道路交通流量监测系统技术手册
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第7章交通流参数目录7.1 引言 (2)7.2 连续流 (2)7.2.1 交通量和流率 (2)7.2.2 速度 (4)7.2.3 密度 (7)7.2.4 车头时距和车头间距 (8)7.2.5 基本参数之间的关系 (9)7.3 间断流 (11)7.3.1 信号控制 (12)7.3.2 停车或让路控制交叉口 (14)7.3.3 速度 (15)7.3.4 延误 (16)7.3.5 饱和流率和损失时间 (16)7.3.6 排队 (18)7.4 参考文献 (22)图表目录图表7-1 时间平均速度和区间平均速度之间的典型关系图 (6)图表7-2 连续流设施上速度、密度和流率之间的一般关系 (10)图表7-3 信号交叉口引道车道中交通间断情况 (13)图表7-4 饱和流率和损失时间概念图 (14)图表7-5 信号交叉口排队图 (20)7.1 引言交通量或流率、速度和密度这三个基本变量可描述各种道路上的交通流。
本手册中,交通量或交通流量是连续流和间断流两类交通设施共用的参数,而速度和密度主要用于连续流。
一些与流率相关的参数,如车头间距和车头时距,也都适用于两种类型的交通设施;其他参数,如饱和流量或间隙,只用于间断流。
7.2 连续流7.2.1 交通量和流率交通量和流率是量化给定时间间隔内,通过一条车道或道路上某一点车辆数的两个指标,其定义如下:交通量——在给定时间间隔内,通过一条车道或道路某一点或某一断面的车辆总数。
交通量可以按年、日、小时或不足1小时的时间间隔来计量。
流率——在给定的不足1小时的时间间隔内,通常为15min,车辆通过一条车道或道路某一点或某一断面的当量小时流率。
交通量和流率是量化交通需求的变量,也就是在指定的时间段内,希望使用已知交通设施的车主或司机的数量,通常以车辆数表示。
由于交通阻塞能够影响交通需求,有时观测到的交通量反映的是通行能力的限制,而不是实际的交通需求。
交通量和流率之间的区别很重要。
智能交通流量监测系统设计智能交通流量监测系统(Intelligent Traffic Flow Monitoring System)是一种基于现代信息技术和智能算法的交通监测系统。
它通过使用各类传感器、摄像头以及图像处理等技术,实时监测道路上的交通流量情况,并对交通拥堵、事故等情况进行自动检测和报警,以实现交通运输的高效和安全。
一、系统设计原理智能交通流量监测系统的设计基于以下原理:1. 传感器技术:利用地磁传感器、压力传感器等设备,实时获取道路上车辆的数量和速度等信息。
2. 图像处理技术:通过摄像头拍摄实时道路情况,并利用计算机视觉算法进行图像处理,提取车辆信息和交通状态。
3. 数据分析和挖掘:通过对采集到的交通数据进行统计分析和挖掘,可以了解交通流量的变化趋势,预测拥堵和事故发生的概率。
4. 报警和指挥系统:根据监测结果,系统可以自动发出报警并向相关部门提供实时信息,帮助指挥中心和交警部门更好地应对交通拥堵和事故。
二、系统设计要素智能交通流量监测系统的设计包括以下要素:1. 传感器布置与安装:根据道路的特点和交通流量的分布,合理布置传感器设备,确保能够准确采集到交通数据。
2. 数据采集与传输:传感器采集到的数据需要实时传输给中央服务器进行处理和分析,采用稳定可靠的数据传输方式,保证数据的及时性和完整性。
3. 图像处理与识别算法:利用计算机视觉技术开发图像处理和车辆识别算法,实现对道路上车辆信息的提取和交通状态的分析。
4. 数据管理和存储:对采集到的交通数据进行管理和存储,包括数据的整理、归档和备份,以满足后续的数据分析和挖掘需求。
5. 报警和指挥系统:根据交通数据的分析结果,及时发出报警信号,并通过指挥系统将情况通知相关部门,以便及时采取措施。
三、系统设计流程智能交通流量监测系统的设计流程包括以下几个步骤:1. 系统需求分析:根据实际需求和交通状况,明确系统的功能与性能要求,确定监测区域和监测指标等。
智能交通系统中的交通流量监测技术的使用教程引言:随着城市化进程的加快和交通需求的不断增长,交通拥堵成为人们生活中面临的一个普遍问题。
为了更好地管理和调控交通流量,智能交通系统中的交通流量监测技术成为一种重要的解决方案。
本文将介绍智能交通系统中交通流量监测技术的使用教程,以帮助读者更好地理解和应用这项技术。
一、交通流量监测技术的定义和意义交通流量监测技术是通过使用传感器和计算机视觉等技术手段,对交通网络中的车流量、行人数量等进行实时、准确的监测和统计分析的一项技术。
它的主要目的是实现交通流量的监测、分析和调控,从而提高交通运输系统的效率和安全性。
二、交通流量监测技术的基本原理1. 传感器技术:交通流量监测系统中常用的传感器包括地磁传感器、微波传感器和红外传感器等。
这些传感器能够感知车辆和行人的运动,并将采集的数据传输给计算机进行处理和分析。
2. 计算机视觉技术:计算机视觉技术是指利用计算机对图像或视频进行处理和分析的一种技术。
在交通流量监测中,计算机视觉技术可以通过处理摄像头采集的交通图像或视频,对车流量、行人数量等进行监测和统计。
三、交通流量监测技术的应用场景1. 道路交通监测:交通流量监测技术可以应用于道路交通监测中,通过安装传感器或摄像头,对道路上的车流量进行实时的监测和统计。
这样,交通管理部门可以根据监测数据做出相应的调控措施,提高道路交通的流畅度和安全性。
2. 公交车道或停车场管理:在公交车道或停车场中安装交通流量监测系统,可以实时监测车辆的进出数量。
这些数据有助于优化公交车道或停车场的管理,提高车辆进出的效率,并减少拥堵。
3. 交通信号控制:交通流量监测技术可以与交通信号控制系统结合使用,通过实时监测和分析交通流量,优化信号灯的配时方案,实现交通流量的合理调控,提高交通网络的运行效率。
四、交通流量监测技术的使用教程1. 安装交通流量监测设备:根据应用场景的不同,选择合适的传感器或摄像头等设备,并按照相关规范和要求进行安装和调试。
交通信号控制技术手册为了确保道路安全,使交通流量更加顺畅,在城市交通管理中,交通信号控制技术发挥着核心作用。
本手册旨在介绍交通信号控制技术的基本原理和应用,以及提供一些实用技巧和建议,帮助从业人员更好地掌握交通信号控制技术。
一、交通信号控制的基本原理交通信号控制是指通过交通信号灯控制车辆、行人通行的节奏和方式,从而达到保障行车和行人安全、缓解道路拥堵、提高道路运行效率的目的。
交通信号控制的基本原理是三色(红黄绿)交替,即控制车辆和行人的通行,分别采用红灯、黄灯、绿灯三种颜色,在规定的时间内按照一定的节奏交替显示,以达到控制通行和调节流量的目的。
二、交通信号控制技术的应用1. 路口交通信号控制技术路口交通信号控制技术是交通信号控制技术中应用最为广泛、应用场景最为复杂的技术之一。
在现代城市中,路口是交通流量最大、易引发事故的地方。
通过布置交通信号灯在路口上进行交通信号控制,可以有效地提高路口的通行能力,降低交通事故风险。
2. 高速公路交通信号控制技术与路口交通信号控制技术不同的是,高速公路上的交通信号更注重限速和限行,以提高车辆和行人的安全。
在高速公路上采用交通信号控制技术,可控制车辆速度和车距,减少交通事故率,提高高速公路的通行能力。
3. 人行道交通信号控制技术在现代城市中,人行道的交通流量也十分庞大。
为了保障行人的安全,需要采用人行道交通信号控制技术。
采用人行道交通信号控制技术,可以规范行人的通行节奏和方式,预防人员交通事故,保障行人的通行安全。
三、交通信号控制技术的实用技巧和建议1. 路面车道设置应合理布局路面车道的设置直接影响交通信号的控制效果。
因此,在设置路口交通信号灯时,应合理布局路面车道,考虑车流的密度、道路长度和车速等因素,从而使交通信号控制更加精准和有效。
2. 信号控制的节奏应适当为了保证交通信号的顺畅和有效,信号控制的节奏应适当。
交通信号的显示时间应在规定范围内适度调整,使车辆和行人的通行更加顺畅和安全。
(交通运输)道路通行能力手册HCM第章交通流参数(交通运输)道路通行能力手册HCM第章交通流参数第7章交通流参数目录7.1 引言27.2 连续流27.2.1 交通量和流率27.2.2 速度47.2.3 密度77.2.4 车头时距和车头间距87.2.5 基本参数之间的关系97.3 间断流117.3.1 信号控制127.3.2 停车或让路控制交叉口147.3.3 速度157.3.4 延误167.3.5 饱和流率和损失时间167.3.6 排队187.4 参考文献22图表目录图表7-1时间平均速度和区间平均速度之间的典型关系图6 图表7-2连续流设施上速度、密度和流率之间的壹般关系10图表7-3信号交叉口引道车道中交通间断情况13 图表7-4饱和流率和损失时间概念图14图表7-5信号交叉口排队图207.1引言交通量或流率、速度和密度这三个基本变量可描述各种道路上的交通流。
本手册中,交通量或交通流量是连续流和间断流俩类交通设施共用的参数,而速度和密度主要用于连续流。
壹些和流率相关的参数,如车头间距和车头时距,也都适用于俩种类型的交通设施;其他参数,如饱和流量或间隙,只用于间断流。
7.2连续流7.2.1交通量和流率交通量和流率是量化给定时间间隔内,通过壹条车道或道路上某壹点车辆数的俩个指标,其定义如下:交通量——在给定时间间隔内,通过壹条车道或道路某壹点或某壹断面的车辆总数。
交通量能够按年、日、小时或不足1小时的时间间隔来计量。
流率——在给定的不足1小时的时间间隔内,通常为15min,车辆通过壹条车道或道路某壹点或某壹断面的当量小时流率。
交通量和流率是量化交通需求的变量,也就是在指定的时间段内,希望使用已知交通设施的车主或司机的数量,通常以车辆数表示。
由于交通阻塞能够影响交通需求,有时观测到的交通量反映的是通行能力的限制,而不是实际的交通需求。
交通量和流率之间的区别很重要。
交通量是在某壹时间间隔内,观测或预计通过某壹点的车辆数。
第9章交通流量检测系统9.1概述对于地处远离市区的重要道路路段,由于夜间灯光照明条件限制,采用专用的微波机动车流量检测设备,对国道324线,省道307、308线等干线的重要路段进行实时监测,以作为交通管理数据分析的基础,提高本地区交通预测预报的技术水平。
而在市区照度较好的路口则采用视频检测器(利用路口交通监控摄像机),利用路口的光端机数据口传输检测数据。
本项目应用为微波检测和视频检测相结合方式。
9.2需求范围1、在泉州市324国道-刺桐大桥,泉州大桥等处安装4套微波检测器;雷达微波探测器用做车流量检测,不受灰尘、雨雪雾冰等的影响,以及对温度、光照、亮度、暗度的变化不敏感,而且,该设备在安装在道路上方,安装无需破路,维护方便。
2、提供反映道路运行状况的交通流信息为交通管理系统交通集成指挥系统和综合信息交换平台提供重要的信息来源。
采集数据用于交通流量分析并进行交通管理。
3、在市区灯光条件较好的地段,采用视频检测器,检测的数据通过光端机的数据口传回指挥中心进行处理。
视频检测器可检测信息:●检测断面点速度(公里/小时)●车辆密度(辆/公里)●采集的车型信息包括:大型车、中型车、小型车;一般分为3类,可根据需求更改要求能够按用户设定的时间间隔向视频检测工作站传递检测到的交通流参数;接收并执行交通监控中心的指令,灵活调整检测区域和虚拟线圈设置的各项指标;每台视频处理器设有数据存储器,当通信网络出现故障时,可保存三个月的历史数据。
9.3系统结构原理9.3.1数字微波检测结构原理图9.3.2视频检测器结构原理图信交通监控中心9.4系统组成如上节图示,车流量采集的数据来源有两部分。
微波车流量检测是由SSR105探测器、笔记本计算机、GPRS传输卡及相关软件组成。
检测到的车流量数据信号输入现场计算机并通过GPRS无线方式传到交警指挥中心车检系统统计分析处理。
视频车流量检测则为了节约投资,前端视频检测摄像机采用路口的视频监控一体化球机,做到一机多能。
道路交通流量监测技术在现代社会,道路交通的顺畅与高效对于经济发展和人们的日常生活至关重要。
而道路交通流量监测技术则是实现交通管理智能化、优化交通资源配置的重要手段。
道路交通流量监测技术的应用范围广泛。
从城市的主干道到高速公路,从路口的交通灯控制到整个区域的交通规划,都离不开对交通流量的准确监测。
常见的道路交通流量监测技术包括感应线圈检测技术。
这种技术是在道路上埋设感应线圈,当车辆通过时,会引起线圈磁场的变化,从而检测到车辆的存在和通过情况。
它的优点是准确性较高,能够提供较为详细的车辆信息,如车速、车长等。
但缺点也较为明显,安装和维护成本较高,且容易受到路面损坏的影响。
视频检测技术是另一种常用的方法。
通过在道路上方或路边安装摄像头,对道路上的车辆进行实时拍摄和分析。
利用图像处理和模式识别算法,可以获取车辆的数量、速度、车型等信息。
这种技术的优点是安装相对简便,可覆盖较大的监测区域。
不过,其受天气和光照条件的影响较大,在恶劣天气或光线不足的情况下,检测精度可能会下降。
微波检测技术也是重要的手段之一。
它通过向道路发射微波,并接收反射回来的信号,根据信号的变化来判断车辆的存在和运动状态。
这种技术能够在恶劣天气条件下正常工作,具有较好的适应性。
但对于静止车辆的检测效果不太理想。
超声波检测技术则是利用超声波在空气中的传播和反射来检测车辆。
它适用于一些特定的场景,如停车场的出入口等。
但检测范围相对较小,精度也有限。
在实际应用中,往往会采用多种监测技术相结合的方式,以提高监测的准确性和可靠性。
例如,在城市主干道上,可以同时使用感应线圈和视频检测技术,相互补充和验证。
道路交通流量监测技术的作用不仅仅是统计车辆数量和速度。
通过对监测数据的分析和处理,可以为交通管理部门提供决策支持。
比如,根据不同时间段和路段的交通流量变化,合理调整交通信号灯的配时,优化路口的通行能力;或者在交通拥堵发生前,提前采取分流措施,引导车辆避开拥堵路段。
交通卡口监控系统管理手册第1章系统概述 (3)1.1 系统背景 (3)1.2 系统功能 (3)1.3 系统架构 (4)第2章硬件设备安装与调试 (4)2.1 设备选型及要求 (4)2.1.1 交通卡口监控系统硬件设备包括但不限于以下几种:摄像头、录像机、服务器、网络设备、显示屏、控制器等。
在设备选型时,应充分考虑系统的稳定性、可靠性、扩展性及先进性。
(4)2.1.2 设备选型要求: (4)2.2 设备安装流程 (5)2.2.1 前期准备: (5)2.2.2 设备安装: (5)2.2.3 设备调试: (5)2.3 设备调试与验收 (5)2.3.1 设备调试: (5)2.3.2 验收: (6)第3章软件系统配置与管理 (6)3.1 系统软件概述 (6)3.2 软件配置方法 (6)3.2.1 软件安装 (6)3.2.2 软件更新 (6)3.3 系统参数设置 (6)3.3.1 基本参数设置 (6)3.3.2 高级参数设置 (7)3.4 用户权限管理 (7)第4章视频监控系统 (7)4.1 摄像头选型与布局 (7)4.1.1 摄像头选型 (7)4.1.2 摄像头布局 (7)4.2 视频采集与传输 (8)4.2.1 视频采集 (8)4.2.2 视频传输 (8)4.3 视频存储与检索 (8)4.3.1 视频存储 (8)4.3.2 视频检索 (8)4.4 视频图像处理与分析 (8)4.4.1 视频图像处理 (9)4.4.2 视频图像分析 (9)第5章闯红灯抓拍系统 (9)5.1 系统组成与工作原理 (9)5.1.1 系统组成 (9)5.1.2 工作原理 (9)5.2 抓拍设备安装与调试 (10)5.2.1 设备安装 (10)5.2.2 设备调试 (10)5.3 抓拍数据采集与处理 (10)5.3.1 数据采集 (10)5.3.2 数据处理 (10)5.4 抓拍数据统计分析 (10)第6章通行数据统计分析 (11)6.1 数据来源与处理 (11)6.2 通行数据分析方法 (11)6.3 数据可视化展示 (11)6.4 数据应用与决策支持 (11)第7章系统维护与故障处理 (12)7.1 系统日常维护 (12)7.1.1 系统检查 (12)7.1.2 硬件设备维护 (12)7.1.3 软件系统维护 (12)7.1.4 数据库维护 (12)7.2 故障分类与处理方法 (12)7.2.1 硬件设备故障 (12)7.2.2 软件系统故障 (12)7.2.3 网络通信故障 (12)7.3 系统备份与恢复 (13)7.3.1 数据备份 (13)7.3.2 系统恢复 (13)7.4 设备更换与升级 (13)7.4.1 设备更换 (13)7.4.2 设备升级 (13)第8章系统安全管理 (13)8.1 系统安全策略 (13)8.1.1 制定目的 (13)8.1.2 适用范围 (13)8.1.3 安全目标 (13)8.1.4 安全责任 (13)8.2 信息安全防护 (13)8.2.1 数据保护 (14)8.2.2 网络安全 (14)8.2.3 系统安全 (14)8.3 系统访问控制 (14)8.3.1 用户权限管理 (14)8.3.2 身份认证 (14)8.3.3 日志审计 (14)8.4 安全事件处理与应急预案 (14)8.4.1 安全事件处理 (14)8.4.2 应急预案 (14)8.4.3 安全演练 (14)8.4.4 安全培训 (14)第9章系统集成与扩展 (15)9.1 系统集成方法与要求 (15)9.1.1 集成方法 (15)9.1.2 集成要求 (15)9.2 系统扩展接口设计 (15)9.2.1 接口类型 (15)9.2.2 接口设计原则 (15)9.3 系统兼容性测试 (15)9.3.1 测试内容 (15)9.3.2 测试方法 (15)9.4 第三方系统对接 (16)9.4.1 对接原则 (16)9.4.2 对接流程 (16)9.4.3 对接内容 (16)第10章法律法规与标准规范 (16)10.1 相关法律法规 (16)10.2 行业标准与规范 (16)10.3 系统合规性检查 (17)10.4 法律风险防控措施 (17)第1章系统概述1.1 系统背景我国经济的快速发展和城市化进程的加快,城市交通问题日益突出。
cmg技术手册开发者手册:了解CMG技术的核心概念和功能概述CMG(Confidentiality, Integrity, and Availability Management Guide)是一种企业级的安全技术体系,它通过提供保密性、完整性和可用性管理,帮助企业实现信息安全和风险管理的目标。
本手册将介绍CMG技术的核心概念和功能,帮助开发人员更好地应用和配置CMG技术。
一、CMG的核心概念1.保密性(Confidentiality)保密性是CMG技术的首要目标之一,它确保只有授权的用户才能访问敏感信息。
开发人员可以通过使用加密算法和访问控制机制,在数据传输和存储过程中保护数据的机密性。
2.完整性(Integrity)完整性是指确保数据在传输和存储过程中不会被篡改或损坏。
CMG 技术提供了数据完整性检查的机制,开发人员可以使用hash算法和数字签名等技术,确保数据没有被篡改,并且能够追溯到数据的源头。
3.可用性(Availability)可用性是指确保系统和服务的对外提供程度,以确保用户可以按需使用系统和服务。
CMG技术通过实施冗余和负载均衡等策略,提高系统的可用性,减少服务中断的风险。
二、CMG的功能1.访问控制(Access Control)CMG技术提供了灵活的访问控制机制,开发人员可以根据用户角色和权限来定义访问控制策略,以实现对敏感信息和系统资源的细粒度控制。
2.数据加密(Data Encryption)CMG技术提供了各种加密算法和密钥管理机制,开发人员可以使用这些工具来加密数据的传输和存储过程,以确保数据的机密性。
3.安全审计(Security Auditing)CMG技术记录和分析系统操作和访问日志,开发人员可以使用这些日志来识别潜在的安全风险和追踪安全事件。
4.流量监测和入侵检测(Traffic Monitoring and Intrusion Detection)CMG技术可以对网络流量进行监测和分析,依靠事前设定的入侵检测规则,及时发现潜在的安全威胁。
高速公路交通流量的监测与技术高速公路是现代交通网络中的重要组成部分,它的畅通与否直接关系到交通效率和出行质量。
因此,及时准确地监测高速公路上的交通流量,掌握路段的交通运行情况,对于保障道路安全和提高交通运输效率具有重要意义。
本文将介绍高速公路交通流量的监测与技术。
一、交通流量监测的重要性高速公路交通流量的监测对于交通管理部门制定合理的交通规划和应急措施具有重要意义。
首先,交通流量监测可以帮助交通管理部门了解不同时间段、不同路段的交通状况,及时采取措施分流交通,避免拥堵和事故的发生。
其次,交通流量监测可以为交通规划提供科学依据,合理规划道路网,提高路网的通行能力。
因此,建立高效准确的高速公路交通流量监测系统至关重要。
二、高速公路交通流量监测技术目前,高速公路交通流量监测主要采用的技术有人工点位监测和电子监测两种方式。
1. 人工点位监测人工点位监测是指在高速公路上设置监测站点,由工作人员人工记录过往车辆的数量和车型信息。
这种监测方式具有直接、准确的优势,但是需要大量的人力资源,且只能监测有限的路段,监测效率较低。
2. 电子监测电子监测是指利用现代化的交通监测设备和技术,对高速公路交通流量进行自动化、智能化的监测和处理。
目前常用的电子监测技术包括车载监测器、微波雷达、红外测距、摄像头等。
这些设备可以实现对高速公路上的车辆数量、速度、车型等信息进行自动收集和处理,具有监测范围广、数据准确、实时性强等优势。
三、高速公路交通流量监测系统建设为了有效监测高速公路上的交通流量,建设一套完善的监测系统十分重要。
1. 设备选择根据具体的监测需求和路段特点,选择合适的电子监测设备。
不同的设备具有不同的监测能力和功能,需要根据实际情况进行选择。
2. 设备布局合理布局监测设备是保证监测效果的关键。
根据交通流量的变化情况和路段的特点,在合适的位置设置监测设备,确保监测覆盖较广且数据准确可靠。
3. 数据处理与分析监测设备采集到的数据需要进行及时的处理和分析,以得出交通流量的统计结果和预测趋势。
道路交通信息监测系统
技术手册
2010年6月
第一部分数据采集器硬件设计
1.硬件结构
2.资源分配
GPIO管脚功能和作用GPIO管脚功能和作用P0.7 GPIO,接LED P1.7 接SHT11的SDA信号P0.6 未用,接PCF8563的CLKOUT P1.6 接SHT11的SCL信号P0.5 IRQ1,接WT3224模块中断P1.5 IRQ2,传感器A的中断信号P0.4 IRQ0,两个传感器同时有效中断P1.4 IRQ3,传感器B的中断信号P0.3 未用,JTAG的TRST信号P1.3 I2C接口的SDA信号P0.2 接外部RAM的BHE P1.2 I2C接口的SCL信号
P0.1 接外部RAM的BLE P1.1 串口TXD信号
P0.0 未用,专门用于下载P1.0 串口RXD信号
P2.7 未用
P2.6 未用P4.0-P4.7 外部RAM的D8-D15 P2.5 配置选通信号,低有效P3.0-P3.7 外部RAM的D0—D7 P2.4 外部RAM的CS信号
P2.3 外部RAM的AE信号
P2.2 外部RAM的RD信号
P2.1 外部RAM的WR信号
P2.0 未用
B.数据采集部分
1) 模拟信号数据采集
ADC0----传感器A的输入信号
ADC1----传感器B的输入信号
ADC2----电池电压
ADC16----ADuC芯片内部工作温度
2) 数字信号采集
SHT11----温湿度采集,由P1.7/P1.6接口
PCF8563----实际时间采集,标准I2C接口
配置信息----由D7—D0数据线连接,由P2.5片选(用GPIO方式采集)
C.DAC参考电压输出部分
DAC3 ---- 传感器A的低阀值
DAC2 ---- 传感器A的高阀值
DAC1 ---- 传感器B的低阀值
DAC0 ---- 传感器B的高阀值
DAC输出需要增加一个跟随器以提高阻抗能力
D.I2C接口部分
用于连接实时时钟芯片PCF8563
E.外部扩展存储器RAM部分
外部RAM选用ISSI的IS61WV12816,共有64X16K空间
F.无线通讯模块部分
选用WT3224。
G.电源部分
选用7.4V锂电池,为了保证电源的稳定性,使用BL1085进行稳压到5V给传感器
供电,同时转换到3.3V给主控芯片供电。
H.其它(指示灯和配置)
指示灯共有三个,其中有3.3V电源指示灯、工作状态指示灯、RF模块工作指示灯,
3.3V电源灯可以根据需要使用(实际使用时不需要);工作状态指示灯的表现为工
作时亮休眠时灭;RF模块指示灯为模块工作时亮,RF模块不工作时灭。
3.数据采集部分原理
采用GMR传感器实时采集地磁信号,经放大后送A/D采样,同时送阀值比较电路。
当突然来车时,GMR发生变化,阀值比较电路产生信号引起CPU中断,从而获得需要的车流量和相关的车速和车长估计;最后通过RF模块将数据发送出去。
为了避免干扰信号造成GMR信号变化,使用CPU的DAC功能输出跟踪地磁信号的变化;为了省电,主CPU采用休眠模式工作,RF模块只有在发送的时候才打开工作。
另外使用了外部RAM进行数据保存,使用了日历芯片控制程序流程。
可以手工配置工作模式、阀值大小和RF模块地址。
第二部分数据采集器软件设计
1.软件结构
软件系统使用u-Vision 3.0编写,程序结构如下:
TMS-A project ----- main.c 主程序(包括初始化、流程控制程序)
------ IRQ.c 中断服务程序(包括车流量检测程序)
-------sub.c 子程序(包括各类数据采集、保存、发送子程序)
-------myADuC7026.h 头文件
2.主程序框图
数据采集器的设计思路是尽量快速而有效地采集车流量和计算车速和车长,同时为了节约能源,在软件设计时,所有的车辆信息测量(包括车流量、车速、车长)都有GMR传感器的中断服务程序完成(GMR-A管理进入,GMR-B负责退出)。
也就是说平常时刻,系统都处于休眠状态,来车后才唤醒工作。
为了保证地磁跟踪,采集周期为2秒。
整个软件有工作模式配置,分为三个模式:Mode=1为定时发送,一小时为一个循环,包括存取、发送和计数;Mode=2为实时发送模式,即来一辆车发送一次,但计数按天计算;Mode=3为测试方式,每分种发送一次最新的测试数据(即使没有车辆信息),同时也实时发送实际测量信息,需要注意的是发送的测试数据地址是0X20,结果数据发送地址为0x10,Mode3下的计数不清零。
计数值就是车流量。
3.各种函数定义
主程序main.c ---- main();
中断服务程序IRQ.c ----- IRQ_hander()__irq 唤醒中断
------ FIQ_hander()__fiq 车流量/车速/车长测试程序子程序sub.c ----- ADC() 模拟信号采集子程序
-----DACout() 模拟信号输出子程序(阀值跟踪)
----Get_T_H() 温度湿度采集子程序(包括各类相关子程序)
----Get_Real_time() 实际时间采集子程序(包括各类相关子程序)
----UART_Send_Buffer() 数据发送子程序(包括各类发送相关子程序)
----常用延时子程序
----Save_Current_Data() 保存当前测试结果子程序(Mode 1使用)
----Send_Save_Data() 发送保存数据子程序(Mode 1 使用)
----Send_Current_Data() 发送当前测试结果子程序(Mode 2 使用)
----Send_Test_Data() 发送当前测试数据子程序(Mode 3使用)
4.各种全程变量定义
流程控制类:
unsigned short Mode1_Counter,Mode2_Counter,Mode3_Counter ----车流量计数器
unsigned char Local_Addreee ----RF模块本地地址
unsigned char Config_Data -------配置数据
unsigned char Work_Mode--------配置信息(工作模式)
其中:Config_Data = Work_Mode (D7/D6)+ Vref_Bias(D5/D4) + Local_Address(D3—D0)
参数类:
unsigned char Start_time[6],Real_time[6]--------初始化时间,实际时间
unsigned short SensorA_Data,SensorB_Data----两个GMR传感器信号
unsigned short Temperature,Humidity ------------地表温度和湿度
unsigned short Operation_Temperature,Battery_V oltage----工作温度和电池电压
unsigned short Car_Speed,Car_Length ------------车速和车长
unsigned short Verf_Bias ----------------------------阀值
其它:
Unsigned char UART_Buffer_length,UART_Buffer_Data[90] -----串口发送长度和数据
自定义:
UART_Test_Address 0x20 ----RF模块发送测试数据地址为0x20
UART_Object_Address 0x10 ----RF模块发送结果数据地址为0x10
5.发送信息格式
标准WSN设计,发送信息就一条,总共27个字节,格式如下:。