基于地磁傳感器的道路交通車輛檢測技術(shù)研究課件

1、基于地磁傳感器的道路交通車輛檢測技術(shù)研究PART 01 課題研究背景及意義PART 02 檢測原理與方案設(shè)計 PART 03 系統(tǒng)模塊化實現(xiàn)PART 04 系統(tǒng)測試與驗證PART 05 總結(jié)與展望目錄CONTENTS課題研究背景及意義1PART 01課題研究背景及意義 研究背景課題研究背景及意義 研究意義檢測原理與方案設(shè)計2PART 02檢測原理 平面內(nèi)車輛的磁偶極子模型圖磁異常變化示意圖方案設(shè)計 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖方案設(shè)計 系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)圖地磁采集單元數(shù)據(jù)接收單元地磁車輛檢車算法人機交互單元系統(tǒng)模塊化實現(xiàn)3PART 03系統(tǒng)模塊化電源管理、傳感器采集、信號處理、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)

2、通信與存儲，以及微處理控制硬件設(shè)計系統(tǒng)模塊化嵌入式軟件與人機交互軟件軟件設(shè)計數(shù)據(jù)預(yù)處理、閾值自適應(yīng)調(diào)整，以及狀態(tài)機檢測算法硬件軟件檢測算法系統(tǒng)模塊化 硬件設(shè)計地磁采集單元硬件設(shè)計框架數(shù)據(jù)接收單元硬件設(shè)計框架硬件設(shè)計 電源管理電路地磁采集單元電源管理設(shè)計框圖數(shù)據(jù)接收單元電源管理設(shè)計框圖硬件設(shè)計 地磁采集電路AMR傳感器采集電路AMR傳感器內(nèi)部原理圖磁阻變化率與夾角()關(guān)系圖置/復(fù)位校準(zhǔn)電路校準(zhǔn)電路時序圖硬件設(shè)計 信號處理電路前置差分放大電路二階低通濾波電路系統(tǒng)模塊化 軟件設(shè)計地磁采集系統(tǒng)軟件框架結(jié)構(gòu)圖數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)嵌軟件框架結(jié)構(gòu)圖人機交互系統(tǒng)軟件框架結(jié)構(gòu)圖軟件設(shè)計 系統(tǒng)工作流程地磁采集系統(tǒng)軟件流程

3、圖數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)軟件流程圖軟件設(shè)計 地磁數(shù)據(jù)采集模數(shù)轉(zhuǎn)換器初始化流程圖轉(zhuǎn)換器單通道數(shù)據(jù)讀取流程圖數(shù)據(jù)采集流程圖軟件設(shè)計 ZigBee網(wǎng)絡(luò)通信OSAL系統(tǒng)工作流程圖地磁采集節(jié)點ZigBee通信流程UART任務(wù)事件工作流程圖軟件設(shè)計 人機交互軟件人機交互軟件功能框架圖數(shù)據(jù)幀格式格式命令表人機交互軟件主界面軟件設(shè)計 檢測算法基準(zhǔn)值/檢測閾值實時調(diào)整流程圖狀態(tài)機檢測流程圖系統(tǒng)測試與驗證4PART 04ABCD 電源電路、信號處理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，以及磁阻傳感器校準(zhǔn)電路硬件測試 地磁檢測器的工作性能、ZigBee通信的可靠性，以及人機交互軟件的顯示性能系統(tǒng)測試 通信可靠性與信號傳輸質(zhì)量ZigBee通信測

4、試 地磁檢測器的工作性能、檢測算法的可靠性、ZigBee通信的可靠性，以及人機交互軟件的監(jiān)測顯示性能算法分析與驗證ABCD系統(tǒng)測試與驗證系統(tǒng)測試 硬件測試硬件測試 ZigBee通信測試ZigBee網(wǎng)絡(luò)通信echo測試測試發(fā)送端測試接收端室內(nèi)環(huán)境測試結(jié)果(20m)室外環(huán)境測試結(jié)果(50m)系統(tǒng)測試 室內(nèi)測試室內(nèi)測試環(huán)境示意圖測試現(xiàn)場圖交互軟件界面顯示圖系統(tǒng)測試 戶外道路測試戶外道路測試布放圖檢測器節(jié)點放置圖測試人員現(xiàn)場操作圖戶外道路環(huán)境示意圖原始信號數(shù)據(jù)原始信號數(shù)據(jù)預(yù)處理后數(shù)據(jù)算法分析與驗證 數(shù)據(jù)預(yù)處理算法分析與驗證 檢測分析實驗數(shù)據(jù)分析圖檢測狀態(tài)分析圖車輛檢測狀態(tài)邏輯圖檢測時間段實際車輛檢測車

5、輛檢測準(zhǔn)確率(%)8:00-9:3020219496.011:00-12:3017516996.615:00-16:3012712396.917:30-19:0023422495.820:30-21:0011511196.5檢測結(jié)果分析表總結(jié)與展望5PART 05總結(jié)與展望 總結(jié)1. 設(shè)計了系統(tǒng)的總體方案，并劃分了系統(tǒng)的各個子單元模塊，同時明確了相關(guān)子單元模塊的軟硬件設(shè)計框架。3. 選擇了一種車輛檢測算法，并對該算法進行實驗驗證與數(shù)據(jù) 分析，最后對整個系統(tǒng)進行相關(guān)功能性測試，以及室內(nèi)和室外環(huán)境測試。2. 根據(jù)相關(guān)設(shè)計框架，明確了系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計和嵌入式軟件設(shè)計，以及人機交互軟件?？偨Y(jié)與展望 總結(jié)1. 在嵌入式處理方面，通過搭載嵌入式實時操作系統(tǒng)(uc/os-II)，將地磁信號處理、車輛檢測處理和數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)仁褂枚嗑€程任務(wù)機制，提高檢測系統(tǒng)的實時性。3. 在道路檢測方面，進一步完善和優(yōu)化地磁車輛檢測算法，同時可在統(tǒng)一路段中增加車輛檢測器數(shù)量，實現(xiàn)對車輛行駛速度和車輛類型信息的檢測