[实用新型]基于ARM的高速公路隧道通风监测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于隧道监测系统技术领域，具体涉及一种基于ARM的高速公路隧道通风监测系统。

背景技术

社会科技快速发展，为了节省时间，更多的公路采用隧道技术减少行车距离，不仅节省了时间，也大大减少了盘山公路的危险系数，隧道技术是一种采用隧道控制器系统集中控制隧道各个区段内环境参数，由于隧道环境特殊，长度长通风差等条件的约束，需对隧道内有害气体进行排除，及时的通风换气，一旦有害气体浓度过高，进入隧道的车辆需长时间处于有害气体环境中，容易造成人员中毒或发生意外，传统隧道通风监测系统控制器选用PLC可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器即采用一类可编程的存储器。由于采用可编程逻辑运算方法的体积很大，不利于移动或者搬运，而且PLC的成本很高，国内的PLC技术相对较低，没有国外技术全面，并且长期被国外公司所垄断，技术占有的同时就会造成经济上的制约，而且后期的系统维护也得不到全面保障，因此，现如今缺少一种能够替代PLC的隧道通风监测系统，采用ARM处理器，其具有性能高、成本低和能耗小的优点，而且ARM处理器控制精度比PLC要高，可靠性高，同时监测高速公路隧道内各个区段内有害气体浓度和能见度，并及时通风换气，针对采集的隧道内多个模拟信号变换精度高，具有很大的实用价值。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于ARM的高速公路隧道通风监测系统，其设计新颖合理，功能完备，采用ARM处理器，其具有性能高、成本低和能耗小的优点，可靠性高，同时监测高速公路隧道内各个区段内有害气体浓度和能见度，并及时通风换气，针对采集的隧道内多个模拟信号变换精度高，通过红绿指示灯疏导交通，实用性强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：基于ARM的高速公路隧道通风监测系统，其特征在于：包括多个布设在所监测高速公路隧道内的隧道通风状态监测单元、多个由前至后布设在所监测高速公路隧道内的风机、多处用于提醒隧道内交通状况疏导交通的交通指示灯和布设在监测室内的监测设备，所述监测设备包括微控制器、用于数据交换的通信接口电路、多个分别与多个所述风机相接的电机驱动电路以及分别与微控制器相接的模拟信号输入模块和液晶显示屏，多个所述隧道通风状态监测单元均与微控制器相接，所述通信接口电路和多个所述电机驱动电路均与微控制器相接；多个所述隧道通风状态监测单元沿所监测高速公路隧道的长度方向由前至后布设，前后相邻两个所述隧道通风状态监测单元之间的间距为100m～200m；每个所述隧道通风状态监测单元均布设在所监测高速公路隧道的隧道洞内侧壁上，且每个所述隧道通风状态监测单元均包括对所处位置的风速进行实时检测的风速传感器和对所处位置的一氧化碳浓度与能见度进行实时检测的COVI检测器，所述风速传感器和COVI检测器均与模拟信号输入模块相接；

所述微控制器为STM32f103ZET6ARM Cortex-M3处理器，所述模拟信号输入模块包括型号为AD811的芯片U1、型号为AD811的芯片U2和端口P5，所述端口P5的第2引脚通过并联的电容C3和电阻R40接地，且通过电阻R42与芯片U1的第3引脚相接，所述芯片U1的第2引脚通过电阻R37接地，所述芯片U1的第6引脚通过串联的电阻R41、滑动电阻R39和电阻R38与芯片U1的第2引脚相接，所述滑动电阻R39的滑动端与电阻R38和滑动电阻R39一固定端的连接端相接，所述电阻R41和滑动电阻R39另一固定端的连接端与STM32f103ZET6ARM Cortex-M3处理器的第26引脚相接，所述芯片U1的第4引脚与-12V电源端相接，所述芯片U1的第7引脚与+12V电源端相接，所述端口P5的第4引脚通过并联的电容C4和电阻R46接地，且通过电阻R47与芯片U2的第3引脚相接，所述芯片U2的第2引脚通过电阻R43接地，所述芯片U2的第6引脚通过串联的电阻R48、滑动电阻R45和电阻R44与芯片U2的第2引脚相接，所述滑动电阻R45的滑动端与电阻R44和滑动电阻R45一固定端的连接端相接，所述电阻R48和滑动电阻R45另一固定端的连接端与STM32f103ZET6ARM Cortex-M3处理器的第27引脚相接，所述芯片U2的第4引脚与-12V电源端相接，所述芯片U2的第7引脚与+12V电源端相接，所述端口P5的第1引脚和第3引脚均接地。