一、項(xiàng)目概述
　　1.1 引言
　　隧道內(nèi)的環(huán)境對(duì)行車(chē)安全及旅客、養(yǎng)護(hù)作業(yè)人員的健康會(huì)帶來(lái)一些特殊問(wèn)題，這主要是因?yàn)樗淼乐械臏囟取穸取⒐饩€(xiàn)、有害氣體的成分含量和積累。因而，摸清隧道內(nèi)的環(huán)境狀況，并采取相應(yīng)措施，將有助于保護(hù)人員的身體健康。
　　1.2 項(xiàng)目背景/選題動(dòng)機(jī)
　　由于大多隧道是四周封閉的通道，無(wú)護(hù)欄。無(wú)自然光線(xiàn)，隧道中的照明基本上只能由照明設(shè)備提供。當(dāng)人員白天進(jìn)入隧道后，由于隧道內(nèi)外光線(xiàn)強(qiáng)弱差別很大，人眼不能馬上適應(yīng)，會(huì)出現(xiàn)進(jìn)洞時(shí)“黑洞效應(yīng)”和出洞時(shí)“眩光效應(yīng)”。溫濕度和有害氣體也會(huì)對(duì)人員身體健康造成傷害。
　　二、需求分析
　　2.1 功能要求
　　測(cè)量隧道環(huán)境實(shí)時(shí)信息：溫度、濕度、光強(qiáng)、有害氣體和視頻信息。
　　2.2 性能要求
　　數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，準(zhǔn)確性。
　　三、方案設(shè)計(jì)
　　3.1 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)原理
　　采用AVR32處理器構(gòu)建的隧道環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具有集成度高、組網(wǎng)方便和成本低廉等優(yōu)勢(shì)。整個(gè)系統(tǒng)使用了EVK-1100開(kāi)發(fā)板，同時(shí)采集周?chē)h(huán)境的溫濕度、CO濃度、光照和視頻信息，通過(guò)4×20藍(lán)色LCD顯示這些信息。當(dāng)某個(gè)指標(biāo)超標(biāo)，聲光報(bào)警器發(fā)出警報(bào)。這些數(shù)據(jù)能夠通過(guò)串口模塊和以太網(wǎng)模塊組成通信網(wǎng)絡(luò)，傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。
　　
　　圖1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖
　　
　　圖2 硬件架構(gòu)
　　3.2 硬件平臺(tái)選用及資源配置
　　如圖2的硬件架構(gòu)采用32位的AVR EVK1100是基于AT32UC3A0的評(píng)估套件。
　　使用到板上資源： 溫度、光線(xiàn)傳感器，4×20藍(lán)色LCD顯示屏，以太網(wǎng)接口，串口模塊，SD/MMC卡等。
　　3.3系統(tǒng)軟件架構(gòu)
　　如圖3所示，系統(tǒng)首先采集外接環(huán)境信息：溫濕度，光照信息，有害其他信息，視頻信息。將采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示到板上的LCD顯示器上和存儲(chǔ)到SD卡，方便以后的數(shù)據(jù)分析。當(dāng)信息超過(guò)設(shè)定的閾值，采用聲光報(bào)警器發(fā)出提醒。最后將視頻信息通過(guò)以太網(wǎng)模塊傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。