智能交通气象信息精细化监测系统设计

发布时间：2017-06-08 18:00

  本文关键词：智能交通气象信息精细化监测系统设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,随着我国经济的快速发展,公路网覆盖范围越来越广,由于大雾、道路结冰等天气原因引起的道路行车安全事故也逐年增多,事故造成巨大经济损失和大量人员伤亡。要想减少此类事故的发生,需要建立高效实时的交通气象信息预警系统。针对上述问题,本文结合无线传感网络技术,设计了一种适用于智能交通领域的公路分布式气象信息采集预警系统。系统主要由传感器模块、无线通信模块和基于Web服务器的远程监控管理平台三部分组成。上位机综合管理平台具有数据实时显示、报警、历史数据查询等功能。实时数据通过Web页面显示,一旦数据超过设定的警戒值,系统提示报警,同时以邮件形式将报警信息发送至目标邮箱。历史数据可在页面上通过图表形式显示。上述系统的设计可分为硬件和软件两部分,硬件部分包括：传感器接口电路设计、电源电路设计、ZigBee无线通信模块硬件电路设计、USB转接电路设计。软件部分包括：Zigbee无线通信模块协议栈软件设计、Linux系统下Web服务器的构建、Web页面的设计、SQLite数据库设计以及CGI接口程序设计。本系统方案选用Linux操作系统作为软件平台,在宿主机上搭建了Web服务器,完成了B/S(Browser/sever)架构设计,并研究了CGI与SQLite数据库的连接原理和方法,实现了气象监测数据的快速存取和Web界面气象数据实时更新功能。远程客户端可用浏览器访问服务器,通过Web页面看到温度、湿度、风速、风向四个实时气象要素和对应的报警信息。气象要素由气象传感器采集,并通过无线方式发送给服务器。最后将本系统布置在学校图书馆后主干道上进行测试,测试结果表明系统运行稳定,能满足道路交通的需求。
【关键词】：公路交通系统 气象信息采集 无线传感网络 Web服务器技术
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U495
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状及趋势10-13
• 1.2.1 国外现状10-11
• 1.2.2 国内现状11-12
• 1.2.3 发展趋势及需要解决的问题12-13
• 1.3 主要工作13-15
• 第二章 系统总体方案设计15-26
• 2.1 需求分析15-16
• 2.2 设计要求和功能16-17
• 2.3 系统整体架构设计17-18
• 2.4 无线通讯方式的选择18-21
• 2.5 无线网络拓扑结构设计21-23
• 2.5.1 常见的网络拓扑结构21-22
• 2.5.2 本方案网络拓扑结构设计22-23
• 2.6 无线传输距离估算23-24
• 2.7 方案可行性综合分析24-25
• 2.8 本章小结25-26
• 第三章 智能交通气象信息采集系统硬件设计26-35
• 3.1 传感器模块26-30
• 3.1.1 温湿度模块26-28
• 3.1.2 风速风向传感器模块28-30
• 3.2 无线通信模块设计30-34
• 3.2.1 ZigBee主控芯片30-31
• 3.2.2 ZigBee模块设计31-32
• 3.2.3 ZigBee功放模块32-34
• 3.3 本章小结34-35
• 第四章 智能交通气象信息采集系统软件设计35-54
• 4.1 软件开发环境介绍35-41
• 4.1.1 无线网络软件开发环境35-36
• 4.1.2 ZigBee程序设计36-41
• 4.2 Web服务器构建41-45
• 4.2.1 Web服务器概述41-42
• 4.2.2 嵌入式Web服务器工作原理42-43
• 4.2.3 Apache服务的器配置43-45
• 4.3 基于CGI技术的Web页面设计45-48
• 4.3.1 CGI接口规范45-46
• 4.3.2 URL编码和解码46-47
• 4.3.3 CGI外部扩展程序设计47-48
• 4.4 SQLite数据库设计48-51
• 4.4.1 数据库选择48
• 4.4.2 数据表设计48-51
• 4.5 CGI与SQLite数据库连接技术51-53
• 4.5.1 登录界面设计51-52
• 4.5.2 数据库数据的写入与获取52-53
• 4.6 本章小结53-54
• 第五章 系统功能测试54-68
• 5.1 通信模块功能测试54-55
• 5.2 Web服务器功能测试55-65
• 5.2.1 传感器数据实时显示功能56-57
• 5.2.2 添加背景地图功能57-58
• 5.2.3 报警功能设置58-60
• 5.2.4 历史数据图表功能60-63
• 5.2.5 节点配置功能63-64
• 5.2.6 用户管理功能64
• 5.2.7 网络状态显示64-65
• 5.3 远程登录测试65-67
• 5.4 本章小结67-68
• 第六章 总结与展望68-70
• 6.1 总结68-69
• 6.2 展望69-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-74
• 个人简介74

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