[实用新型]大/特大型运输车空间形位状态估计实时监测系统

权利要求书

1.一种大/特大型运输车空间形位状态估计实时监测系统，其特征在于：包括：

多个传感器阵列节点，用于采集大型运输车关键位置到障碍物的距离信息；

手持终端，将传感器阵列节点采集的数据汇总并实时显示；

所述传感器阵列节点包括：

第一MCU微控制器，使能第一测距模块和第二测距模块，接收第一测距模块和第二测距模块返回的测量数据信息，对测量数据滤波后传输到显示屏和第一通信模块，同时接收和处理按键模块和第一通信模块传入的指令信息；

第一测距模块，测量车辆最低点和地面的距离信息；

第二测距模块，测量车辆最高点到障碍物的距离信息；

第一通信模块，将传感器节点得到的测量信息发送给手持终端并接收手持终端的指令；

显示屏，显示单个节点的测量数据和节点的基本属性信息；

按键模块，控制节点工作和待机状态和设置节点基本属性信息；

电源模块，向第一通信模块和按键模块直接供电，通过第一通信模块供电或按键模块激活第一MCU微控制器，实现整个传感器阵列节点供电；

所述第一MCU微控制器分别与第一测距模块、第二测距模块、第一通信模块、第一触摸屏双向通讯，所述按键模块的信号输出端与第一MCU微控制器的信号输入端相连；

所述手持终端包括：

第二MCU微控制器，接收第二通信模块的数据信息，计算出大型运输车离地间隙、净空高度、侧倾角和俯仰角，并与测量阈值进行比较，计算结果实时传递给触摸显示屏和报警模块，同时接收和处理触摸显示屏传入的指令信息；

第二通信模块，接收各个传感器节点发送的信息并向传感器节点指令；

触摸显示屏，显示车辆空间形位状态信息；

报警模块，当大型运输车离地间隙或净空高度或侧倾角或俯仰角超出阈值时，提供声音提示；

所述第二MCU微控制器分别与第二通信模块、第二触摸屏双向通讯，所述第二MCU微控制器的信号输出端与报警模块的信号输入端相连；所述第一通信模块与第二通信模块之间无线通信。

2.根据权利要求1所述的大/特大型运输车空间形位状态估计实时监测系统，其特征在于：所述第一MCU微控制器和第二MCU微控制器均采用STM32F103C8T6单片机。

3.根据权利要求1所述的大/特大型运输车空间形位状态估计实时监测系统，其特征在于：所述第一测距模块采用激光测距传感器，所述第二测距模块采用超声波测距传感器。

4.根据权利要求1所述的大/特大型运输车空间形位状态估计实时监测系统，其特征在于：所述第一通信模块和第二通信模块均采用ZigBee无线通信模块。

5.根据权利要求1所述的大/特大型运输车空间形位状态估计实时监测系统，其特征在于：所述第一测距模块包括：

红外激光二极管，用于产生调制的光波；

高压偏置电路，降低电源模块输出的电压波纹同时使输出电压在一定范围可调；

雪崩二极管APD，将接收到的光信号转换成电信号；

选频滤波电路，获得所需的低频参考信号；

放大电路，用于放大微弱的电信号，同时有较高的信号灵敏度和较低的噪声；

所述红外激光二极管的输出端与雪崩二极管APD的第一输入端相连，电源电路向高压偏置电路供电，高压偏置电路的输出端与雪崩二极管APD的第二输入端相连，雪崩二极管APD的输出端与选频滤波电路的输入端相连，选频滤波电路的输出端与放大电路的输入端相连，放大电路的输出端与第一MCU微控制器的信号输入端相连。

6.根据权利要求5所述的大/特大型运输车空间形位状态估计实时监测系统，其特征在于：

所述高压偏置电路包括芯片U1，所述芯片U1采用MAX5026芯片，芯片U1的1、2引脚接地，芯片U1的2脚通过电容C6与电源模块相连，芯片U1的3脚通过电阻R1与第一MCU微控制器的I/O口相连，芯片U1的4、5、6脚并联，芯片U1的6脚依次通过电容C1、C2、C3、二极管D4的正极接雪崩二极管APD的电压输入端，电感L7跨接在芯片U1的6脚和电容C1之间，二极管D5的阳极与电容C1的一端相连，二极管D5的阴极与二极管D8的阳极相连，二极管D8的阴极与电容C1的另一端相连，二极管D6的阳极与电容C2的一端相连，二极管D6的阴极与二极管D9的阳极相连，二极管D9的阴极与电容C2的另一端相连，二极管D7的阳极与电容C3的一端相连，二极管D7的阴极与二极管D10的阳极相连，二极管D10的阴极与电容C3的另一端相连。