基于ZigBee技术的车载滑坡预警系统的研究

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车辆在恶劣复杂的山区道路行驶,会受到一些随机突发的自然灾害如泥石流、山体滑坡等安全隐患带来的危险,对驾驶员的生命产生很大威胁。为了减少山区车辆交通事故发生率,从汽车主动安全角度出发,提出了应对山体滑坡的车载预警方法。通过实时监测车辆运行道路及周边的情况,根据滑坡临界发生模型及时判断出危险发生时间进而向用户提供报警,以便用户及时躲避危险。预警功能的实现过程如下:传感器节点采集监控区域内土壤的运动速度、加速度等信息,信息由汇聚节点进行处理,另外将滑坡临界预警模型的相关程序烧入到汇聚节点中,就可以计算出滑坡发生的时间范围。这些信息通过无线传感网络最终传送至车载预警设备,一旦出现异常的信息会触发语音报警模块向用户进行报警,用户还可以通过监控界面自行查看节点采集的相关信息以便提早做出决策。为了实现滑坡监控区域与车载设备间的信息传送,从系统成本、稳定性、有效性等角度出发,选择了应用广泛的ZigBee无线通信技术。采集节点和汇聚节点的核心处理器选取JENNIC公司的最新产品JN5168芯片。节点的精确定位能够为驾驶员提供灾害发生的具体位置,保证预警功能的顺利进行。通过几种典型的定位算法对比,选取DV-Hop无需测距法作为基本定位方法,在此基础上做出了相关的创新型改进,以便更好地满足定位需求。预警方案的制定是在知道预警模型的前提下进行的,利用Verhulst模型作为滑坡发生的临界模型,利用采集到的信息计算出滑坡的预测时间。
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