現(xiàn)場信息檢測智能車系統(tǒng)

王興國 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

隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，中國的國際地位在不短的提升，各個國家都想搭上中國的經(jīng)濟(jì)順風(fēng)車。但在如此大的時代背景下，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，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剑ヌ崆皫椭藗儥z測現(xiàn)場環(huán)境，避免不必要的風(fēng)險，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)對具體環(huán)境實(shí)施火源，氣體檢測，和事故人員搜救。避免工作作業(yè)是不必要的風(fēng)險。當(dāng)勘探小車被放出時，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)時遙控，并且到達(dá)目的地時，勘探小車可以根據(jù)操作者的指令對不同的環(huán)境因素進(jìn)行探測，并把運(yùn)算結(jié)果即可發(fā)送個操作者進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

2 多環(huán)境勘探小車功能定位

1)自動識別火源:根據(jù)排列在車前的紅外接收管可以檢測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)可自動調(diào)整車子的方向，然后驅(qū)動水泵，使用事先儲存的水源進(jìn)行滅火。

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

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

5)紅外識別:因?yàn)槲覀兿Ｍ≤嚳梢赃M(jìn)行受難的人員搜救行動，所以我們在小車上安裝了人體紅外模塊，可以在黑暗中“看見”受困人員所在。

6)智能避障:在某些時候由于遙控者不夠了解小車所在位置的地理環(huán)境，時常會出現(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:由于測試環(huán)境的不確定，對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小時內(nèi)冰敷，24小時后熱敷；有些傷口要及時清創(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）

3 現(xiàn)場信息檢測小車系統(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)或無線局域網(wǎng)構(gòu)成，本層在整個系統(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)時對自己的周圍的障礙物進(jìn)行測量和計(jì)算，達(dá)到一切盡在掌握之中，使自己無論什么時候都身處安全之地，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;//打開定時器開始計(jì)時

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

T1_init();//電機(jī)PWM調(diào)制定時

LCD12864_ShowStrg(0，1，"測量模式");

while(1)

{

HCSR04_Dist=HQ_SR04_Gets()/10;

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

}

4．2 氣體檢測

小車上集成的具有有害氣體(CO)檢測裝置及氧氣(O2)檢測裝置，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，會自動語音提示操作者實(shí)時訊息。內(nèi)部氣體檢測設(shè)計(jì)流程。

5 結(jié)語

基于STM32并且集成了大量的傳感器的現(xiàn)場信息檢測小車，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，并且可以代替人們?nèi)プ鲆恍┫喈?dāng)危險的工作，極大程度上降低了危險事故發(fā)生的可能性，具有很好的推廣價值，市場前景廣闊、社會意義重大。