【摘要】：公路隧道智能化管理的主要目的是為隧道提供一個(gè)良好的行車(chē)環(huán)境,通過(guò)實(shí)時(shí)采集隧道洞外的光環(huán)境,由管理軟件自動(dòng)控制隧道內(nèi)的燈具實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)光,在節(jié)能降耗的同時(shí)提高駕駛員的視覺(jué)舒適度。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)隧道管理、控制技術(shù)的研究,結(jié)合國(guó)內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),提出了本系統(tǒng)的技術(shù)方案。該系統(tǒng)基于隧道內(nèi)的光纖環(huán)形網(wǎng)絡(luò),管理主機(jī)采用放置在隧道現(xiàn)場(chǎng)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī),終端節(jié)點(diǎn)設(shè)備包括環(huán)境采集模塊、能見(jiàn)度檢測(cè)儀、照明調(diào)光模塊、可變色溫?zé)艟摺⒕W(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、車(chē)道指示器等等。環(huán)境采集模塊基于STM32核心控制板,搭載傳感器件,實(shí)時(shí)采集隧道洞外環(huán)境的亮度、色溫、溫濕度;照明調(diào)光模塊主要由STM32核心控制板、JCP10調(diào)光芯片、電流檢測(cè)和其他電路組成,根據(jù)隧道洞外光環(huán)境的變化接收隧道管理主機(jī)的調(diào)光命令,輸出兩路0~10V控制可變色溫?zé)艟哒{(diào)光,同時(shí)檢測(cè)燈具電流并定時(shí)上報(bào)。隧道管理主機(jī)軟件設(shè)計(jì)是基于.NET Framework開(kāi)發(fā)環(huán)境,采用C#語(yǔ)言�？梢怨芾砜刂啤⒆x取隧道各個(gè)設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù),并以監(jiān)控客戶(hù)端的形式將隧道環(huán)境信息直觀(guān)呈現(xiàn)給隧道管理員。最后對(duì)本系統(tǒng)的環(huán)境采集、照明調(diào)光、能見(jiàn)度檢測(cè)、視頻監(jiān)控等功能進(jìn)行了測(cè)試,該系統(tǒng)性能穩(wěn)定、客戶(hù)端界面美觀(guān),滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)范。
【圖文】：

圖 1.1 2000~2015 年我國(guó)公路隧道增長(zhǎng)曲線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)、嵌入式等前沿技術(shù)的興起為智慧隧道的管理開(kāi)啟了新的篇章，網(wǎng)技術(shù)推廣到隧道的環(huán)境采集、能見(jiàn)度檢測(cè)、照明調(diào)光、視頻監(jiān)控等等方用高可靠性設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、通訊協(xié)議，合理、科學(xué)的條件判斷和管理控制模保障行車(chē)安全、節(jié)能降耗、加快傳統(tǒng)隧道轉(zhuǎn)型上具有一定的推廣性。2 課題研究的目的與意義2.1 研究目的公路隧道照明設(shè)計(jì)細(xì)則中給出了公路隧道的洞外環(huán)境的亮度、色溫在不的具體參考值，但隧道的地理位置各部相同，隧道的洞口朝向、植被遮擋的變化等等有諸多因素影響著洞外的光環(huán)境，例如色溫在不同緯度都有明。高緯度的地區(qū)，色溫較高，所見(jiàn)到的顏色偏藍(lán)。在低緯度的地區(qū)，色溫較見(jiàn)到的顏色偏紅，因此固化的光環(huán)境參考性數(shù)據(jù)對(duì)于高等級(jí)、高質(zhì)量的隧并無(wú)實(shí)際的指導(dǎo)意義[3-4]。而且現(xiàn)有的多數(shù)改建的隧道也只是分時(shí)段進(jìn)行制隧道照明的亮度，這雖然在一定程度上有很大的改善，但實(shí)際運(yùn)營(yíng)中仍

圖 3.3 環(huán)境采集子系統(tǒng)電路原理圖3.2.1 傳感器模組傳感器件模組主要采集隧道洞外的環(huán)境參數(shù)有光照強(qiáng)度、RGB 顏色、溫濕度和 GPS 經(jīng)緯度信息。光照強(qiáng)度的采集選用高精度 BH1750 集成電路模塊，傳感器實(shí)物圖如圖 3.4所示。BH1750 是一種支持 I2C 總線(xiàn)接口的模塊，，最大供電電壓 3.6V，最小 2.4V。它的分辨率較高，可以探測(cè) 1~65535 勒克斯范圍的光強(qiáng)度，輸出對(duì)應(yīng)亮度的數(shù)字值。傳感器的 ADDR 引腳通過(guò)電阻接地表示使用的默認(rèn)測(cè)量模式是 H-分辨率模式[40]。圖 3.4 光照強(qiáng)度傳感器模塊
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TP311.52;U453

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2633762