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交通状态获取的传感器网络复合节点的研制

国彬  
【摘要】: 针对城市道路交通获取技术中存在的多源异构传感器的接入、海量数据的传输以及现行的集中式检测方式等问题,本文以“交通状态获取的新型传感器、传感器网络优化与融合”项目中提出的分布式全时空交通状态获取系统为背景,以满足实验室环境下初期基础性研究工作的需求为原则,进行了面向交通状态检测的传感器网络复合节点的样机研制。 本课题从分布式全时空交通状态获取系统对传感器网络复合节点的功能需求出发,利用先进的电子检测技术、DSP技术、现场总线技术以及可编程逻辑器件技术开展了相关的研制和实验工作,主要包括:第一,对样机板卡的硬件系统进行了设计和调试,包括主控制器电路、CPLD电路、信息采集电路、通信接口电路、人机接口电路和电源电路等;第二,利用TMS320F2812片内的捕获单元和ADC模块,实现了基本交通状态参数的检测,包括交通流量、瞬时车速、平均车速、时间占有率以及环境温度等,并通过CPLD芯片和人机接口电路实现了检测结果的实时显示和内容选择;第三,利用TMS320F2812片内的eCAN控制器,实现了复合节点的现场层基本通信功能,并面向路段区间的交通状态获取进行了CAN总线应用层功能的原型设计。 课题通过较为充分的实验对复合节点的信息获取功能和CAN总线基本通信功能进行了验证。通过对各个设备的组网和对其数据交换过程的观察,验证了CAN总线应用层网络功能的正确实现,并结合同课题组同学调试完成的以太网通信功能和上位机人机界面软件实现了对路段交通运行状态的监视,完成了从数据的检测、处理、现场层传输到向上层网络转发的整个过程,形成了一套较为完整的原型实验系统和演示模型,为今后的研究工作奠定了良好的基础。


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