【正文】 可對(duì)市場(chǎng)主流的模擬量采集設(shè)備進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)前端的溫度、濕度、電壓、電流等模擬數(shù)據(jù)的采集和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)值顯示，并可通過預(yù)設(shè)的報(bào)警上限和下限值進(jìn)行自定義的報(bào)警處理?！　】蛻舳四K是最終呈現(xiàn)在用戶面前，供用戶操作使用的模塊，客戶端通過與各個(gè)服務(wù)組件進(jìn)行通訊，用于實(shí)現(xiàn)電子地圖、顯示實(shí)時(shí)視頻和回放錄像、視頻分析參數(shù)配置、報(bào)警聯(lián)動(dòng)管理、控制云臺(tái)鏡頭動(dòng)作、控制報(bào)警輸入輸出等監(jiān)控操作，以及配置電子地圖、外部設(shè)備及用戶權(quán)限等管理功能?！　∮脩艨梢灶A(yù)先設(shè)置多種應(yīng)急處理預(yù)案，在同一個(gè)預(yù)案里可以設(shè)置一系列要執(zhí)行的操作。在必要時(shí)，例如有報(bào)警信息觸發(fā)時(shí)，就可以直接調(diào)用某些預(yù)案及時(shí)對(duì)事件做出反應(yīng)，采取必要的手段和措施，切實(shí)發(fā)揮出高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)用效果?！　∷?、方案小結(jié)　　高速公路監(jiān)控系統(tǒng)方案通過應(yīng)用智能視頻分析技術(shù)，可以在高速交通中幫助安防部門實(shí)現(xiàn)主動(dòng)、實(shí)時(shí)的監(jiān)控，及時(shí)有效地避免或處理有威脅的或突發(fā)性事件。可以實(shí)時(shí)的對(duì)健康畫面分析判斷并對(duì)緊急情況和事件進(jìn)行處理（顯示、報(bào)警等）。應(yīng)用在高速公路監(jiān)控領(lǐng)域，可以自主分析道路情況，實(shí)現(xiàn)流量控制、自動(dòng)記錄各種違章行為、煙、火的自動(dòng)檢測(cè)，道路遺棄物檢測(cè)，防護(hù)欄防盜、行人穿越道路報(bào)警等一系列智能功能。配合后端管理軟件的強(qiáng)大功能，更可以實(shí)現(xiàn)對(duì)高速路段安全的輕松簡(jiǎn)易管理，最大程度的保障高速路段的安全。 第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 收費(fèi)系統(tǒng)主要包括兩部分：車載系統(tǒng)和出入口值守系統(tǒng)?？驁D如圖1和圖2所示。 2. 系統(tǒng)要求車輛進(jìn)入高速公路入口限速區(qū)時(shí)，司機(jī)根據(jù)入口現(xiàn)場(chǎng)的情況通過鍵盤輸入入口站編號(hào)以及通道編號(hào)。輸入完畢就啟動(dòng)車載系統(tǒng)的發(fā)射電路向入口值守系統(tǒng)發(fā)送本車的基本信息和司機(jī)輸入的編號(hào)信息，同時(shí)車載系統(tǒng)將這些信息存儲(chǔ)在內(nèi)存中作為出高速時(shí)發(fā)送信息的一部分。通過入口后關(guān)閉車載系統(tǒng)。 2. 入口值守系統(tǒng)收到信息后，將對(duì)信息進(jìn)行核查，確定鍵盤輸入是否正確和車輛是否具有自動(dòng)交費(fèi)功能，核查無誤將存儲(chǔ)接收的信息并抬起欄桿放行，否則拒絕通行。當(dāng)車輛進(jìn)入高速公路出口限速區(qū)時(shí)，司機(jī)通過鍵盤輸入出口站編號(hào)以及通道編號(hào)，同時(shí)啟動(dòng)發(fā)射電路將存儲(chǔ)在車載系統(tǒng)內(nèi)存的信息發(fā)送給出口值守系統(tǒng)。通過出口后關(guān)閉車載系統(tǒng)。 出口系統(tǒng)確認(rèn)收到信息后也和入口值守系統(tǒng)一樣做核查，區(qū)別是在出口還將核查收到的信息是否具有入口站編號(hào)信息。核查無誤抬起欄桿放行，否則拒絕通行。出口值守系統(tǒng)將提取車輛入口、出口、車牌號(hào)碼、車輛類型和時(shí)間等信息，決定收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)以及收費(fèi)金額。最后將車輛的收費(fèi)請(qǐng)求通過無線通信傳到銀行收費(fèi)系統(tǒng)，由銀行進(jìn)行費(fèi)用扣除以及反饋消息給車主。車載系統(tǒng)與高速公路出入口值守系統(tǒng)之間的通信為短距離無線通信，出口值守系統(tǒng)與銀行收費(fèi)系統(tǒng)間的通信借助GPRS網(wǎng)絡(luò)。選用的短距離無線通信模塊有效距離不小于100米，所以從車載發(fā)送信息到出入口值守系統(tǒng)確認(rèn)信息并抬起欄桿所耗的時(shí)間控制在2—5秒內(nèi)完成（以30km／h速度通過）。 ．1微處理器模塊 采用的ATMEL89系列單片機(jī)中的AT89S8252型號(hào)。它采用ATMEL的高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)上標(biāo)準(zhǔn)的80C51的指令系統(tǒng)及引腳兼容。它還有8K的FLASH、2K 的EEPROM；9個(gè)中斷響應(yīng)、SPI接口、WATCHDOG定時(shí)器和雙數(shù)據(jù)指針。89S8252也是目前以51為核心的單片機(jī)中功能較強(qiáng)，性價(jià)比較高的一款。在車載系統(tǒng)中，89S8252完成鍵盤輸入識(shí)別、送LCD顯示并與nRF2401間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。在出入口值守系統(tǒng)中，89S8252完成與nRF240GR47之間通信和相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。 2. 2．2 無線模塊 采用nRF2401無線收發(fā)一體芯片。有效距離不小于100米，能夠在全球無線市場(chǎng)暢通無阻；支持多點(diǎn)間通信，最高傳輸速率超過1Mbit／S，比藍(lán)牙技術(shù)具有更高的傳輸速；采用SOC方法設(shè)計(jì)，只需少量外圍元件便可組成射頻收發(fā)電路；與藍(lán)牙不同的是，nRF2401沒有復(fù)雜的通信協(xié)議，它完全對(duì)用戶透明，同種產(chǎn)品之間可以自由通信。更重要的是，nRF2401比藍(lán)牙產(chǎn)品更便宜，應(yīng)用時(shí)需要的外圍元件更少。 nRF2401通過SPI接口與89S8252進(jìn)行通訊。在收發(fā)模式下nRF2401有ShockBurst和Direct Mode兩種工作方式。本系統(tǒng)采用了前一種方式，一路信號(hào)收發(fā)。與89S8252相連的引腳包括PWR_UP、CE和CS，用來負(fù)責(zé)工作模式的選擇；DRCLK1和DATA，為數(shù)據(jù)通道1端口，DATA也是發(fā)送數(shù)和配置數(shù)據(jù)的輸入端口。電路如圖3所示： 置SPCR中的SPE位后，使能SPI接口。在車載系統(tǒng)中SPI工作在主機(jī)工作模式，；在出入口值守系統(tǒng)SPI設(shè)置成從機(jī)模式。 當(dāng)89S8252請(qǐng)求發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，置CE為高電平，此時(shí)的接收機(jī)地址和有效載荷數(shù)據(jù)作為nRF2401的內(nèi)部時(shí)鐘，可用請(qǐng)求協(xié)議或89S8252將速率調(diào)至1Mbit／s；置CE為低電平啟動(dòng)ShockBurst發(fā)射。接收時(shí)，在正確設(shè)置射頻包輸入載荷的地址和大小后，置CE為高電平，激活RX。此后nRF2401監(jiān)測(cè)信息輸入，若收到有效數(shù)據(jù)包，DR1為高電平，同時(shí)中斷89S8252，系統(tǒng)收到全部數(shù)據(jù)后，nRF2401再置DR1為低，此時(shí)如果CE保持高電平，則等待新的數(shù)據(jù)包。若CE置低電平，則開始接收新的序列。 2. 2．3 液晶顯示模塊 選用圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊LCM12832ZK，來形成生動(dòng)的圖形化界面以及實(shí)時(shí)顯示鍵盤的輸入。它是具有串／并行接口、內(nèi)部含有中文字庫(kù)的128X32點(diǎn)陣液晶顯示屏。內(nèi)置的控制／驅(qū)動(dòng)器采用臺(tái)灣矽創(chuàng)電子公司生產(chǎn)的ST7920。LCM12832ZK模塊采用LED背光，—，還具有睡眠、正常及低功耗工作模式，可滿足系統(tǒng)各種工作電壓及便攜式儀器低功耗的要求。在設(shè)計(jì)中，讓PSB腳接高電平，模塊進(jìn)入并行傳輸模式。在并行傳輸模式下，可由指令位（DLFLAG）選擇8位接口方式，DSP將配合“RS（CS）”、“RW（SID）”、“E（SCLK）”、“D0～D7”來完成指令／數(shù)據(jù)的傳送。電路如圖4所示。 ．4 GPRS模塊 選用索尼愛立信的GR47。它支持900 MHz／1800 MHz，可通過GPRS、HSCSD、CSD和SMS收發(fā)數(shù)據(jù)，并且包括一個(gè)內(nèi)建的TCP／IP協(xié)議棧。GR47與89S8252之間的通訊協(xié)議是AT指令集，命令符合協(xié)議“AT Command set for GPRS”。在出口值守系統(tǒng)，GR47模塊將費(fèi)用信息數(shù)據(jù)打成一個(gè)個(gè)IP包，經(jīng)GPRS空中接口接入無線網(wǎng)絡(luò)，并由移動(dòng)服務(wù)商轉(zhuǎn)接到Internet，并通過各種網(wǎng)關(guān)和路由到達(dá)網(wǎng)絡(luò)銀行服務(wù)器。電路如圖5所示 系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件主要由3部分組成，即車載系統(tǒng)、入口值守系統(tǒng)和出口值守系統(tǒng)。如圖8所示。在車載系統(tǒng)中車輛的基本信息存放在D1區(qū)，鍵入的入口編號(hào)信息存放在D2區(qū)，鍵入的出口編號(hào)信息存放在D3區(qū)。 在車載系統(tǒng)與入口值守系統(tǒng)進(jìn)行的通信的過程中，可能會(huì)出現(xiàn)前后兩輛車同時(shí)向基站發(fā)送信息的情況。在值守系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中做這樣的處理：當(dāng)基站接收到了一幀的信息后，自動(dòng)將接收中斷關(guān)掉，這樣避免同時(shí)接收到兩個(gè)信息。如果第一輛車的信息先收到，則可以正常處理。如果后一輛車的信息先收到，而前一輛車的信息還沒收到就放行，若第一輛車故意不發(fā)送信息，則快到出口時(shí)因?yàn)闆]有初始信息發(fā)送而被攔住無法通行，由值勤人員強(qiáng)行收費(fèi)。如果第一輛車的確認(rèn)信息后于第二輛車收到，則仍然可以將第二輛車放行，只不過收到信息的順序和車輛通過的順序不同罷了?；緦?duì)收到的信息先與前一個(gè)比較，如果發(fā)現(xiàn)兩條信息相同，則丟棄。 第三章結(jié)束語 目前，GPRS網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積廣、穩(wěn)定性高，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)銀行功能在技術(shù)上已經(jīng)沒什么難度，并且在許多行業(yè)已經(jīng)率先使用了。該系統(tǒng)智能化、信息化程度高，并具有成本低廉、安全可靠和繳費(fèi)便捷的特點(diǎn)。發(fā)表論文和參加科研情況說明參考文獻(xiàn) 張朝,何軍紅,吳旭光,張佐經(jīng),蘇娟. 基于GPRS和嵌入式技術(shù)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]電子測(cè)量技術(shù)；錢鵬,張勁松. 基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[A]2007北京地區(qū)高校研究生學(xué)術(shù)交流會(huì)通信與信息技術(shù)會(huì)議論文集張崇,于曉琳,劉建平. [J]國(guó)外電子元器件致謝 我順利的完成了畢業(yè)論文?；仡檭赡陙淼拇T士學(xué)習(xí)和科研工作，我在學(xué)業(yè)、科研和生活上得到了眾多老師、同學(xué)和朋友們的熱心幫助和有力支持。在此，我要向他們表示誠(chéng)摯的謝意! 首先，今日論文的完稿，多承蒙導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)，老師給我提供了大量的、極其有益的建議和具體的指導(dǎo)，并在論文的撰寫和審稿中傾注了大量的心血。他以嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的學(xué)術(shù)作風(fēng)，循循善誘、不拘一格的教導(dǎo)風(fēng)格深深的影響著我，使我在學(xué)術(shù)方面不斷進(jìn)取、刻苦追求。在此，我再次表示萬分的感謝! 其次，感謝我的同學(xué)、同事，給予我學(xué)習(xí)和工作的很大幫助和支持，在我的科研和論文撰寫中，他們都給我提出了寶貴的意見和建議，給予我的真誠(chéng)的鼓勵(lì)和無私的幫助。在此表示深深的謝意。 最后，我要感謝父母和親人多年來在生活上無微不至的照顧和精神上的支持，我能長(zhǎng)這么大，還能夠有機(jī)會(huì)讀書，甚至碩士畢業(yè)，真的不知道對(duì)你們的付出說些什么，誰言寸草心，報(bào)得三春輝。千言萬語化作一句感恩的話：辛苦了！ 46