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智能交通教學(xué)實訓(xùn)沙盤:讓交通管理觸手可及

2024-08-22 06:48
  一、什么是智能交通教學(xué)實訓(xùn)沙盤
  智能交通教學(xué)實訓(xùn)沙盤是一種以真實比例縮小的城市交通模型為基礎(chǔ),通過模擬各種交通設(shè)施和車輛的運行狀態(tài),展示交通流量、擁堵情況、事故處理等信息,幫助學(xué)生了解和掌握交通管理的基本知識和技能。它可以分為道路、橋梁、公交站等多個模塊,模擬出完整的城市交通系統(tǒng)。

DB-GSS05 智能交通教學(xué)實訓(xùn)沙盤


 
智能交通教學(xué)實訓(xùn)沙盤
一、沙盤介紹:
智能交通教學(xué)實訓(xùn)沙盤是以城市道路交通、社區(qū)商圈為原型,綜合運用無線傳輸網(wǎng)絡(luò)、單片機、RFID射頻識別、傳感器與控制器、AI人工智能、電磁導(dǎo)航駕駛、智能語音、云計算等技術(shù),依托部署在實景沙盤中的傳感器與控制器、無線通信模組、RFID模組、智能實訓(xùn)小車以及智能網(wǎng)關(guān)等設(shè)備,實現(xiàn)智能交通的控制與管理,幫助學(xué)生熟悉智能交通系統(tǒng)相關(guān)項目的開發(fā)與應(yīng)用。
  智能交通教學(xué)實訓(xùn)沙盤為各個系統(tǒng)提供相應(yīng)的場景,場景中布置對應(yīng)功能的傳感器與執(zhí)行器,傳感器將采集到的信息通過ZigBee進行傳輸,并控制相應(yīng)執(zhí)行器作出反應(yīng),使得智能城市、自動駕駛、車輛追蹤、ETC抬桿控制、城市環(huán)境監(jiān)測、智能路燈、城市燈光控制、交通燈指示、物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)智能車、智能網(wǎng)關(guān)、物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)器等系統(tǒng)融合在一起,形成一套完整的智能交通模型。
 
二、沙盤特點:
智能交通教學(xué)實訓(xùn)沙盤構(gòu)造圖
智能交通教學(xué)實訓(xùn)沙盤是一款以綜合實訓(xùn)為主的實景沙盤,通過將交通道路、路燈、紅綠燈、監(jiān)控攝像、公交站、ETC抬桿以及智能城市等場景相結(jié)合,實現(xiàn)通過沙盤內(nèi)部物聯(lián)網(wǎng)模塊,控制智能小車完成在交通沙盤內(nèi)不同場景的運行,完成智能交通系統(tǒng)的實訓(xùn)實驗。
u  智能交通沙盤采用高強度鋁合金骨架,外形尺寸1.2m*1.2m*0.25m;
u  智能交通沙盤包含智能小車、智能路燈系統(tǒng)、紅綠燈系統(tǒng)、公交語音播報系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、報警器系統(tǒng)、紅綠燈系統(tǒng)、自動抬桿系統(tǒng)、城市燈光系統(tǒng)、車牌識別以及車輛定位系統(tǒng),均可通過沙盤內(nèi)實驗?zāi)K進行采集和控制;
u  智能交通沙盤采用一體式供電結(jié)構(gòu),整個沙盤只需連接一根電源線即可,通過一根電源線可以為13路模塊供電,省去繁雜的接線工作,便于學(xué)生使用操作;
u  智能交通沙盤表面集成13個實驗?zāi)K插槽,所有實驗插槽均可進行磁吸式連接,并且集成防短路設(shè)計,支持至多個模塊的聯(lián)動實驗,可在單個知識點學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,進行多模塊綜合應(yīng)用實驗,可完成無線傳感網(wǎng)絡(luò)實驗等多種復(fù)雜的聯(lián)網(wǎng)實驗;
u  智能交通沙盤內(nèi)部電器與物聯(lián)網(wǎng)模塊底板連接,可通過物聯(lián)網(wǎng)模塊直接控制智能交通的燈光和,代碼開源,支持二次開發(fā);
u 提供NewIOT物聯(lián)網(wǎng)實驗平臺,用于實驗調(diào)試及相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)模塊基礎(chǔ)配置
 
三、沙盤系統(tǒng):
1.智能小車
智能小車
  智能實訓(xùn)小車采用STM32高性能處理器,小車搭載四種不同的運動套件,可實現(xiàn)紅外尋跡、電磁尋跡、紅外避障以及控制功能,支持磁吸搭積木的連接方式,可搭配不同的模塊實現(xiàn)不同實訓(xùn)功能,小車還集成RFID射頻識別模塊、ZigBee通信模塊、高頻卡片以及車牌號卡片等,提供開放的源代碼和實驗例程。
2.智能網(wǎng)關(guān)和無線傳輸系統(tǒng)
智能網(wǎng)關(guān)和無線傳輸系統(tǒng)智能網(wǎng)關(guān)和無線傳輸系統(tǒng)
  智能網(wǎng)關(guān)采用ZigBee和WiFi的雙網(wǎng)關(guān),整個系統(tǒng)的底層采用ZigBee技術(shù)進行無線傳輸,其中ZigBee網(wǎng)關(guān)負責(zé)連接局域網(wǎng),而WiFi網(wǎng)關(guān)負責(zé)將采集的傳感器信息傳輸至云平臺端,實現(xiàn)云端顯示和控制;
3.公交語音播報系統(tǒng)
公交語音播報系統(tǒng)
采用智能語音播報模塊和125k低頻度讀卡器,當(dāng)內(nèi)置125k讀卡器的小車經(jīng)過并讀取到預(yù)置在公交站旁的低頻卡片時,小車識別卡片數(shù)據(jù),將公交報站指令通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)秸Z音播報模塊上,此時小車停止,并播報到站信息,待延時結(jié)束后,播報小車啟動信息,小車自動啟動,實現(xiàn)模擬公交的報站和自動啟停。
4.智能路燈系統(tǒng)
智能路燈系統(tǒng)
智能路燈系統(tǒng)主要由模擬路燈、繼電器控制器和低頻讀卡器組成,每路路燈與繼電器連接,小車運行時識別預(yù)置在道路下的低頻卡片,并通過ZigBee無線傳感網(wǎng)發(fā)送繼電器開啟和關(guān)閉的指令,聯(lián)動繼電器進行路燈的自動開合,從而實現(xiàn)智能路燈,即車走哪條路,哪條路的路燈才亮起,節(jié)約能源;
5.城市燈光系統(tǒng)
城市燈光系統(tǒng)
城市燈光系統(tǒng)由光照度傳感器、繼電器執(zhí)行器以及內(nèi)置在建筑物內(nèi)的LED燈組成,當(dāng)環(huán)境亮度降低時,達到預(yù)設(shè)的臨界值時,建筑燈光會自動亮起,亮度恢復(fù)正常后,建筑燈光自動熄滅;
 
6.交通信號燈系統(tǒng)
交通信號燈系統(tǒng)
  交通信號燈系統(tǒng)由紅綠燈模塊、紅外對射模塊和漫反射模塊組成,通過傳感器和交通信號燈的協(xié)調(diào)配合,實現(xiàn)小車自動啟停和行人避讓,當(dāng)小車經(jīng)過進入到紅綠燈路口,并觸發(fā)傳感器,紅綠燈模塊將此時信號燈的狀態(tài)通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給小車,小車接收信息后,執(zhí)行相應(yīng)操作。
7.ETC自動抬桿系統(tǒng)
ETC自動抬桿系統(tǒng)
ETC自動抬桿系統(tǒng)由915M高頻讀卡器和舵機執(zhí)行器組成,當(dāng)小車駛?cè)隕TC入口時,915M高頻讀卡器識別小車預(yù)設(shè)的高頻卡片,并將道閘打開的指令通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)蕉鏅C執(zhí)行器,由舵機執(zhí)行器完成自動抬竿,待檢測到小車經(jīng)過后,自動關(guān)閉道閘;
 
8.城市環(huán)境感知系統(tǒng)
城市環(huán)境感知系統(tǒng)
  城市環(huán)境感知系統(tǒng)由多個環(huán)境感知傳感器組成,包括:空氣溫濕度、二氧化碳濃度、光照度、雨雪、風(fēng)速等,傳感器配套ZigBee無線模塊進行組網(wǎng),并通過WiFi網(wǎng)關(guān)將環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)上傳至云端,實現(xiàn)云端采集;
9.城市居民安防系統(tǒng)
城市居民安防系統(tǒng)
  城市安防系統(tǒng)由多種組成,包括:人體紅外報警、煙霧報警、火焰報警、紅外對射報警等,配套ZigBee無線模塊進行組網(wǎng),并通過WiFi網(wǎng)關(guān)將環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)上傳至云端,實現(xiàn)云端采集;
 
 
10.AI車牌識別系統(tǒng)
AI車牌識別系統(tǒng)
  AI車牌識別系統(tǒng)主要采用AI攝像頭識別技術(shù),提供配套的攝像頭模組和屏幕模組,既可識別車牌,也可以識別物體,通過對小車車牌的識別,比對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù),實時顯示采集的車牌號碼信息,也可自主進行Python的相關(guān)開發(fā),實現(xiàn)不同的應(yīng)用功能;
11.車輛定位系統(tǒng)
車輛定位系統(tǒng)
  在沙盤道路下方,預(yù)置了多個低頻卡片,通過小車在沙盤上運行,小車上的低頻讀卡器讀取每個卡片,通過每個卡片的ID不同,實現(xiàn)小車在各個不同位置的定位,整個系統(tǒng)是通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸,將小車位置信息發(fā)送至上位機軟件端,實現(xiàn)軟件動畫與小車運行軌跡同步,同時軟件還具備顯示紅綠燈和路燈狀態(tài)的功能;
四、配置清單:
序號 項目 名稱 數(shù)量 備注
1 沙盤 智能交通實訓(xùn)沙盤 1 1.2m*1.2m*0.25m
2 調(diào)試平臺 物聯(lián)網(wǎng)實驗平臺 1 一體化供電平臺
3 供電底板 3.3V/5V供電底板 13 支持磁吸搭積木
4 單片機 嵌入式STM32模塊 13 支持磁吸搭積木
5 無線通訊 ZigBee無線通信模塊 13 支持磁吸搭積木
WIFI無線通信模塊 1 支持磁吸搭積木
6 射頻識別 UHF超高頻模塊(915M) 1 含天線和標簽
LF低頻模塊(125k) 1 智能小車內(nèi)置
7 傳感器 空氣溫濕度傳感器 1 支持磁吸搭積木
光照傳感器 1 支持磁吸搭積木
人體紅外傳感器 1 支持磁吸搭積木
氣體傳感器 1 支持磁吸搭積木
火焰?zhèn)鞲衅?/span> 1 支持磁吸搭積木
紅外對射傳感器 1 支持磁吸搭積木
信號采集傳感器 1 支持磁吸搭積木
8 執(zhí)行控制器 雙路繼電器執(zhí)行器 3 支持磁吸搭積木
舵機執(zhí)行器 1 支持磁吸搭積木
風(fēng)扇模塊 1 支持磁吸搭積木
語音播報模塊 1 支持磁吸搭積木
LED紅綠燈模塊 1 支持磁吸搭積木
9 智能小車 智能小車 1 支持磁吸搭積木
智能小車處理器模塊 1 支持磁吸搭積木
自動駕駛碰撞預(yù)警傳感器 1 支持磁吸搭積木
自動駕駛磁性巡線傳感器 1 支持磁吸搭積木
自動駕駛紅外巡線傳感器 1 支持磁吸搭積木
AI攝像識別模塊 1 支持磁吸搭積木
10 云平臺 公有云平臺 1 支持上云
 
  二、智能交通教學(xué)實訓(xùn)沙盤的特點
  1. 真實性強:智能交通教學(xué)實訓(xùn)沙盤采用真實比例縮小的城市交通模型,盡可能地還原了現(xiàn)實中的交通設(shè)施和車輛,讓學(xué)生能夠更直觀地了解交通狀況。
  2. 互動性高:學(xué)生可以通過操作沙盤上的設(shè)施和車輛,模擬各種交通場景,進行實際操作練習(xí),提高學(xué)生的實踐能力。
  3. 信息化程度高:智能交通教學(xué)實訓(xùn)沙盤可以實時展示交通流量、擁堵情況、事故處理等信息,幫助學(xué)生了解交通管理的實時動態(tài)。
  4. 可擴展性強:智能交通教學(xué)實訓(xùn)沙盤可以根據(jù)需要增加新的功能模塊,如智能信號燈、電子警察等,滿足不同課程的教學(xué)需求。
  三、智能交通教學(xué)實訓(xùn)沙盤的優(yōu)勢
  1. 提高學(xué)生的實踐能力:學(xué)生可以通過操作沙盤上的設(shè)施和車輛,模擬各種交通場景,進行實際操作練習(xí),提高學(xué)生的實踐能力。
  2. 增強學(xué)生的理論聯(lián)系實際能力:智能交通教學(xué)實訓(xùn)沙盤可以將理論知識與實際操作相結(jié)合,幫助學(xué)生更好地理解和掌握交通管理知識。
  3. 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力:學(xué)生可以通過模擬各種交通場景,發(fā)現(xiàn)問題并提出解決方案,培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決問題的能力。
  4. 提高教學(xué)質(zhì)量:智能交通教學(xué)實訓(xùn)沙盤可以使教師更加生動地講解課程內(nèi)容,提高教學(xué)質(zhì)量。

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