

团雾是一种受局部区域微气候影响，在数十米到数百米的范围内形成的一种比普通雾气更浓的灾害性天气状况。团雾是局部水汽受辐射降温形成的，与环境的温度、湿度、粉尘密度有直接的关系。高速公路路面昼夜温差较大；路面空气受粉尘污染、汽车尾气排放污染，从而使空气中微小颗粒密度较大。这些因素都使高速公路路面发生团雾的几率增大。团雾发生的区域性较强，车辆难以提前获得预警，一旦造成交通事故，将造成巨大的损失。

为了解决上述问题，本发明提出了一种高速公路团雾预警系统，它采用传感器技术及Zigbee无线传感网技术，使用灵活方便，成本低，可以广泛应用于高速公路安全管理领域。

发明内容

本发明的目的在于提出一种高速公路团雾预警系统，它成本低廉，安装布置简单，使用灵活方便。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

(1)系统组成部分：整个系统由传感器模块、信号发射模块、信号中继模块、信号接收模块、显示模块、处理模块等六个功能部分组成。

(2)系统工作原理：整个系统的工作原理为传感器模块采集高速公路沿线的温度、湿度及粉尘密度等数据信息；采集的数据通过信号发射模块发送给信号中继模块；信号中继模块将数据信息转发给信号接收模块；信号接收模块将所有的数据信息发送给处理模块；处理模块接收到数据之后，将数据保存至数据库之中，并根据团雾预测数学模型及历史数据进行运算，从而得出预测结果；如果预测结果有团雾发生，则通过报警通知工作人员关闭高速公路并在高速公路出入口的显示模块进行显示公告。

具体每个模块的工作原理如下：

传感器模块，传感器模块主要包括数字式温湿度传感器和粉尘传感器两种传感器。传感器模块在系统中数量有多个，需要根据被测路段的长度来确定；传感器模块检测测量路段周围的温度、湿度、粉尘密度。传感器模块与信号发射模块相连。

信号发射模块，与传感器模块连在一起，负责运行检测程序、组网程序，并通过Zigbee无线传感网络将传感器数据信号发送出去。

信号中继模块，负责转发信号发射模块发射的信号给信号接收模块；在系统中数量有多个，需要根据被测路段的长度来确定。

信号接收模块，与处理模块相连，负责接收信号中继模块发送的数据并将数据转发给处理模块；在系统中只需要一个信号接收模块。

处理模块，与信号接收模块相连，负责接收信号接收模块转发的数据，并对数据进行处理；整个处理模块主要由一台计算机组成。

显示模块，与处理模块相连，负责显示预警信息；安装于高速公路出入口。

信号发射模块、信号中继模块、信号接收模块均采用CC2530；显示模块为LED大屏幕点阵。该系统的有益效果在于：(1)成本低、安装方便、受距离和空间影响较小；(2)可以提前发出预警信息，减少交通事故发生的机率，避免人员、财产损失。

附图说明

图1为高速公路团雾预警系统示意图。

图2为气缸测速系统主程序流程图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步说明：

本发明开发一种高速公路团雾预警系统，它原理简单、成本低、布置灵活方便。图1为高速公路团雾预警系统示意图。

1为传感器模块，它主要有数字式温湿度传感器及粉尘传感器组成；与信号发射模块相连，安装于高速公路两侧；一个系统中有多个此模块。

2为信号发射模块，主芯片为CC2530，它与传感器模块相连，安装于高速公路两侧，一个系统中有多个此模块。

3为信号中继模块，主芯片为CC2530，安装于高速公路两侧；一个系统中有多个此系统；多个信号发射模块公用一个信号中继模块。

4为信号接收模块，主芯片为CC2530，安装于高速公路出入口收费处，与处理模块相连，一个系统中只有一个此模块。