[實(shí)用新型]基于ARM的高速公路隧道通風(fēng)監(jiān)測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520113250.6
• 申請日: 2015-02-16
• 公開（公告）號: CN204436477U
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊愛玲;馬昭
• 申請（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;E21F1/00;F04D27/00;G08G1/048
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于隧道監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于ARM的高速公路隧道通風(fēng)監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

社會科技快速發(fā)展，為了節(jié)省時(shí)間，更多的公路采用隧道技術(shù)減少行車距離，不僅節(jié)省了時(shí)間，也大大減少了盤山公路的危險(xiǎn)系數(shù)，隧道技術(shù)是一種采用隧道控制器系統(tǒng)集中控制隧道各個(gè)區(qū)段內(nèi)環(huán)境參數(shù)，由于隧道環(huán)境特殊，長度長通風(fēng)差等條件的約束，需對隧道內(nèi)有害氣體進(jìn)行排除，及時(shí)的通風(fēng)換氣，一旦有害氣體濃度過高，進(jìn)入隧道的車輛需長時(shí)間處于有害氣體環(huán)境中，容易造成人員中毒或發(fā)生意外，傳統(tǒng)隧道通風(fēng)監(jiān)測系統(tǒng)控制器選用PLC可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器即采用一類可編程的存儲器。由于采用可編程邏輯運(yùn)算方法的體積很大，不利于移動或者搬運(yùn)，而且PLC的成本很高，國內(nèi)的PLC技術(shù)相對較低，沒有國外技術(shù)全面，并且長期被國外公司所壟斷，技術(shù)占有的同時(shí)就會造成經(jīng)濟(jì)上的制約，而且后期的系統(tǒng)維護(hù)也得不到全面保障，因此，現(xiàn)如今缺少一種能夠替代PLC的隧道通風(fēng)監(jiān)測系統(tǒng)，采用ARM處理器，其具有性能高、成本低和能耗小的優(yōu)點(diǎn)，而且ARM處理器控制精度比PLC要高，可靠性高，同時(shí)監(jiān)測高速公路隧道內(nèi)各個(gè)區(qū)段內(nèi)有害氣體濃度和能見度，并及時(shí)通風(fēng)換氣，針對采集的隧道內(nèi)多個(gè)模擬信號變換精度高，具有很大的實(shí)用價(jià)值。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于ARM的高速公路隧道通風(fēng)監(jiān)測系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)新穎合理，功能完備，采用ARM處理器，其具有性能高、成本低和能耗小的優(yōu)點(diǎn)，可靠性高，同時(shí)監(jiān)測高速公路隧道內(nèi)各個(gè)區(qū)段內(nèi)有害氣體濃度和能見度，并及時(shí)通風(fēng)換氣，針對采集的隧道內(nèi)多個(gè)模擬信號變換精度高，通過紅綠指示燈疏導(dǎo)交通，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：基于ARM的高速公路隧道通風(fēng)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：包括多個(gè)布設(shè)在所監(jiān)測高速公路隧道內(nèi)的隧道通風(fēng)狀態(tài)監(jiān)測單元、多個(gè)由前至后布設(shè)在所監(jiān)測高速公路隧道內(nèi)的風(fēng)機(jī)、多處用于提醒隧道內(nèi)交通狀況疏導(dǎo)交通的交通指示燈和布設(shè)在監(jiān)測室內(nèi)的監(jiān)測設(shè)備，所述監(jiān)測設(shè)備包括微控制器、用于數(shù)據(jù)交換的通信接口電路、多個(gè)分別與多個(gè)所述風(fēng)機(jī)相接的電機(jī)驅(qū)動電路以及分別與微控制器相接的模擬信號輸入模塊和液晶顯示屏，多個(gè)所述隧道通風(fēng)狀態(tài)監(jiān)測單元均與微控制器相接，所述通信接口電路和多個(gè)所述電機(jī)驅(qū)動電路均與微控制器相接；多個(gè)所述隧道通風(fēng)狀態(tài)監(jiān)測單元沿所監(jiān)測高速公路隧道的長度方向由前至后布設(shè)，前后相鄰兩個(gè)所述隧道通風(fēng)狀態(tài)監(jiān)測單元之間的間距為100m～200m；每個(gè)所述隧道通風(fēng)狀態(tài)監(jiān)測單元均布設(shè)在所監(jiān)測高速公路隧道的隧道洞內(nèi)側(cè)壁上，且每個(gè)所述隧道通風(fēng)狀態(tài)監(jiān)測單元均包括對所處位置的風(fēng)速進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的風(fēng)速傳感器和對所處位置的一氧化碳濃度與能見度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的COVI檢測器，所述風(fēng)速傳感器和COVI檢測器均與模擬信號輸入模塊相接；

所述微控制器為STM32f103ZET6ARM?Cortex-M3處理器，所述模擬信號輸入模塊包括型號為AD811的芯片U1、型號為AD811的芯片U2和端口P5，所述端口P5的第2引腳通過并聯(lián)的電容C3和電阻R40接地，且通過電阻R42與芯片U1的第3引腳相接，所述芯片U1的第2引腳通過電阻R37接地，所述芯片U1的第6引腳通過串聯(lián)的電阻R41、滑動電阻R39和電阻R38與芯片U1的第2引腳相接，所述滑動電阻R39的滑動端與電阻R38和滑動電阻R39一固定端的連接端相接，所述電阻R41和滑動電阻R39另一固定端的連接端與STM32f103ZET6ARM?Cortex-M3處理器的第26引腳相接，所述芯片U1的第4引腳與-12V電源端相接，所述芯片U1的第7引腳與+12V電源端相接，所述端口P5的第4引腳通過并聯(lián)的電容C4和電阻R46接地，且通過電阻R47與芯片U2的第3引腳相接，所述芯片U2的第2引腳通過電阻R43接地，所述芯片U2的第6引腳通過串聯(lián)的電阻R48、滑動電阻R45和電阻R44與芯片U2的第2引腳相接，所述滑動電阻R45的滑動端與電阻R44和滑動電阻R45一固定端的連接端相接，所述電阻R48和滑動電阻R45另一固定端的連接端與STM32f103ZET6ARM?Cortex-M3處理器的第27引腳相接，所述芯片U2的第4引腳與-12V電源端相接，所述芯片U2的第7引腳與+12V電源端相接，所述端口P5的第1引腳和第3引腳均接地。