一种基于无线传感器网络的路面状况检测仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于无线传感器网络的路面状况检测仪，包括控制模块、无线传输模块、车流量检测模块、能见度检测模块、积水与雪量检测模块、温湿度检测模块、风速检测模块、风向检测模块、盐度检测模块，所述无线传输模块、车流量检测模块、能见度检测模块、积水与雪量检测模块、温湿度检测模块、风速检测模块、风向检测模块、盐度检测模块分别与所述控制模块相连接。本实用新型专利技术路面状况检测仪具有微型化、低功耗、成本低的特点，稳定性非常高，同时又能实时将数据通过无线远距离传输给监控中心，让管理者做好相应预防措施。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种基于无线传感器网络的路面状况检测仪，包括控制模块、无线传输模块、车流量检测模块、能见度检测模块、积水与雪量检测模块、温湿度检测模块、风速检测模块、风向检测模块、盐度检测模块，所述无线传输模块、车流量检测模块、能见度检测模块、积水与雪量检测模块、温湿度检测模块、风速检测模块、风向检测模块、盐度检测模块分别与所述控制模块相连接。本技术路面状况检测仪具有微型化、低功耗、成本低的特点，稳定性非常高，同时又能实时将数据通过无线远距离传输给监控中心，让管理者做好相应预防措施。【专利说明】一种基于无线传感器网络的路面状况检测仪
本技术涉及一种基于无线传感器网络的路面状况检测仪，属于无线传感器网 络和气象测量领域。
技术介绍
目前，我国公路建设迅速发展，公路作为主要的运输渠道之一，安全快捷高效的运 输方式往往被人们所关注。由于道路状况不明所造成的交通事故频发，所以急需一种工作 有效、价格低廉的路面检测系统及时提供路面状况的各种信息给道路交通管理者和驾驶 员，以便做出恰当的预防措施。 以往的路面气象监测往往功能单一或者数据传输不便，一般采用RS232/RS485串 行通讯，这种做法对远距离传输造成了限制。另外一种做法是将RS232/RS485转成光纤， 但光纤通讯具有受地形和气候影响较大，且施工成本较大、扩展性差、设备维护不方便等缺 点。要大规模设置路面气象站来检测路况还需考虑采购成本和运营成本，因此高效价廉的 仪器往往更受人们青睐。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：提供一种微型化、低功耗、成本低的基于无线 传感器网络的路面状况检测仪。 本技术为解决上述技术问题采用以下技术方案： 一种基于无线传感器网络的路面状况检测仪，包括控制模块、数据采集模块以及 无线传输模块，所述数据采集模块、无线传输模块分别与所述控制模块连接；所述数据采集 模块包括以下模块中的至少一个：车流量检测模块、能见度检测模块、积水与雪量检测模 块、温湿度检测模块、风速检测模块、风向检测模块、盐度检测模块，所述车流量检测模块、 能见度检测模块、积水与雪量检测模块、温湿度检测模块、风速检测模块、风向检测模块、盐 度检测模块分别与所述控制模块相连接。 优选的，所述无线传输模块为SM900无线芯片。 优选的，所述车流量检测模块为地磁传感器。 优选的，所述能见度检测模块为FD12P散射仪。 优选的，所述积水与雪量检测模块为T/R40-16超声波传感器。 优选的，所述温湿度检测模块为SHTlO传感器。 优选的，所述风速检测模块为CS3144霍尔开关集成电路。 优选的，所述风向检测模块为增量式光电编码器CHA3806。 优选的，所述盐度检测模块为双脉冲检测电路。 本技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果： 1、本技术基于无线传感器网络的路面状况检测仪，可以有效地测量车流量、 能见度、温度、湿度、风速、风向、盐度，精度均能达到气象测量要求，稳定性高。 2、本技术基于无线传感器网络的路面状况检测仪，能够通过无线传输模块将 数据实时准确的传输给监控中心。 3、本技术基于无线传感器网络的路面状况检测仪，具有低功耗和低成本的优 势。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术基于无线传感器网络的路面状况检测仪的整体架构图。 图2是由太阳能电池板和风力发电机构成的供电模块示意图。 图3是地磁传感器检测安装示意图。 图4是FD12P测量能见度光路图。 图5是积水与雪量传感器检测流程框架图。 图6是由SHTlO构成的温湿度检测电路图。 图7是由CS3144霍尔开关集成电路构成的风速测量电路图。 图8是由增压式光电编码器CHA3806构成的风向测量电路图。 图9是双脉冲法检测盐度电路图。 图10是数据采集和传输示意图。 【具体实施方式】 下面详细描述本技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中 自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通 过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本实用 新型的限制。 如图1所示，为基于无线传感器网络的路面状况检测仪，包括供电模块、控制模 块、车流量检测模块、能见度检测模块、积水与雪量检测模块、温湿度检测模块、风速检测模 块、风向检测模块、盐度检测模块、无线传输模块，所述能见度检测模块、积水与雪量检测模 块、温湿度检测模块、风速检测模块、风向检测模块、盐度检测模块、无线传输模块、供电模 块分别与控制模块相连接。 本技术路面状况检测仪的控制模块使用了STM32芯片，本实例中采用了 STM32F103RBT6增强型，是ST公司基于ARM最新Cortex-M3核的32位处理器产品，内 置128KB的Flash、20K的BRAM、12位的AD、4个16位定时器，时钟频率最高可达72MHz。 STM32F103RBT6多达9个通讯口，包括2个I2C接口、3个USART通讯接口、2个SPI接口、1 个CAN接口、1个USB全速接口。STM32F103XX大容量增强型系列微处理器可以工作于-40 度到+105度的温度范围内，工作电压为2.OV到3. 6V，具有睡眠、终止、待机三种低功耗模 式。 如图2所示，本技术路面状况检测仪的供电模块采用了太阳能和风能互补发 电的方式来提供电能，供电模块由风力发电机、太阳能电池板、储蓄电池以及负载组成。当 今太阳能光伏供电技术已经比较成熟，在我国各地区有着广泛的应用，所以本实例采用了 太阳能电池板供电的方案，一方面可以使一些供电不便的地区得到充足的电力来源，同时 也减少了碳排放。但是太阳能电池板在夜晚和阴雨天无法提供电能，如遇到持续阴雨天气， 则储蓄电池储存的电量往往不够用。因此，采用风光结合的供电模块来持续有效的给整个 检测仪提供电量。光伏发电部分利用太阳能电池板的光伏效应将光能转换为电能，然后对 储蓄电池充电。风力发电部分是利用风力机将风能转换为机械能，通过风力发电机将机械 能转换为电能，再通过控制器对储蓄电池充电，两个供电系统正好可以很好地互补起来。 利用风能、太阳能的互补性，可以获得比较稳定和可靠的输出。 如图3所示，本技术路面状况检测仪的车流量检测模块采用了地磁传感器， 地磁传感器主要通过检测磁场的变化和干扰来判断有无车辆通过。图示中，地磁传感器由 2个感应器和1个接收板组成，安装在高速公路上的地磁传感器的2个感应器之间间隔4m， 地磁传感器中使用了镍铁导磁合金薄膜电阻器，这种电阻器的磁化向量的设置与电阻纵向 方向平行。当有外部磁场加载在薄膜电阻上，磁化向量就会旋转角度，并改变阻值，从而改 变输出电压。利用地磁磁阻效应，就可以检测地磁场的变化。 如图4所示，本技术路面状况检测仪的能见度检测模块采用了FD12P散射仪， 散射仪由于体积小和价格低廉更适合应用于道路监测上。FD12P散射仪是一种单光路前向 散射仪，前向散射仪广泛应用于航空、航海、高速公路、气象等部门的能见本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线传感器网络的路面状况检测仪，其特征在于：包括控制模块、数据采集模块以及无线传输模块，所述数据采集模块、无线传输模块分别与所述控制模块连接；所述数据采集模块包括以下模块中的至少一个：车流量检测模块、能见度检测模块、积水与雪量检测模块、温湿度检测模块、风速检测模块、风向检测模块、盐度检测模块，所述车流量检测模块、能见度检测模块、积水与雪量检测模块、温湿度检测模块、风速检测模块、风向检测模块、盐度检测模块分别与所述控制模块相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冒晓莉，刘毅，张加宏，张仙玲，葛益娴，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32