一種高速公路監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及監(jiān)控領(lǐng)域，尤其是有關(guān)于一種高速公路監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年隨著各種遙測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫以及GPRS等技術(shù)的應(yīng)用，國外高速公路交通氣象監(jiān)測系統(tǒng)能夠向道路養(yǎng)護(hù)、交通運(yùn)營管理以及公眾出行提出更加豐富、及時、有效和全面的信息，降低道路的養(yǎng)護(hù)運(yùn)營成本，提高道路的運(yùn)營服務(wù)與安全水平。而我國高速公路交通氣象監(jiān)測系統(tǒng)研究與應(yīng)用工作起步較晚，交通氣象信息也主要來源于公路沿線的氣象站、霧天能見度檢測儀等檢測設(shè)施，公路部門與氣象行業(yè)業(yè)務(wù)合作不夠緊密，所以總體上缺乏系統(tǒng)研究，提供專業(yè)服務(wù)的能力還很有限。但近年來，隨著我國高速公路的快速發(fā)展，高速公路交通氣象監(jiān)測系統(tǒng)的研究和應(yīng)用己經(jīng)開始受到相關(guān)部門和研究機(jī)構(gòu)的重視；如安徽省2009年底已開始覆蓋全省高速公路的惡劣氣象條件監(jiān)測系統(tǒng)、山東省己開始建設(shè)高速公路氣象觀測系統(tǒng)、山西省也將高速公路氣象監(jiān)測系統(tǒng)納入地方“十二五”建設(shè)規(guī)劃，此外河北省交通與氣象部門攜手加強(qiáng)高速公路氣象監(jiān)測及預(yù)警服務(wù)能力建設(shè)等，所有這些都表明了交通部門對高速公路交通氣象監(jiān)測系統(tǒng)的關(guān)注，但我國目前該系統(tǒng)的主體框架基本以傳統(tǒng)氣象要素的監(jiān)測為主，能見度儀和路面狀態(tài)傳感器大多數(shù)依賴于國外進(jìn)口設(shè)備，可見，我國交通氣象監(jiān)測與服務(wù)工作還需進(jìn)一步加強(qiáng)。由于我國對這方面的設(shè)計(jì)的不足，所以對高速高速公路自動監(jiān)測系統(tǒng)的研究是很有必要的。
[0003]國外進(jìn)行氣象信息釆集比較有名的有意大利、法國、日本等一些公司在從事自動氣象站方面的研究。氣象設(shè)備的主要生產(chǎn)廠家有芬蘭的Vasiala、意大利的DPS—Pormatic、法國的exMEL、英國的CamPbellseientifie和CasellaCel等。他們的大部分產(chǎn)品也是采用衛(wèi)星和GSM的通信模式，隨著移動通信技術(shù)的進(jìn)步，國外的意大利的一家公司2003年首先推出了基于GPRS通信的相關(guān)產(chǎn)品。但是國外進(jìn)口的自動氣象站觀測系統(tǒng)設(shè)備價(jià)格昂貴，很難在國內(nèi)大范圍普及。
[0004]國內(nèi)氣象觀測技術(shù)領(lǐng)域也有許多相關(guān)研究，并取得了一定的進(jìn)展。國內(nèi)比較著名的自動氣象站有北京華創(chuàng)科技公司的CAWS600系列自動站，江蘇無錫無線電科學(xué)研究所的ZQZ — Cn型自動氣象站。另外還有長春氣象研究所的同類產(chǎn)品。他們的產(chǎn)品主要是數(shù)據(jù)傳輸大多局限于傳統(tǒng)的通訊方式，有線M0DEM、GSM等通訊方式。通過以上的分析，我們發(fā)現(xiàn)上述各種方式或多或少的存在一定的弊端，尤其是通訊方式，它是制約環(huán)境參數(shù)自動監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展的一個重要因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提出一種高速公路監(jiān)測系統(tǒng)，采用GPRS通信方式實(shí)現(xiàn)氣象要素自動監(jiān)測無線化和網(wǎng)絡(luò)化；為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的高速公路監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)方案，一種高速公路監(jiān)測系統(tǒng)包括:
[0006]主機(jī)模塊；對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的總體控制；
[0007]天氣狀況監(jiān)測模塊；用于對天氣狀況的監(jiān)測；
[0008]通訊模塊；把釆集的信號傳輸給主控制室；
[0009]鍵盤模塊；該部分實(shí)現(xiàn)對越限報(bào)警的設(shè)定值；
[0010]顯不模塊；將傳輸?shù)男盘栵@不出來，米用IXD顯不;
[0011]越限報(bào)警模塊；天氣狀況惡劣、指標(biāo)越限時提示聲光報(bào)警。
[0012]進(jìn)一步的，所述主機(jī)模塊采用AT89S52微控制器；
[0013]進(jìn)一步的，所述天氣狀況監(jiān)測模塊采用氣象傳感器；包括路面狀況傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、能見度觀測儀和風(fēng)向風(fēng)速傳感器；
[0014]進(jìn)一步的，所述路面狀況傳感器采用埋入式類型的傳感器或遙感類的傳感器；
[0015]進(jìn)一步的，所述濕度傳感器選用有機(jī)高分子膜做成的介質(zhì)的濕度傳感器；
[0016]進(jìn)一步的，所述能見度觀測儀選用散射式觀測儀，由發(fā)射器、接受器、電源控制器和機(jī)架部分組成，通過發(fā)射、接受紅外線，得出相應(yīng)的電信號數(shù)據(jù)；
[0017]進(jìn)一步的，所述通訊模塊采用本地通訊RS232或RS485、遠(yuǎn)程有線通訊PSTN、ADSL或光纖和遠(yuǎn)程無線通訊SMS、GPRS, CDMA1X、衛(wèi)星DCP中的一種通訊方式或其組合。
[0018]本發(fā)明的工作原理在于:通過的傳各種類型傳感器對天氣狀況信息溫度、濕度、能見度、風(fēng)的大小與方向、路面狀況的釆集，再將檢測出的模擬信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后以及信號處理，再通過通訊技術(shù)，按照城區(qū)大約間隔5公里、郊區(qū)10-15公里的建設(shè)原則，配無線通訊器通過GSM網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離布網(wǎng)監(jiān)測或異地遙測數(shù)據(jù)。不受距離限制，每個氣象監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)配備一個無線通訊端口，由氣象中心監(jiān)測站的主控微機(jī)對網(wǎng)點(diǎn)內(nèi)所有氣象站的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控，以達(dá)到整個網(wǎng)點(diǎn)內(nèi)氣象數(shù)據(jù)整合及統(tǒng)計(jì)。送入主機(jī)中，進(jìn)行自動的運(yùn)算和控制，為用戶設(shè)計(jì)按鍵、顯示電路和聲光報(bào)警等模塊。
[0019]高速公自動監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對天氣狀況的監(jiān)測，把實(shí)時信息傳輸給控制室，可采用以單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)，因?yàn)閱纹瑱C(jī)的內(nèi)部資源豐富，供電電壓只需要5V，并且單片機(jī)的體積較小，便于存放；價(jià)格也相對便宜。對單片機(jī)外加簡單的接口電路及編制不同的應(yīng)用程序就可實(shí)現(xiàn)不同的功能。從節(jié)能和經(jīng)濟(jì)效益方面考慮，選用以單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)更為合理。
[0020]由以上本發(fā)明的技術(shù)方案可知，本發(fā)明的有益效果在于本系統(tǒng)采用GPRS通信方式實(shí)現(xiàn)氣象要素自動監(jiān)測無線化和網(wǎng)絡(luò)化，利用無線GPRS技術(shù)傳輸氣象數(shù)據(jù)，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021]1.GPRS對于網(wǎng)絡(luò)資源利用率高；
[0022]2.覆蓋范圍廣；GPRS覆蓋范圍廣，在無線GSN、GPRS網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍之內(nèi)，都可以完成對無線終端的控制和管理。而且，接入地點(diǎn)無限制，能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求。
[0023]3.數(shù)據(jù)傳輸速率高。GPRS數(shù)據(jù)傳輸速度大于40Kbps，最高可達(dá)到115KbPs—170Kbps,完全可以滿足用戶應(yīng)用的需求。
[0024]4.建設(shè)成本小。由于采用GPRS無線公網(wǎng)平臺，對于行業(yè)應(yīng)用，只要安裝好GPRS終端即可，不需專門的布線，前期投資小、見效快，后期升級、維護(hù)成本低。
[0025]5.接入時間短，提供了與現(xiàn)有的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的無縫連接。GPRS接入等待時間短，可快速建立連接，平均時間為兩秒。
[0026]6.提供“實(shí)時在線功能”用戶將始終處于連線和在線狀態(tài)，這使得訪問服務(wù)變得非常簡單、快速。
[0027]7.通訊費(fèi)用低，按流量計(jì)費(fèi)。GPRS網(wǎng)絡(luò)按照用戶接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包的字節(jié)數(shù)量來收取費(fèi)用，在沒有數(shù)據(jù)傳遞時，用戶即使掛在網(wǎng)上也是不收費(fèi)的。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的高速公路監(jiān)測系統(tǒng)的總體框圖；
[0029]圖2為本實(shí)施例中通訊模塊的框圖；
[0030]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的高速公路監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行程序主流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]為了更好了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖式說明如下。
[0032]參考圖1，高速公路監(jiān)測系統(tǒng)，包括:
[0033]主機(jī)模塊；對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的總體控制；
[0034]天氣狀況監(jiān)測模塊；用于對天氣狀況的監(jiān)測；
[0035]通訊模塊；把釆集的信號傳輸給主控制室；
[0036]鍵盤模塊；該部分實(shí)現(xiàn)對越限報(bào)警的設(shè)定值；
[0037]顯示模塊；將傳輸?shù)男盘栵@示出來，采用IXD顯示；
[0038]越限報(bào)警模塊；天氣狀況惡劣，指標(biāo)越限時提示聲光報(bào)警。
[0039]本系統(tǒng)通過的傳各種類型傳感器對天氣狀況信息溫度、濕度、能見度、風(fēng)的大小與方向、路面狀況的釆集，再將檢測出的模擬信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后以及信號處理，再通過通訊技術(shù)，按照城區(qū)大約間隔5公里、郊區(qū)10-15公里的建設(shè)原則，配無線通訊器通過GSM網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離布網(wǎng)監(jiān)測或異地遙測數(shù)據(jù)。不受距離限制，每個氣象監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)配備一個無線通訊端口，由氣象中心監(jiān)測站的主控微機(jī)對網(wǎng)點(diǎn)內(nèi)所有氣象站的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控，以達(dá)到整個網(wǎng)點(diǎn)內(nèi)氣象數(shù)據(jù)整合及統(tǒng)計(jì)。送入主機(jī)中，進(jìn)行自動的運(yùn)算和控制，為用戶設(shè)計(jì)按鍵、顯示電路和聲光報(bào)警等模塊。
[0040]高速公自動監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對天氣狀況的監(jiān)測，把實(shí)時信息傳輸給控制室，可采用以單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)，因?yàn)閱纹瑱C(jī)的內(nèi)部資源豐富，供電電壓只需要5V，并且單片機(jī)的體積較小，便于存放；價(jià)格也相對便宜。對單片機(jī)外加簡單的接口電路及編制不同的應(yīng)用程序就可實(shí)現(xiàn)不同的功能。從節(jié)能和經(jīng)濟(jì)效益方面考慮，選用以單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)更為合理。
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