[碩士]用于路面?zhèn)鞲衅鞯亩囝l檢測技術(shù)

內(nèi)容簡介

　　[碩士]用于路面?zhèn)鞲衅鞯亩囝l檢測技術(shù)　　學(xué)科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：東南大學(xué)　　學(xué)位年度：2010　　路面?zhèn)鞲衅髟诠方煌I(lǐng)域有著極其重要的應(yīng)用，如為公路氣象站服務(wù)，遠(yuǎn)程監(jiān)控特定　　地點(diǎn)，全天候、方便、快速、準(zhǔn)確的提供路面狀況信息。對于路面狀況信息的監(jiān)測及警報可　　以大大提高公路交通的安全系數(shù)。隨著我國高速公路建設(shè)的不斷推進(jìn)，路面?zhèn)鞲衅鞯氖袌銮啊　【皬V闊，發(fā)展空間巨大。目前，國外有不少公司在路面?zhèn)鞲衅魃献隽松钊氲难芯?，并且己?jīng)　　實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。而我國的路面?zhèn)鞲衅魇袌鰟t完全被這些國外企業(yè)所壟斷。本論文的內(nèi)容則　　是基于對德國LUFFT公司的IRS21路面?zhèn)鞲衅鞴ぷ髟砗徒Y(jié)構(gòu)解析的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了路面?zhèn)鞲衅髦械亩囝l檢測技術(shù)，仿照并設(shè)計(jì)出自己的路面狀況檢測系統(tǒng)。　　本文分析了用于路面?zhèn)鞲衅鞯亩囝l檢測技術(shù)并設(shè)計(jì)了路面狀況檢測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了路面覆　　蓋物的辨別和水膜厚度的檢測，并將檢測結(jié)果上傳至相應(yīng)上位機(jī)。系統(tǒng)硬件部分包括多頻檢　　測模塊，水膜厚度檢測模塊，RS485串口通信模塊和電源模塊。其中多頻檢測模塊是路面?zhèn)鳌　「衅髦兄陵P(guān)重要的一個組成部分，包括多頻電容子模塊和溫度檢測子模塊，該模塊是用于實(shí)　　現(xiàn)路面覆蓋物的辨別(如干燥、潮濕、覆冰、覆雪等)，其中溫度檢測子模塊用于輔助進(jìn)行路　　面覆蓋物的辨別。系統(tǒng)微控制器采用C8051F410微控制器。系統(tǒng)電路PCB板采用Protel 99SE　　軟件設(shè)計(jì)制作。系統(tǒng)軟件開發(fā)采用自頂向下的設(shè)計(jì)流程，采用Silicon Laboratories IDE集成開發(fā)環(huán)境，使用Keil Cx51語言進(jìn)行程序編寫。系統(tǒng)軟件主要包括 C8051F410微控制器的程序設(shè)計(jì)以及各個功能模塊的程序設(shè)計(jì)。　　在設(shè)計(jì)和制作完成整個路面狀況檢測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，本文還通過對系統(tǒng)樣機(jī)的測試來驗(yàn)　　證系統(tǒng)各模塊和整機(jī)的性能。對于多頻檢測模塊的測試結(jié)果表明單純靠路面狀況檢測系統(tǒng)的　　多頻檢測模塊可以辨別一些簡單的路面狀況(如干燥、潮濕)，而對于復(fù)雜的路面狀況(覆冰、覆雪、黑冰、覆霜等)則無法正確的分辨。如果需要正確的分辨各種復(fù)雜的路面覆蓋物，則需要綜合路面狀況檢測系統(tǒng)的水膜厚度厚度模塊以及鹽度檢測傳感器等構(gòu)成一個真正完整的路面?zhèn)鞲衅?。而對于水膜厚度檢測模塊的測試結(jié)果表明系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)水膜厚度的測量，但是其精確度仍然有待提高?！　? 本課題的任務(wù)即是要初步實(shí)現(xiàn)路面?zhèn)鞲衅鞯膶?shí)用化，并以此打破國外對于路面?zhèn)鞲衅骷夹g(shù)的壟斷，而終極目標(biāo)則是實(shí)現(xiàn)路面?zhèn)鞲衅鞯腗EMS化，即利用MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))技術(shù)實(shí)現(xiàn)路面?zhèn)鞲衅鞯母鞣N功能，它具有體積小、重量輕、可靠性高等特點(diǎn).如能實(shí)現(xiàn)這一標(biāo)，必將極大的提高路面?zhèn)鞲衅鞯男阅?，并且對路面?zhèn)鞲衅鳟a(chǎn)生革命性的影響。

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