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[经验]

【Thunderboard Sense试用体验】之（结项报告）隧道状态感知系统

2017-7-26 21:31:14

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` 本帖最后由 7608 于 2017-8-2 14:13 编辑

0、目录

【Thunderboard Sense试用体验】之（一）开箱见细节

【Thunderboard Sense试用体验】之（二）动手编译APP

【Thunderboard Sense试用体验】之（三）供电问题梳理

【Thunderboard Sense试用体验】之（四）体验官方Demo
【Thunderboard Sense试用体验】之（五）探索图形化监控

Thunderboard Sense试用体验】之（结项报告）隧道状态感知系统

1、项目概况

地下隧道环境复杂恶略，而所承载的资产通常又非常重要，一旦发生事故（尤其是火灾）将造成非常大的损失。因此，针对隧道的综合监控显得尤为重要。传统的监控方案由于要涉及基础设施改造，建设成本较高，且后期运维工作量大。随着物联网技术的兴起，基于电池供电和无线多协议通讯的解决方案为隧道综合监控带来了新的希望。

Silicon labs（芯科科技）推出的Thunderboard sense评估版，是一款小巧而功能丰富的开发平台，实现了电池供电、多协议无线电和广泛板载传感器结合，使其成为开发和设计隧道综合感知系统的理想原型平台。

2、硬件设计

Thunderboard sense评估版搭载了丰富的传感器，已经涵盖了隧道综合感知系统的需求。因此，可以不需要修改硬件电路，开箱即用。

系统的硬件架构如上图所示。Thunderbaord sense采集隧道的环境信息，然后通过蓝牙BLE发送到智能手机，智能手机在这里充当了网关的角色，把接收到的数据上送到云平台，在云平台实现数据的可视化和分析。

3、软件调试

这部分内容主要实现对监测传感器数据的采集和分析。

3.1 温度/湿度

采集隧道内关键位置的温度和湿度数据，及时发现异常数据，并给出可能的原因。

从上图可以看出，温度变化分两阶段：10-28摄氏度；28-10摄氏度。

10-28摄氏度：时间刻度247以前，温度变化趋势逐渐变缓，湿度逐渐到达100%（实际数据超过100%，最高达104%，数据处理可能存在问题），湿度变化是由于内外温差较大，导致出现凝露现象，此时的湿度数据不是环境的真实值。247-411之间，由于采用了机械通风，温度快速上升，同时湿度快速下降，逐渐接近实际值。

28-10摄氏度：与上述分析类似，不再赘述。

综合上述测试可以发现，如要温湿度传感器快速反应实际环境温度，需要考虑加装自然或者机械通风装置。

3.2 光照与声音

通过分析光照和麦克风声音的变化，综合判断隧道门禁是否被打开，如果能够与门禁权限结合，则可以判定是否为非法入侵。下图展示了随着门被打开（声音）与照明（光照）开启之间的关系。

3.3 气体安全

通过分析有毒有害气体，通过与风机联动，一方面减少防爆隐患，另一方面确保巡检人员的人身安全。从下图可以看出气体传感器的启动时间较长，CO2和VOCs的额变化趋势一致。

3.4 振动监测

振动监测主要用来反映隧道是否遭受外力破坏，也可以与声音监测配合使用。实际应用中可以根据安装角度判定外力的方向和大小。下图显示振动在XYZ方向上的变化。

4、试用体会

由于试用时间所限，很多原来希望的工作未能开展，结合试用期间遇到的各种问题，谈一下个人的体会。

针对温度/湿度、气体传感器，为了更快速测量，设计时一定要考虑自然或者机械通风。
针对光照传感器，避免由于遮光材料造成的数据采集误差可能很大，尤其是针对紫外线的测量更应注意。
麦克风对于声音的采集存在明显滞后，尤其是高频声音，很容易造成漏采，建议关注声音传感器的可以根据需要修改源程序。
既然 EFR32支持多协议无线电，那么是否支持多协议同时工作，没有看到相关官方资料介绍，也未能进行测试。

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4 条评论

只看该作者

7608 2017-7-27 09:23:43

图片调整多次，还是顺序混乱，希望大家见谅。我再试试看如何解决。

赞回复

654524 2017-7-27 09:43:57

我来取取经~最近想不出新的idea

赞回复

郝慎才 2017-7-27 16:17:52

向大哥学习。

赞回复

7608 2017-8-1 17:41:50

更新了一下，感觉格式还是有些乱，不太方便编辑。

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评论

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