高速公路气象信息采集与发布系统设计与实现

发布时间：2017-06-18 14:19

  本文关键词：高速公路气象信息采集与发布系统设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：高速公路是国民经济和社会发展的重要基础设施,随着我国高速公路建设的步伐加快,连接大中城市的高速公路网主骨架渐趋形成。近年来,不良气象条件和地质灾害引发的高速公路交通事故不断攀升,也给人民的生命财产安全带来极大威胁。针对不良气象条件引起的交通事故频发问题,如何有效地采集、上报和发布高速公路不同路段的气象信息,以做出应对措施来确保高速公路网的高效和安全运营,是高速公路信息化和智能化建设关注热点之一。本论文对高速公路气象信息的监测问题进行深入研究,设计了一套高速公路气象信息采集与发布系统,实现对不同路段的图像、风速、风向、降雨量、大气压力、温湿度等气象信息的实时采集、上报与发布。研究成果对高速公路的安全运营和整体效益发挥具有重要的工程应用价值。具体而言,本论文的主要研究工作和成果如下:(1)针对高速公路气象信息采集与发布系统的需求,构建了下位机与上位机相结合的系统总体框架。下位机采用Mini2440开发板设计了ARM+Linux的气象信息采集子系统和传感器硬件信号采集调理电路,上位机采用JBoss平台设计了B/S结构的气象信息发布子系统。(2)开发了图像、风速风向、温湿度、大气压力、雨量传感器的驱动程序,在采集系统应用程序中实现对传感器数据的采集工作,同时完成图像数据和气象数据的加工处理。采用TCP/IP通信协议,设计了采集系统与上位机的数据传输格式,通过以太网完成了图像数据和气象数据的上报工作。(3)利用Redhat公司的JBoss开发与部署环境,设计并开发的高速公路气象信息的发布系统,实现了气象信息的查询、管理和信息发布功能。系统测试结果表明,传感器的数据采集误差都在规定范围之内,信息发布系统能长时间稳定运行。高速公路气象信息采集与发布系统为高速公路运营管理和用户定制交通气象信息服务提供技术支撑。
【关键词】：高速公路 气象信息采集与发布系统 B/S结构 JBoss 驱动程序 应用程序
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U495;U492.8
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.3 主要研究内容及章节安排12-14
• 1.4 本章小结14-15
• 第二章 预备知识15-24
• 2.1 嵌入式系统概述15-20
• 2.1.1 嵌入式微处理器简介与选型16-17
• 2.1.2 嵌入式操作系统的选取17-20
• 2.2 B/S结构相关技术分析20-23
• 2.2.1 B/S结构的工作原理及特点20-21
• 2.2.2 JBoss Seam框架简介21-23
• 2.3 本章小结23-24
• 第三章 高速公路气象信息采集与发布系统设计24-40
• 3.1 设计标准与性能指标24-25
• 3.2 系统总体框架25-26
• 3.3 硬件电路设计26-37
• 3.3.1 电源模块设计28-30
• 3.3.2 图像采集电路接.设计30-32
• 3.3.3 温湿度采集电路接.设计32-33
• 3.3.4 大气压力采集电路接.设计33-34
• 3.3.5 风速风向采集电路接.设计34-36
• 3.3.6 雨量采集电路接.设计36-37
• 3.4 软件设计37-39
• 3.4.1 数据采集系统软件设计37-38
• 3.4.2 信息发布系统软件设计38-39
• 3.5 本章小结39-40
• 第四章 高速公路气象信息采集与发布系统实现40-58
• 4.1 硬件电路驱动实现40-51
• 4.1.1 图像采集编码40-43
• 4.1.2 字符设备驱动43-48
• 4.1.3 misc设备驱动48-51
• 4.2 数据采集子系统实现51-53
• 4.3 信息发布系统功能实现53-57
• 4.3.1 信息发布模块53-54
• 4.3.2 气象设备管理模块54-55
• 4.3.3 信息查询模块55-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第五章 系统测试与分析58-69
• 5.1 传感器误差测试58-64
• 5.1.1 温湿度数据误差测试58-60
• 5.1.2 大气压力数据误差测试60-61
• 5.1.3 风速数据误差测试61-62
• 5.1.4 雨量数据误差测试62-64
• 5.2 采集系统功能测试64
• 5.3 信息发布系统测试64-68
• 5.4 本章小结68-69
• 结论69-71
• 研究工作总结69-70
• 进一步的研究工作70-71
• 参考文献71-75
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文75
• 攻读硕士学位期间参与的科研项目75
• 攻读硕士学位期间参加竞赛获奖项目75-76
• 致谢76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 王志刚;唐飞;王晓浩;熊继军;;基于MS5534B的气压高度计系统的设计[J];微纳电子技术;2008年06期

2 张利娜;张朝林;王必正;曾庆存;;北京高速公路大气能见度演变特征及其物理分析[J];大气科学;2008年06期

3 田海燕;赖春强;贺思桥;;基于MS5534C的数字气压计设计[J];兵工自动化;2012年09期

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本文编号：459656