基于多模信息的路政设施状态远程监测终端设计

发布时间：2024-05-17 02:01

　　随着传感器和物联网技术的发展及应用在铁塔、地下管网、井盖、桥梁等基础设施的状态远程监测系统,但这些监测系统往往存在应用场景单一、采集数据精确度不高和设备安装操作复杂等问题。因此,开展远程监测终端研究具有一定的工程应用价值。在调研国家新型融合基础设施、智慧交通和智慧城市等相关监测标准具体需求的基础上,构建了基于多模信息的路政设施状态远程监测系统方案,该方案包括总体设计、传感单元设计和控制与通信单元设计等方面。在终端设计中,通过MEMS加速度计、陀螺仪和磁强计采集载体姿态原始数据,对传感器采集数据进行误差分析和处理,利用卡尔曼滤波器进行多传感器数据融合来得到角度值;并对载体的位移和沉降信息监测;由于MEMS传感器低频静态特性不敏感,采用了实时动态差分技术来检测载体位置偏移;在终端上报异常报警数据后,加入摄像头模组采集现场图像信息实现对现场状况及时了解。通过在硬件设计上预留电流、电压输出型传感器接口,用以适配其它常用类型传感器;通过自定义通信协议实现对数据收发过程进行控制,利用远程程序更新单元,实现设备的可维护。测试结果表明,在实验室测试条件下,终端倾角监测误差不超过1°,高精度定位在各方向...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-2ME3610模块框图

中北大学学位论文13图2-2为ME3610结构框图，模块内部分为基带、射频、电源管理和外部接口部分，具有Flash和DDR来保存数据，可通过丰富的外部接口与主控芯片进行数据交互，有内部晶振和状态指示灯，通过状态指示灯闪烁的不同频率来表示模块开机、网络连接、数据收发等不同状态。图2....

图3-3姿态传感器电路原理图

中北大学学位论文20()()()tTtTtTQQ‖Q‖(3-20)由四元数q0q1q2q3得到对应Tij的值，继而计算出转换矩阵C，之后即可根据公式(3-9)、(3-10)、(3-11)得出三个姿态角。3.1.2姿态传感器电路设计姿态检测传感器电路设计如图3-3所示，由于三轴加速....

图3-8UM4B0电路原理图

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图3-11OV2640电路原理图

中北大学学位论文33开始模块上电SCCB总线初始化配置图片输出格式产生时钟信号结束帧同步信号行同步信号与非门输出低电平采集一字节数据帧尾接收完成YNNNNYYY图3-10OV2640工作流程Fig.3-10OV2640workflow图3-11OV2640电路原理图Fig.3-1....

本文编号：3975217