基于Si4432散射式大气低能见度仪的设计方案

度和维护，对CPU、内存等系统资源进行灵活配置。程序开发、编译及仿真使用ARM公司的RealView MDK开发工具集的新版本μVision 4.系统的主要功能包括能见度数值等多信息的采集、多种方式的数据传输以及数据存储等，总体工作流程如图3所示。系统上电后，首先开始系统初始化工作，进行对硬件模块的配置以及仪器自检。初始化完成，系统开始不间断地对能见度数值、温度信息等数据进行采集，获得的数据结合时间信息存入SD卡。当检测到的能见度连续一段时间均低于设置的报警阀值时，触发低能见度报警机制，系统通过有线或无线多种方式传输网络向指挥中心进行报警，以及实时更新现场可变信息牌、预警路标等显示设备。图3所示为系统总体工作流程。

5.低能见度场外实验

为了检验样机的性能和可靠性，2012年12月至2013年1月，对样机在我市进行了为期2个月的场外实验，直接测量输出大气能见度值，实验时间分别选在多雾发生的凌晨和傍晚，为方便分析，在不同能见度区间挑取了典型数据，并与人工观测值进行对比，结果如图4所示。从图4可以看出，样机的检测精度与能见度值成反比，随着能见度的升高而降低，这是因为在较高的能见度天气下，环境光背景噪声和杂光干扰更大，检测到的散射光信号更为微弱，测量精度也就越低。系统样机在500m范围内检测误差小于±5%,而500~2000m误差则增加到约±10%,完全符合系统±20%的测量精度要求。

6.结论

散射式低能见度预警检测仪主要由红外光发射和接收装置、信号调理模块、控制模块、预警数据输出模块和电源模块组成。本文提出的基于Si4432散射式大气低能见度仪的设计方案。方案中所设计系统的控制和数据处理采用基于ARMC o r t e x - M 3内核的新型微处理器，运行RTOS实时操作系统，有利于提高运行效率和系统性能，便于升级、维护和扩展。具有良好的社会效益和广阔的产业化前景。