現(xiàn)場(chǎng)信息檢測(cè)智能車系統(tǒng)

王興國(guó) 石 巖(蚌埠學(xué)院計(jì)算機(jī)工程學(xué)院 安徽 蚌埠 233030)

1 緒論

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，中國(guó)的國(guó)際地位在不短的提升，各個(gè)國(guó)家都想搭上中國(guó)的經(jīng)濟(jì)順風(fēng)車。但在如此大的時(shí)代背景下，人們往往只是看到了宏觀表面，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速固然是好事，但微觀到個(gè)人，大多數(shù)人已經(jīng)被金錢蒙蔽了雙眼。為了追趕進(jìn)度農(nóng)民工在不分晝夜的工作，為了有精力賺更多的錢，老板開始把小的項(xiàng)目進(jìn)行外包。如此情況下安全隱患卻被大家疏忽，網(wǎng)上才會(huì)隔三差五的報(bào)出某某煤炭坍塌，某某地方發(fā)生爆炸的新聞。

而如今社會(huì)，伴隨著信息化，科技化，智能機(jī)器人已成了人們生活中不可缺少的一部分。智能機(jī)器人的出現(xiàn)給人們的生活帶來了很大的便捷，同時(shí)也為人們的生命安全保駕護(hù)航。我們的勘探小車就是一款智能機(jī)器人，它能去人們?nèi)ゲ涣嘶蛘卟桓胰サ牡胤?，去提前幫助人們檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，避免不必要的風(fēng)險(xiǎn)，幫助安全的完成作業(yè)。

本課題研究的主要目的就是實(shí)現(xiàn)對(duì)具體環(huán)境實(shí)施火源，氣體檢測(cè)，和事故人員搜救。避免工作作業(yè)是不必要的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)勘探小車被放出時(shí)，操作人員可以根據(jù)攝像頭返回?cái)?shù)據(jù)的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)遙控，并且到達(dá)目的地時(shí)，勘探小車可以根據(jù)操作者的指令對(duì)不同的環(huán)境因素進(jìn)行探測(cè)，并把運(yùn)算結(jié)果即可發(fā)送個(gè)操作者進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

2 多環(huán)境勘探小車功能定位

1)自動(dòng)識(shí)別火源:根據(jù)排列在車前的紅外接收管可以檢測(cè)到火焰中的紅外光線，并可以根據(jù)紅外光線的強(qiáng)弱可以自行判斷火源的具體位置所在，并且可以進(jìn)行一系列的自能處理。

2)智能滅火:由車載的紅外接收器可以判斷火源方向，系統(tǒng)可自動(dòng)調(diào)整車子的方向，然后驅(qū)動(dòng)水泵，使用事先儲(chǔ)存的水源進(jìn)行滅火。

3)系列氣體濃度測(cè)量:當(dāng)小車行駛到目的環(huán)境時(shí)，程序驅(qū)動(dòng)執(zhí)行相關(guān)的程序代碼，對(duì)目的環(huán)境的氧氣、一氧化碳等氣體進(jìn)行測(cè)量。

4)行程記錄:小車在前前進(jìn)時(shí)對(duì)自己的行駛距離、行駛時(shí)間、行駛路線、進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，并通過前置攝像頭對(duì)行駛畫面進(jìn)行保存。

5)紅外識(shí)別:因?yàn)槲覀兿Ｍ≤嚳梢赃M(jìn)行受難的人員搜救行動(dòng)，所以我們?cè)谛≤嚿习惭b了人體紅外模塊，可以在黑暗中“看見”受困人員所在。

6)智能避障:在某些時(shí)候由于遙控者不夠了解小車所在位置的地理環(huán)境，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)遙控失誤而造成不良的后果，小車集成了超聲波傳感器可以智能識(shí)別前進(jìn)方向是否存在障礙物，從而避免了不必要的損失。

7)通信流暢:由于測(cè)試環(huán)境的不確定，對(duì)小車的通信便有了很高的要求，要求小車可以在底下，水道等一些特殊環(huán)境都可以實(shí)現(xiàn)流暢通信。

3.意外小傷害的處理措施：如果皮膚出現(xiàn)淤青、紅腫，應(yīng)在24小時(shí)內(nèi)冰敷，24小時(shí)后熱敷；有些傷口要及時(shí)清創(chuàng)，并趕往就近醫(yī)院，根據(jù)情況確定是否需要預(yù)防破傷風(fēng)等；還要特別注意避免讓寶寶燒傷、燙傷、跌倒、溺水、誤服藥物或接觸有毒的化學(xué)品。（來源：科普中國(guó)）

3 現(xiàn)場(chǎng)信息檢測(cè)小車系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)計(jì)

系統(tǒng)架構(gòu)分為4層:第一層為感知層，主要是物聯(lián)網(wǎng)前端利用傳感器技術(shù)采集外界環(huán)境的氣體濃度、溫濕度、障礙物等;第二層為網(wǎng)絡(luò)層主要為互聯(lián)網(wǎng)或無(wú)線局域網(wǎng)構(gòu)成，本層在整個(gè)系統(tǒng)中起到信息傳遞的作用;第三層為應(yīng)用層，即為在客戶端進(jìn)行遠(yuǎn)程超控的APP，用戶可以手持手機(jī)或者平板電腦就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)端小車的遙控;第四層為協(xié)議層，本協(xié)議層提供一個(gè)開放式的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通訊協(xié)議接口，各企業(yè)的各個(gè)應(yīng)用按其標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)協(xié)議與監(jiān)管層進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，由于提供了一個(gè)開發(fā)式的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通訊協(xié)議，任何能滿足其數(shù)據(jù)通訊協(xié)議的廠家均可接入其監(jiān)管層。

4 硬件設(shè)計(jì)

4．1超聲波避障。小車可以利用在車前的“眼睛”實(shí)時(shí)對(duì)自己的周圍的障礙物進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算，達(dá)到一切盡在掌握之中，使自己無(wú)論什么時(shí)候都身處安全之地，拒絕一切不安全隱患。

具體程序片段如下

uint HQ_SR04_Gets(void)

{

Start_SR04();

TH0=0X00;

TL0=0X00;

while(Echo==0);//等待高電平

TR0=1;//打開定時(shí)器開始計(jì)時(shí)

while(Echo==1); //等待高電平下去變成低電平(高電平持續(xù))

TR0=0; //關(guān)閉定時(shí)器

DEC=TH0*256+TL0;

TH0=0X00;

TL0=0X00;

TF0=0;

DEC=(DEC*1．732)/10;

return DEC;

}

主函數(shù)部分

LCD12864_Init();

T0_init();//超聲波定時(shí)

T1_init();//電機(jī)PWM調(diào)制定時(shí)

LCD12864_ShowStrg(0，1，"測(cè)量模式");

while(1)

{

HCSR04_Dist=HQ_SR04_Gets()/10;

LCD12864_Show_Numb(0，3，HCSR04_Dist);dianji();

}

4．2 氣體檢測(cè)

小車上集成的具有有害氣體(CO)檢測(cè)裝置及氧氣(O2)檢測(cè)裝置，通過傳感裝置發(fā)送至APP上。當(dāng)所在環(huán)境內(nèi)有害氣(CO)體濃度超出人體承受范圍或氧氣(O2)濃度低于人體正常接受環(huán)境，會(huì)自動(dòng)語(yǔ)音提示操作者實(shí)時(shí)訊息。內(nèi)部氣體檢測(cè)設(shè)計(jì)流程。

5 結(jié)語(yǔ)

基于STM32并且集成了大量的傳感器的現(xiàn)場(chǎng)信息檢測(cè)小車，可以在不同的地理環(huán)境下工作，其系統(tǒng)穩(wěn)定，不易出錯(cuò)，并且可以代替人們?nèi)プ鲆恍┫喈?dāng)危險(xiǎn)的工作，極大程度上降低了危險(xiǎn)事故發(fā)生的可能性，具有很好的推廣價(jià)值，市場(chǎng)前景廣闊、社會(huì)意義重大。