Устройство для выявления неровностей дорожного полотна
Работа победителя открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Поиск» среди работ обучающихся 10–11 классов |
Направление работы: Автомобильные дороги
Авторы работы: ГБОУ Школа № 853
Email: Написать
Предметы: Физика
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» 2020 года
|
Актуальность
От качества дорог и состояния дорожного покрытия зависят состояние и нормальная работа автомобиля. Качество дорог и срок службы напрямую зависят от нормальной работы автомашин, их количества на дорогах, внешней среды и природных условий.
Ежегодно автопарк России вырастает на 12%. Каждой весной после схода снега на дорогах появляются новые ямы, затрудняющие дорожное движение и создающие аварийные ситуации.
Цель
Создать мобильное и простое в использовании устройство для распознавания и сбора данных о дефектах дорожного полотна в РФ.
Задачи
- Знакомство с основами электромонтажа.
- Знакомство с программированием одноплатного компьютера Raspberry Pi.
- Знакомство со средой программирования баз данных MongoDB.
- Создание электронного устройства (ультразвукового датчика).
Оснащение и оборудование, использованное при создании работы
- Датчик расстояния JSN-SR04T
- Raspberry pi
- Два резистора
- Макетная плата
- Пара перемычек
- Устройство передачи данных (аккумулятор и GPS-навигатор)
Описание
Принцип разработанного устройства основан на сканировании дороги с помощью ультразвукового датчика расстояния. Спереди автомобиля на решётке радиатора устанавливается блок электронного устройства, мини-компьютер (Raspberry Pi), GPS датчик и датчик расстояния. Ультразвуковой датчик расстояния будет считывать высоту дорожного полотна и с помощью Raspberry Pi передавать информацию на удалённую станцию. На удалённой станции формируется база данных, повторяющиеся данные не дублируются, следовательно, база не перегружается лишними данными. Далее информация передаётся в центр организации дорожного движения (ЦОДД) с помощью мобильной сети 3G или 4G.
Электрическая схема подключения датчика расстояний
Результаты работы/выводы
- В процессе выполнения настоящей работы автором создано простое в использовании устройство, основанное на сканировании дороги с помощью ультразвукового датчика расстояния, запрограммированного raspberry pi, которое можно установить на любой автомобиль.
- Данное устройство является альтернативой мобильным лазерным лабораториям, основано на лазерном сканировании довольно больших областей дороги, оно громоздкое и неудобное в использовании. Таких машин мало, что затрудняет анализ всех дорог за короткие сроки.
- Таким образом, благодаря использованию ультразвукового датчика обследование дорог станет в разы проще и эффективнее.
Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы
Компания ОА «Яхрома Лада»
Перспективы использования результатов работы
Созданное мобильное устройство для распознавания и сбора данных о дефектах дорожного полотна просто в использовании и может широко применяться на дорогах России.
Мнение автора
«Предложенное решение проблемы может помочь сократить количество ДТП, связанных с дефектами дорог, и улучшить состояние дорог в РФ, обогатить базу ЦОДД и оптимизировать процесс ремонта. Также можно будет отследить качество ремонтных работ на дорогах»