[0089] ARM(Acorn RISC Machine)，是Acorn有限公司面向低預(yù)算市場(chǎng)設(shè)計(jì)的一款RISC微 處理器。ARM處理器本身是32位設(shè)計(jì)，但也配備16位指令集，一般來講比等價(jià)32位代碼節(jié)省 達(dá)35%，卻能保留32位系統(tǒng)的所有優(yōu)勢(shì)。
[0090] 所述觸發(fā)節(jié)點(diǎn)11包括分別與所述第二ZigBee模塊121和所述第三ZigBee模塊131 連接的第一 ZigBee模塊111以及與所述第一 ZigBee模塊111連接且用于檢測(cè)是否有過往車 輛的檢測(cè)部件112,所述檢測(cè)部件112為超聲波傳感器，所述超聲波傳感器的型號(hào)為KS103H。
[0091] 所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)12包括與所述第一 ZigBee模塊111連接的第二ZigBee模塊121 以及與所述第二ZigBee模塊121連接的ARM數(shù)據(jù)采集及存儲(chǔ)模塊122,所述ARM數(shù)據(jù)采集及存 儲(chǔ)模塊122的處理器芯片為S3C2410芯片，其包括與所述第二ZigBee模塊121雙向通訊的ARM 數(shù)據(jù)采集模塊12 21以及與所述ARM數(shù)據(jù)采集模塊12 21雙向通訊的SD卡12 22，所述SD卡12 2 2 的電路接線為SD模式。
[0092]所述網(wǎng)關(guān)控制節(jié)點(diǎn)13包括分別與所述第一 ZigBee模塊111和第二ZigBee模塊121 連接的第三ZigBee模塊131以及分別與所述第三ZigBee模塊131和所述云服務(wù)器14連接的 GPRS模塊132,其中，所述第二ZigBee模塊121與所述第三ZigBee模塊131之間為無線雙向通 訊。
[0093] 所述第一 ZigBee模塊111、第二ZigBee模塊121以及第三ZigBee模塊131的處理器 芯片均為CC2530芯片。
[0094] 所述超聲波傳感器的型號(hào)為KS103H，其SCL引腳與所述第一 ZigBee模塊111的P0.1 腳10相連;所述ARM數(shù)據(jù)采集及存儲(chǔ)模塊122的K15引腳TXD0與所述第二ZigBee模塊121的 P0.2引腳RX相連，所述ARM數(shù)據(jù)采集及存儲(chǔ)模塊122的K17引腳RXD0與所述第二ZigBee模塊 121的P0.3引腳TX相連。
[0095] 上述隧道壓力波的采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方法，包括以下步驟：
[0096] 準(zhǔn)備步驟，具體是:在數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)12中的ARM數(shù)據(jù)采集及存儲(chǔ)模塊122內(nèi)設(shè)定采 樣速率為300sps以及設(shè)置數(shù)據(jù)預(yù)儲(chǔ)存空間為3秒；
[0097] 步驟一：將兩個(gè)所述觸發(fā)節(jié)點(diǎn)11中的第一ZigBee模塊111中P0.1腳中斷的觸發(fā)模 式均設(shè)定為上升沿觸發(fā)模式；
[0098] 位于隧道入口外側(cè)的觸發(fā)節(jié)點(diǎn)11中的檢測(cè)部件112檢測(cè)到車輛駛?cè)胨淼罆r(shí)反饋給 與其連接的所述第一 ZigBee模塊111;
[0099]步驟二:位于隧道入口外側(cè)的觸發(fā)節(jié)點(diǎn)11中的所述第一 ZigBee模塊111發(fā)送數(shù)據(jù) 采集命令給所有數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)12中的第二ZigBee模塊121以及位于隧道出口外側(cè)的觸發(fā)節(jié) 點(diǎn)11中的第一 ZigBee模塊111;
[0100] 步驟三:位于隧道出口外側(cè)的觸發(fā)節(jié)點(diǎn)11中的第一 ZigBee模塊111接收到數(shù)據(jù)采 集命令后其觸發(fā)模式由上升沿觸發(fā)模式變?yōu)橄陆笛赜|發(fā)模式；
[0101] 各數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)12中的ARM數(shù)據(jù)采集及存儲(chǔ)模塊122通過串口接收到數(shù)據(jù)采集命 令后進(jìn)行氣壓數(shù)據(jù)采集并將采集到的相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存；
[0102] 步驟四：位于隧道出口外側(cè)的觸發(fā)節(jié)點(diǎn)11中的檢測(cè)部件112檢測(cè)到車輛駛出隧道 時(shí)，位于隧道出口外側(cè)的觸發(fā)節(jié)點(diǎn)11中的所述第一ZigBee模塊111發(fā)送停止數(shù)據(jù)采集命令 給各數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)12中的第二Zi gBee模塊121以及網(wǎng)關(guān)控制節(jié)點(diǎn)13中的第三Z igBee模塊 131;位于隧道出口外側(cè)的觸發(fā)節(jié)點(diǎn)11中的第一 ZigBee模塊111的觸發(fā)模式由下降沿觸發(fā)模 式變?yōu)樯仙赜|發(fā)模式;各數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)12中的ARM數(shù)據(jù)采集及存儲(chǔ)模塊122通過串口接收 到停止數(shù)據(jù)采集命令后停止數(shù)據(jù)采集；
[0103] 步驟五:所述網(wǎng)關(guān)控制節(jié)點(diǎn)13中的第三Z i gBee模塊131接收到停止數(shù)據(jù)采集命令， 則進(jìn)行下一步；
[0104] 步驟六:所述網(wǎng)關(guān)控制節(jié)點(diǎn)13中的第三Z igBee模塊131向第i個(gè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)12中 的第二ZigBee模塊121發(fā)送上傳數(shù)據(jù)命令，其中，i取大于等于1且小于總數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的總 數(shù)的自然數(shù);第i個(gè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)12中的ARM數(shù)據(jù)采集及存儲(chǔ)模塊122通過串聯(lián)接收到上傳 數(shù)據(jù)命令后通過與其串口連接的第二ZigBee模塊將壓縮好的數(shù)據(jù)反饋給網(wǎng)關(guān)控制節(jié)點(diǎn)13 中的第三ZigBee模塊131;網(wǎng)關(guān)控制節(jié)點(diǎn)13中的第三ZigBee模塊131將相關(guān)壓縮數(shù)據(jù)通過 GPRS模塊132上傳至云服務(wù)器14;
[0105] 步驟七:取i = i+l，重復(fù)步驟六；
[0106] 步驟八:使用者通過PC機(jī)15從云服務(wù)器14中獲取相關(guān)壓縮數(shù)據(jù)。
[0107] 當(dāng)車輛從駛?cè)胨淼赖今偝鏊淼?，各部件工作詳情如下?br>[0108] 1、位于隧道入口外側(cè)和位于隧道出口外側(cè)的兩個(gè)觸發(fā)節(jié)點(diǎn)11中的兩個(gè)所述第一 ZigBee模塊111均進(jìn)行初始化，設(shè)置兩個(gè)第一 ZigBee模塊111中的P0 · 1均為中斷方式且設(shè)置 P0.1的觸發(fā)模式均為上升沿觸發(fā)模式;等待；
[0109] 所有所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)12中的所有第二ZigBee模塊121均進(jìn)行初始化，且所有的 第二ZigBee模塊121均啟動(dòng)操作系統(tǒng);所述數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)12中第二ZigBee模塊121若接收到 無線數(shù)據(jù)則串口傳出;ARM數(shù)據(jù)采集及存儲(chǔ)模塊122輪詢串口；
[011 0] 2、位于隧道入口外側(cè)的觸發(fā)節(jié)點(diǎn)11中的檢測(cè)部件112檢測(cè)到車輛駛?cè)胨淼赖男畔?時(shí)，第一Z i gBe e模塊111中的P0 · 1腳產(chǎn)生下降沿，引起P0 · 1中斷，則第一Z i gBee模塊111無線 發(fā)送數(shù)據(jù)采集命令給所有數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)12中的第二ZigBee模塊121以及位于隧道出口外側(cè) 的觸發(fā)節(jié)點(diǎn)11中的第一 ZigBee模塊111(此處，根據(jù)實(shí)際需求，還可同時(shí)無線發(fā)送數(shù)據(jù)采集 命令給網(wǎng)關(guān)控制節(jié)點(diǎn)13中的第三ZigBee模塊131);
[0111] 3、位于隧道出口外側(cè)的觸發(fā)節(jié)點(diǎn)11中的所述第一 ZigBee模塊111接收到位于隧道 入口外側(cè)的觸發(fā)節(jié)點(diǎn)11中的所述第一 ZigBee模塊111無線發(fā)送的數(shù)據(jù)采集命令，則設(shè)置其 第一 ZigBee模塊111中P0.1的觸發(fā)模式為下降沿觸發(fā)模式；
[0112] 所有數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)12中的ARM數(shù)據(jù)采集及存儲(chǔ)模塊122通過串口接收到數(shù)據(jù)采集 命令，其內(nèi)部的ARM數(shù)據(jù)采集模塊1221進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并將采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至與其連接的SD 卡1222內(nèi)（若此時(shí)網(wǎng)關(guān)控制節(jié)點(diǎn)13中的第三ZigBee模塊131收到數(shù)據(jù)采集命令，此時(shí)，第三 ZigBee模塊131不動(dòng)作）；
[0113] 4、位于隧道出口外側(cè)的觸發(fā)節(jié)點(diǎn)11中的檢測(cè)部件112檢測(cè)到車輛駛出隧道的信息 時(shí)，第一Z i gBe e模塊111中的P0 · 1腳產(chǎn)生下降沿，引起P0 · 1中斷，則第一Z i gBee模塊111無線 發(fā)送停止數(shù)據(jù)采集命令給所有數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)12中的第二ZigBee模塊121以及網(wǎng)關(guān)控制節(jié)點(diǎn) 13中的第三ZigBee模塊131(還可無線發(fā)送停止數(shù)據(jù)采集命令至位于隧道入口外側(cè)的觸發(fā) 節(jié)點(diǎn)11中的所述第一ZigBee模塊111，此時(shí)所述第一ZigBee模塊111不動(dòng)作）；
[0114] 5、所述網(wǎng)關(guān)控制節(jié)點(diǎn)13中的第三ZigBee模塊131發(fā)現(xiàn)無線接收中斷，解析無線消 息:若為位于隧道出口外側(cè)的觸發(fā)節(jié)點(diǎn)11中的所述第一 ZigBee模塊111無線發(fā)送停止數(shù)據(jù) 采集命令，則按照前后順序依次發(fā)送上傳數(shù)據(jù)命令至各數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)12中的第二ZigBee模 塊121(此處，按照由隧道入口至出口方向的排列順序依次上傳數(shù)據(jù)）；
[0115] 6、位于隧道入口外側(cè)的觸發(fā)節(jié)點(diǎn)11中的第一ZigBee模塊111判斷無線中斷，則解 析無線消息，若接收到網(wǎng)關(guān)控制節(jié)點(diǎn)13中的第三ZigBee模塊131發(fā)來的上傳數(shù)據(jù)命令，則發(fā) 送節(jié)點(diǎn)類型至網(wǎng)關(guān)控制節(jié)點(diǎn)13中的第三ZigBee模塊131;
[0116]數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)12中的第二ZigBee模塊121接收到無線消息后串口傳出;ARM數(shù)據(jù)采 集及存儲(chǔ)模塊122輪詢串口，若串口有數(shù)據(jù)，則解析串口消息:若為網(wǎng)關(guān)控制節(jié)點(diǎn)13中的第 三ZigBee模塊131發(fā)來的上傳數(shù)據(jù)命令，則ARM數(shù)據(jù)采集及存儲(chǔ)模塊122接收上傳數(shù)據(jù)命令， 其內(nèi)部的所述ARM數(shù)據(jù)采集模塊1221從與其連接的SD卡1222內(nèi)讀取數(shù)據(jù)并將相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行 壓縮，并通過第二ZigBee模塊121將壓縮數(shù)據(jù)傳輸給網(wǎng)關(guān)控制節(jié)點(diǎn)13中的第三ZigBee模塊 131；
[0117] 7、網(wǎng)關(guān)控制節(jié)點(diǎn)13中的第三ZigBee模塊131接收到數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)12中的第二 ZigBee模塊121的壓縮數(shù)據(jù)，則接收相應(yīng)的壓縮數(shù)據(jù)并將其傳送至與其連接的GPRS模塊 132，GPRS模塊132將接收到的壓縮數(shù)據(jù)上傳給云服務(wù)器14;
[0118] 8、使用者使用PC機(jī)15從云服務(wù)器14上獲取相關(guān)壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓、比對(duì)等操作。
[0119]上述各部件采用內(nèi)置電源方式，且各部件不動(dòng)作時(shí)均處于休眠狀態(tài)。
[0120]應(yīng)用本發(fā)明的隧道壓力波的采集系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)采集方法，具有以下效果：
[0121] 1、與現(xiàn)有基于WiFi的無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相比具有更高的節(jié)點(diǎn)容量和更遠(yuǎn)的拓?fù)?距離。
[0122]