現場信息檢測智能車系統(tǒng)

王興國 石 巖(蚌埠學院計算機工程學院 安徽 蚌埠 233030)

1 緒論

隨著中國經濟的高速發(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濟順風車。但在如此大的時代背景下，人們往往只是看到了宏觀表面，經濟發(fā)展迅速固然是好事，但微觀到個人，大多數人已經被金錢蒙蔽了雙眼。為了追趕進度農民工在不分晝夜的工作，為了有精力賺更多的錢，老板開始把小的項目進行外包。如此情況下安全隱患卻被大家疏忽，網上才會隔三差五的報出某某煤炭坍塌，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，智能機器人已成了人們生活中不可缺少的一部分。智能機器人的出現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航。我們的勘探小車就是一款智能機器人，它能去人們去不了或者不敢去的地方，去提前幫助人們檢測現場環(huán)境，避免不必要的風險，幫助安全的完成作業(yè)。

本課題研究的主要目的就是實現對具體環(huán)境實施火源，氣體檢測，和事故人員搜救。避免工作作業(yè)是不必要的風險。當勘探小車被放出時，操作人員可以根據攝像頭返回數據的情況進行實時遙控，并且到達目的地時，勘探小車可以根據操作者的指令對不同的環(huán)境因素進行探測，并把運算結果即可發(fā)送個操作者進行統(tǒng)計。

2 多環(huán)境勘探小車功能定位

1)自動識別火源:根據排列在車前的紅外接收管可以檢測到火焰中的紅外光線，并可以根據紅外光線的強弱可以自行判斷火源的具體位置所在，并且可以進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)可自動調整車子的方向，然后驅動水泵，使用事先儲存的水源進行滅火。

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

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

5)紅外識別:因為我們希望小車可以進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)境都可以實現流暢通信。

3.意外小傷害的處理措施：如果皮膚出現淤青、紅腫，應在24小時內冰敷，24小時后熱敷；有些傷口要及時清創(chuàng)，并趕往就近醫(yī)院，根據情況確定是否需要預防破傷風等；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品。（來源：科普中國）

3 現場信息檢測小車系統(tǒng)構架設計

系統(tǒng)架構分為4層:第一層為感知層，主要是物聯(lián)網前端利用傳感器技術采集外界環(huán)境的氣體濃度、溫濕度、障礙物等;第二層為網絡層主要為互聯(lián)網或無線局域網構成，本層在整個系統(tǒng)中起到信息傳遞的作用;第三層為應用層，即為在客戶端進行遠程超控的APP，用戶可以手持手機或者平板電腦就可以實現對遠端小車的遙控;第四層為協(xié)議層，本協(xié)議層提供一個開放式的標準數據通訊協(xié)議接口，各企業(yè)的各個應用按其標準的數據協(xié)議與監(jiān)管層進行數據通訊，由于提供了一個開發(fā)式的標準數據通訊協(xié)議，任何能滿足其數據通訊協(xié)議的廠家均可接入其監(jiān)管層。

4 硬件設計

4．1超聲波避障。小車可以利用在車前的“眼睛”實時對自己的周圍的障礙物進行測量和計算，達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; //關閉定時器

DEC=TH0*256+TL0;

TH0=0X00;

TL0=0X00;

TF0=0;

DEC=(DEC*1．732)/10;

return DEC;

}

主函數部分

LCD12864_Init();

T0_init();//超聲波定時

T1_init();//電機PWM調制定時

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。當所在環(huán)境內有害氣(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時訊息。內部氣體檢測設計流程。

5 結語

基于STM32并且集成了大量的傳感器的現場信息檢測小車，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，并且可以代替人們去做一些相當危險的工作，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。