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一种智能消防新能源喷洒车设计简介

作者:本站 来源:云更新 时间:2022/6/10 9:18:35 次数:

这种智能消防新能源喷洒车的设计是一整套城市智能喷洒车模拟系统,它主要包括智能喷洒车、自动加水系统以及监控台三大部分。具有自动加水、指定路段喷洒车以及实时监控等功能。    这种智能消防喷洒车的设计是一整套城市智能喷洒车模拟系统,它主要包括智能喷洒车、自动加水系统以及监控台三大部分。具有自动加水、指定路段喷洒车以及实时监控等功能。


本设计以TI公司的MSP430F247单片机为中央控制核心。新能源喷洒车具有洒水、压尘、高、低位喷洒,农药喷洒、护栏冲洗等功能,还具有运水、排水,应急消防等功能。采用彩色CCD摄像头UM-800C采集图像以及识别路径、路标,光电开关检测喷洒车的车速,水位开关检测喷洒车的载水量,红外线接收管识别红绿灯,一个直流减速电机 为主要驱动力,三个水泵驱动喷洒车的加水以及洒水,采用DSRC无线定位原理实时监控喷洒车的行驶位置以及喷洒车的状态。本设计改变了现有洒水系统的单一模式,大大提高了洒水的灵活性和实时性,适应性强、简单、方便、经济、可靠。


这种智能新能源喷洒车的设计可提供以下方案:

假设这种新能源喷洒车要完成一项任务,喷洒车要解决的问题有道路识别、岔路口的识别、花池的识别、自动加水、喷洒路面、喷灌花池、车载水量检测、障碍物检测、红绿灯检测、喷洒车状态的监控等。针对这些问题我们制定了以下的方案,并作较优方案的选择。

1、处理器的选择方案与比较

本系统所要实现的功能较多,A采用可编程的器件才能易于实现。

方案一:采用目前流行的可编程器件EDA技术实现本系统的功能。喷洒车适合于各种路面冲洗,树木、绿化带、草坪绿化,道路、厂矿企业施工建设,高空建筑冲洗。具有洒水、压尘、高、低位喷洒,农药喷洒、护栏冲洗等功能,还具有运水、排水,应急消防等功能。

方案二:采用DSP处理器,DSP是一种A的微处理器,是以数字信号来处理大量信息的器件。其工作原理是接收模拟信号,转换为0或1的数字信号,再对数字信号进行修改、删除、强化,并在其实时运行速度可达每秒钟数以千万条复杂指令程序,远远超过通用微处理器,是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。

方案三:采用MSP430F247单片机实现,用程序流程来实现喷洒车的各个功能。喷洒车适合于各种路面冲洗,树木、绿化带、草坪绿化,道路、厂矿企业施工建设,高空建筑冲洗。具有洒水、压尘、高、低位喷洒,农药喷洒、护栏冲洗等功能,还具有运水、排水,应急消防等功能。

方案比较:虽然利用DSP比较容易实现各种传感器信号的采集和处理,但为了体现本次TI杯电子设计竞赛的精神,我们采用方案三,选择TI公司出品的MSP430系列16位超低功耗单片机MSP430F247,处理速度较快,并且成本低廉。喷洒车适合于各种路面冲洗,树木、绿化带、草坪绿化,道路、厂矿企业施工建设,高空建筑冲洗。具有洒水、压尘、高、低位喷洒,农药喷洒、护栏冲洗等功能,还具有运水、排水,应急消防等功能。采用msp430F247单片机作为控制器能够满足设计要求。并采用我们较为熟悉的C语言对程序进行缩写。


2、路面监测方案与比较

方案一:在模拟的城市道路上铺设引导线,采用光电传感器构成 ;线型检测阵列 ;来寻引导线。这种方案简单可靠且经济。

方案二:采用黑白摄像头作为寻线传感器,图像采集信息量大。喷洒车又称为喷洒车、多功能喷洒车、园林绿化喷洒车、水罐车、运水车。

方案比较:虽然采用光电传感器构成 ;线型检测阵列 ;的方案简单易行,但是单个线型检测阵列所有确定的引导线信息较少,在遭遇弯路与交叉路时,很难做到准确寻线。于是我们选择摄像头作为寻线传感器。一方面摄像头所能探测的赛道信息远多于 ;线型检测阵列 ;所能探测的信息,便于对控制算法进行优化;另一方面摄像头对其成像范围的调整十分灵活,可以提供足够远的预判距离识别道路,并能识别交叉路。


3、洒水路段和花池的识别方案与比较

方案一:在洒水路段的边沿以及花池的边沿做黑色字母标记,如:A、B、C、D等。当摄像头采集到所做的标记信息的时候,喷洒车自动洒水或者自动给花池浇水,摄像头每20ms发送一帧信号,所以其稳定性较好。

方案二:在洒水路段的边沿以及花池的边沿作红外线装置,当新能源喷洒车检测到红外时,喷洒车自动洒水或者自动给花浇水,但红外线易受光线、热源的影响,所以其稳定性一般。喷洒车适合于各种路面冲洗,树木、绿化带、草坪绿化,道路、厂矿企业施工建设,高空建筑冲洗。具有洒水、压尘、高、低位喷洒,农药喷洒、护栏冲洗等功能,还具有运水、排水,应急消防等功能。

方案三:在洒水路段的边沿以及花池的边沿放一块磁钢,在新能源喷洒车上安装霍尔传感器,当喷洒车检测到磁钢的时候,喷洒车自动洒水或者自动给花池浇水。喷洒车适合于各种路面冲洗,树木、绿化带、草坪绿化,道路、厂矿企业施工建设,高空建筑冲洗。具有洒水、压尘、高、低位喷洒,农药喷洒、护栏冲洗等功能,还具有运水、排水,应急消防等功能。由于喷洒车受光线亮度的影响,小车行驶的路线有微小变动,所以其稳定性差。

方案比较:根据任务要求,洒水路段可以设置,喷洒车应该能够识别每个路段和每个花池,因此选择方案一比较合适。

4、数据无线传输方案与比较

方案一:采用FSK方式调制载波传输,发射电器采用变容二A管直接调频的西勒电路,可以获得较大频偏。接收电路采用低噪声高频品体管2SC763的共射A谐振放大电路,解调器采用摩托罗拉的单片继承窄带FM解调芯片MC361构成解调电路。这种传输方式传输路离比较远。不好的地方是抗干扰能力不是很高。

方案二:采用红外无线传输,采用红外发射管发射和红外接收管接收,优点是误码率低,传输可靠,抗干扰能力高,由于红外无线传输为直线传输,具有信息的保密性,试用与进距离无障碍的无线数据传输。

方案三:采用声表滤波器315MHZ高频无线传输,这种滤波器体积小,重量轻,中心频率可做的很高,相对带宽较宽,具有理想矩形系数的选频特征。采用ICRF002美国Micrel公司推出的单片集成电器,可完成接收及解调。

方案比较:选用方案三,通过软件的编码解码,实现数据的无线传输。

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