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关于新型电子信息标志系统的开发研究

来源:www.timetimetime.net 时间:2019-11-08 编辑:学习

1系统开发背景

生命中经常发生危险事故,例如起火,有毒有害气体泄漏,发现身份不明和危险的物体,传染病,核辐射污染等,可能危害社会,国家和公民的安全。为避免危险区域对人身财产造成更大损害,应及时在事故区域内进行有效的警告和识别。目前,这种警告和识别方法非常简单。它们中的大多数使用诸如悬挂警告带,放置警告桶,放置危险警告标志等方法。该方法简单,警告功能具有单一作用,并且只能用作静态标志并受时间限制。在诸如位置,气候等条件下,徽标的效果并不突出。现有产品或技术条件未能达到识别和警告的目的。它们通用性较差,使用效率较低,易于进入警告区域并造成不必要的损坏,并且识别区域上的信息不好。知识,存储和交付以及进一步的升级处理。

随着技术的进步,在许多紧急情况下,有必要使用具有更多功能的识别设备来提高警告标志的有效性,例如高速公路上的交通事故,尤其是在夜,雨,雪和雾中发生的交通事故。事故;危害未知的特殊地方;怀疑有放射源的区域;怀疑有爆炸物或爆炸的区域;有毒有害区域;刑事案件的刑事侦查场所;军事领域。此外,随着军警装备的电子信息化升级,随着“科学技术强军,强大科技强国,建设和谐与和平社会”的发展需要,军警警示牌装备应有更多的发展空间。先进的功能以适应现代化。在训练,战斗,救援和救灾以及紧急情况的处理过程中,军事和警察部队将识别相关区域,尤其是三个防御区域,并以电子方式处理识别信息。

该系统提供了一种全新的电子信息标志/警告系统,用于解决现有市场中标记设备产品的落后和不足。该技术采用动态识别指示的方法,前端可以使用物联网技术通过收集信息(例如传感器,空气质量检测器,病毒检测器,辐射计等)的专用设备收集标记信息。例如警告源类型,污染)。物质浓度,辐射剂量率,测量时间,地理坐标等,将标志信息发送到计算机进行处理,并发送到标志信息注入器。喷油器可安装在固定位置,侦察或巡逻车辆内部。一定数量的标志标志被安装在标志信息注入器的安装位置,并且标志标志被顺序地通电,并且相应的标志信息被顺序地写入。带有光敏组件的标志的顶部在雨,雾,雪,黑烟天气或弱光时突出显示LED灯,并开始在灯光中闪烁。在明亮的环境中,旗帜从上部穿过。旋转的三角形荧光标志可提供直观的警告。在标记标志被激励并注入到标记信息中之后,将其放置在距需要识别和警告的区域的边缘一定距离的间隔处,并将无线标记信号周期性地发送到外围设备。随后的相关人员通过手持式标志信息接收器识别出一定距离范围内的标志,发出听觉和视觉警报,读取接收到的警告标志信息,并对标志标志发送的标志信息进行综合处理,应用和控制。另外,通过连接计算机,标志信息接收器可以将多点(标志标志)标志信息导入计算机软件,以图形方式显示警告区域信息2D,3D,并由指挥官进行集中分析,判断和处理。该系统具有声光双向报警功能,不受时间,天气,使用范围等因素的影响。具有新型,高效,节能,实用,安全,轻便,适用范围广的特点。

2主要研发内容,技术重点和创新点

2.1主要研发内容

该项目研究开发了一种全新的电子信息标志系统,该系统主要由三个设备组成:标记信息注入器,标志标记和标志信息接收器。系统的研发主要涉及这三个子系统的相关技术研发。

2.2系统总体设计

2.2.1系统组成和接口关系。新的电子信息标识系统设备包括标识信息注入器,标志和标识信息接收器,如图2所示。标志信息注入器安装在固定的位置,检测或巡逻车辆内部,并通过CAN或RS-232总线与主机进行数据通信。标志标志与标志信息注入器和标志信息接收器无线通信。

2.2.2工作方法。在确定警告区域或污染区域的边界之后,主控计算机传输带有标志的信息(例如警告源类型,污染物浓度,辐射剂量率,测量时间,地理坐标等)。到标志信息注入器。检测人员使标志标记通电,并确定正确接收喷射器的标志信息,然后将其传递。发射后,标志标志间歇地发送标志信息,并根据环境光强度确定圆顶灯是否闪烁。当随后的相关人员携带标志信息接收器到达警告区域时,将接收到的标志信息发送到无线信息,发出听觉和视觉警告,并显示接收到的警告区域标志信息。通过连接计算机,标志信息接收器可以将多点标记信息导入计算机软件,以图形方式绘制区域信息2D,3D,并由指挥官进行集中分析,判断和处理。

2.3新型电子信息标志系统的子系统设计和技术关键

2.3.1标志标志。 (1)结构与电路设计。该标志由头部和底部两部分组成。旗标是一种具有滚落效果的防浮结构,有利于其标识和无线功能。在装卸车中,将旗标面,灯杆和未使用状态的底座分开放置,节省了存储空间,并根据使用时的染色种类或警告内容迅速组装。旗标的总高度为0.5m。旗帜表面由具有荧光特性的塑料薄膜制成,并选择了各种明亮的警告颜色,例如红色,黄色,蓝色和白色。标记为等腰直角三角形,直角向下。可以在标志的两面打印“警察”,“危险”,“注意”和其他字体。旗标配备有卡环,在安装过程中,该卡环通过卡环插入支撑杆的头部槽中,并且旗标可以在风的条件下自由旋转。电线杆由顶灯和支撑杆组成。圆顶灯为半球形,具有良好的透光率和出色的机械强度。连杆由特殊塑料注塑而成,是空心的柔性杆。组装时内置无线通讯天线和电源线。使用连杆时,它会连接到基座上电。不使用时,可以拔下杆的头部以进行运输和存储。基座是金属半球,具有一定的重量,用作配重和固定的支撑件,并且是主要的外力接收部件,并且在内部具有电池容纳室。标志电路由嵌入式控制器,驱动器电路,电池,LED灯和无线收发器电路组成。 (2)质心计算。基于对制杯器原理的分析,标志的底部被设计为半球形,并且整个装置的重心优选地在整个装置的竖直中心线上。重心到水平地面的垂直距离必须小于底部球体的半径,以确保标志在平坦地面上具有防坠落效果。该设计使用3D仿真设计软件将旗标中的所有组件根据精确尺寸绘制到3D实体中,然后分配材料以准确模拟每个实体组件的质量和重心坐标,然后应用这些组件。根据约束条件进行组装后,可以得到组装仿真实体,经过软件计算可以准确地获得组装质量和重心。

2.3.2标志信息注入器。标志信息注射器安装并固定在侦察巡逻车的特定位置或内部,以与控制计算机一起使用。标牌信息注入器注重结构设计中尺寸小,安装方便,减震效果好等因素。标记信息注入器由嵌入式单片机,无线收发器电路,外部天线,接口电路,状态指示灯和电源模块组成。

2.3.3标志信息接收器。在结构设计中,标牌信息接收器主要考虑尺寸小,重量轻,天线收起方便,密封防水性好等因素。标牌信息接收器的结构主要由前盖箱体和后盖箱体组成,并且由轻质且坚固的铝合金构件制成。有机玻璃面板和薄膜开关按钮安装在前盖外壳的外部。内部还留有与计算机的通信接口。在前盖壳体上开有蜂鸣音孔,并且在前盖主体内固定有显示屏和电路板。旋转天线安装在后盖的上侧。在后盖下方打开电池盒。前后盖之间,箱子与电池仓盖之间的橡胶防水条。标牌信息接收器由嵌入式单片机,无线收发器电路,OLED显示屏,电源控制电路,锂子电池和蜂鸣器组成。

2.4项目创新点或系统功能

2.4.1无线电子信息通信技术的动态识别。系统的开发利用无线电子信息技术来实现打标系统的识别功能,并实现打标设备的电子化和信息化。新的电子信息标志系统中的三个子系统之间的数据通信是通过无线通信实现的,而无线通信主要是利用现有技术中相对成熟的无线模块来实现的。 (1)射频设备的选择。在标牌设备的无线通信中,由于标志主要放置在野外或室外环境中,因此无线通信由电池供电,并且功耗要低。同时,它受标志高度的限制。天线靠近地面,并且受周围环境的影响很大。它需要具有一定衍射能力的信号传输和可靠的数据传输机制。由于这些原因,系统使用中波无线模块。该模块工作在240至930MHz的频率范围内,接收灵敏度高达-117dBm(数据速率为1.2kbps)。最大输出功率为20dBm(发射电流为80mA);接收电流18.5mA;提供多种电源管理操作模式;包结构可配置;具有数字接收信号强度指示(RSSI)功能。 (2)通讯参数设置。该模块用于标志信息注入器,标志标志和标志信息接收器。参数设置由单片机完成。载波调制采用高斯频移键控调制,频谱宽度受到高斯低通滤波器的限制,功率谱更加集中。采用信号同步字和帧头检测,并采用基于能量分析的载波侦听技术和CRC校验,提高了无线通信的可靠性,解决了信号冲突问题。数据传输速率与接收灵敏度有关。当其他条件相同时,数据速率越低,接收灵敏度越高,传输距离越长。但是,数据速率低,传输时间长,并且功耗增加。作为接收器,为了能够捕获标志标志的发送标志,还需要增加射频模块处于接收模式的时间,从而导致功耗增加。

2.4.2新工艺设计和旗帜制作。新的电子信息标志系统中的标志标志在结构设计和生产中使用了一些新技术。 (1)标志旗基地的设计与生产。根据不倒翁的原理,旗帜的底部设计为半球形,并且整个设备的重心应靠近设备的垂直中心线。从重心到水平地面的垂直距离必须小于底部球体的半径。基于这种设计原则,根据3D物理软件的分析,底层质量应占整体质量的90%以上。对基材和外径进行了多次分析和计算,并且基材是高密度的。结合新的加工技术,底座由不锈钢精密铸造制成,并与二次加工相结合。 (2)国旗标志支持链接的设计与制造。旗帜标志连杆机构设计为空心柔性塑料杆。该柔性杆一方面用作支撑物;另一方面,该柔性杆用作支撑物。另一方面,它可以通过线路并将底部电源线引至基座。在冲击和振动过程中,由于其柔软的特性,在较大的冲击力下会变形,从而溶解了大部分的冲击力,有效地保护了灯头的完整性,在正常情况下效果良好。恢复原始形状。根据其易于放置,耐冲击和振动,密封和防水的要求,通过选择大量材料,最终选择采用一种易于回收,耐磨且耐腐蚀的新型复合塑料材料。低温性能好,并采用了新的工艺模具。注塑成型,使旗杆与旗杆联动。

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