【摘要】：目前由強(qiáng)降雨造成城市立交橋或下穿隧道低洼處出現(xiàn)大量積水的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，給行人和車輛的出行帶來了極大不便和安全隱患，且現(xiàn)階段各個(gè)城市都尚未建立完整的城市道路積水自動(dòng)監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)。也正是因?yàn)槿绱耍诿磕甑亩嘤昙竟?jié)，各個(gè)城市都時(shí)常出現(xiàn)道路嚴(yán)重積水影響正常交通的現(xiàn)象，甚至引發(fā)財(cái)產(chǎn)損失或人員傷亡事故。綜上所述，建立完善的城市道路積水自動(dòng)監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)已迫在眉睫。 本系統(tǒng)選用基于ARM（Advanced RISC Machines）Cortex-M3內(nèi)核的微處理器EFM32為系統(tǒng)監(jiān)測站點(diǎn)的核心處理器，選用具有測量精度高、穩(wěn)定可靠、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)的TC401感應(yīng)式數(shù)字水位傳感器（即電子水尺）作為系統(tǒng)的水位監(jiān)測傳感器，選擇JDZ05-1不銹鋼翻斗式雨量傳感器作為系統(tǒng)雨量監(jiān)測傳感器，由水位傳感器和雨量傳感器得到的實(shí)時(shí)水位信息和雨量信息都通過CAN總線傳送至監(jiān)測站點(diǎn)的核心處理器。 本系統(tǒng)主要通過以下三種途徑實(shí)現(xiàn)水雨情信息的發(fā)布。第一，通過LED顯示屏將水位數(shù)據(jù)信息就地實(shí)時(shí)顯示；第二，以GSM短消息的方式將水位信息實(shí)時(shí)發(fā)送至相關(guān)道路負(fù)責(zé)人；第三，以GPRS無線傳輸方式將水位信息傳送至城市道路監(jiān)控中心。同時(shí)聯(lián)合廣播電視臺(tái)和各大FM調(diào)頻電臺(tái)實(shí)現(xiàn)全天候全方位的信息發(fā)布，實(shí)現(xiàn)能為每一個(gè)普通民眾、汽車駕駛?cè)艘约俺鞘械缆方煌ㄘ?fù)責(zé)人提供實(shí)時(shí)可靠的水雨情信息的目的，從而建立起完善的城市道路積水自動(dòng)監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)。 考慮到道路上行使的車輛的涉水能力不盡相同的問題，本系統(tǒng)針對不同的車型提出了分級(jí)設(shè)置警戒水位的想法，在大量收集各類車型的最大涉水能力后，按照涉水能力不同將道路上行使的車輛分為普通轎車和SUV越野車兩類，并根據(jù)此分類將本系統(tǒng)的警戒水位分為三個(gè)不同的等級(jí)。同時(shí)對采集到的雨量數(shù)據(jù)與當(dāng)前水位信息進(jìn)行處理，并與歷史數(shù)據(jù)比對分析，同時(shí)結(jié)合短期預(yù)測算法，推算出一段時(shí)間后的水位信息，從而為決策者提供道路交通管制與疏導(dǎo)的時(shí)間，，有效避免因積水造成的道路擁堵與各類交通事故的發(fā)生。 本文以成都市為例，選取成都市內(nèi)6處下穿隧道為監(jiān)測站點(diǎn)，搭建起了城市道路積水自動(dòng)監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)WebGIS平臺(tái)，在此平臺(tái)上能實(shí)現(xiàn)城市道路水雨情信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測、定點(diǎn)監(jiān)測、定值查詢以及滾動(dòng)監(jiān)測等功能，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)警戒水位參數(shù)設(shè)置、自動(dòng)報(bào)警等功能。 本系統(tǒng)可以有效解決傳統(tǒng)人工觀測道路積水反應(yīng)遲鈍、速度慢、信息發(fā)送滯后等問題，同時(shí)根據(jù)不同受眾對水位數(shù)據(jù)信息的不同要求，采用多種信息發(fā)布方式相結(jié)合的方式來實(shí)現(xiàn)水位數(shù)據(jù)信息發(fā)布，以同時(shí)滿足普通道路交通參與者與道路交通管理者的需求。警戒水位的分級(jí)設(shè)置也能在保證車輛安全的情況下緩解交通壓力，對水位數(shù)據(jù)的提前預(yù)測不僅僅能為普通道路交通參與者提供可靠的數(shù)據(jù)，也為決策者提前對相關(guān)道路實(shí)施交通管制與車輛疏導(dǎo)奠定了基礎(chǔ)。從而為市民安全出行提供切實(shí)保障。
【圖文】：

圖 6-1 成都市實(shí)時(shí)水情信息監(jiān)測發(fā)布系統(tǒng)平臺(tái)首頁界面圖6.2.2 實(shí)時(shí)水情監(jiān)測發(fā)布平臺(tái)在本設(shè)計(jì)中選取成都市內(nèi)極易發(fā)生道路積水事件的 6 個(gè)下穿隧道作為測報(bào)站點(diǎn)，其分別是羊市街下穿隧道、站華繞城下穿隧道、世紀(jì)城下穿隧道、藍(lán)天立交下穿隧道、府城立交下穿隧道、中醫(yī)學(xué)院路口下穿隧道。選取上述的成都市內(nèi)的 6 處下穿隧道作為系統(tǒng)的監(jiān)測站點(diǎn)，并建立其檢測通信網(wǎng)絡(luò)。成都市實(shí)時(shí)水情監(jiān)測發(fā)布界面如圖 6-2 所示。

圖 6-2 實(shí)時(shí)水情監(jiān)測發(fā)布界面圖6.2.3 降雨量模塊功能介紹降雨量模塊主要實(shí)現(xiàn)指定區(qū)域指定時(shí)間段的降雨量查詢功能。其查詢區(qū)示意圖如圖 6-3 所示。
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U418.42

【參考文獻(xiàn)】

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1 張振高;楊正瓴;;短期負(fù)荷預(yù)測中的負(fù)荷求導(dǎo)法及天氣因素的使用[J];電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào);2006年05期

2 趙成剛;韓向可;;基于CAN總線的遠(yuǎn)程遙控式移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2010年09期

3 劉新建;于會(huì)山;李子?xùn)|;姬小夸;張守輝;;基于GPRS的水情測報(bào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2011年12期

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6 廖旎煥;胡智宏;馬瑩瑩;盧王允;;電力系統(tǒng)短期負(fù)荷預(yù)測方法綜述[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2011年01期

7 郭湛;宋存義;;CAN總線技術(shù)在貯煤筒倉安全監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];節(jié)能技術(shù);2005年06期

8 潘崢嶸;徐猛;;基于GSM短消息的水渠水位自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)[J];計(jì)算機(jī)工程;2007年07期

9 付強(qiáng);;CAN總線應(yīng)用匹配設(shè)計(jì)[J];計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò);2011年07期

10 徐海軍;劉林海;;電子水尺在城市道路積水監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];水利信息化;2010年03期

本文編號(hào)：2572018