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进入21世纪以来，伴随着我国经济的快速增长和交通事业的发展，为了能更好的支持经济的高速发展，全国的高速公路也进入了建设的高峰期，总里程已经突破8.5万公里。高速公路里程的快速增长给高速公路的日常管理带来了很大的挑战，特别是对高速公路隧道的管理与检测。高速公路中的隧道数量多、里程长且事故发生率较高，这是高速公路管理中的一大难题，所以隧道情况实时检测就成为高速公路隧道管理中的一个重要组成部分。高速公路中隧道检测系统的检测对象主要包括：隧道温度、隧道湿度、隧道道路图像、隧道一氧化碳含量和风速等对象，经过认真分析，本文选择的是隧道温湿度的采集，而温湿度是判断隧道火灾是否发生的重要依据。本文针对高速公路的里程长、检测范围分布较广等特点提出并设计的一种基于无线传感器网络技术的高速公路隧道温湿度检测系统。无线传感器网络技术是多学科交叉的新兴、热点研究领域，综合了传感器技术、嵌入式计算机技术、通信技术等多项前沿技术，可以实时的感知、采集、处理和传输覆盖地理区域内感知对象的检测信息。伴随着电子信息技术与通信技术的快速发展，无线传感器网络技术也更加成熟、实用，被广泛应用于各个领域和行业。与传统的检测系统相比，无线传感器具有采集的数据更准确、检测范围更广、系统造价更低、采集设施部署更灵活等优势，这些优点系统非常适用于高速公路行业。论文首先从课题的研究背景和应用情况入手，简要的介绍了无线传感器网络技术的国内外研究、应用状况以及主要的支撑技术。其次，根据高速公路的特点提出检测系统的整体设计方案，设计方案包括：系统的体系结构、系统的技术方案。确定了传感器节点和汇聚节点所采用的操作系统分别为TinyOS系统和Linux系统。第三，确定传感器的节点设计，节点由处理器，无线网络、传感器以及能量供应等相关模块组成，这四个模块是相辅相成，只有每一个部分都是最优设计，才能集成一个性能优越的传感器节点。第四，完成汇聚节点引导加载程序的构建以及Linux系统的移植，根据系统和硬件的需要对系统的代码进行修改，实现系统的良好运行。第五，浅析网络设备驱动程序实现的过程，保证网络设备能被系统正常识别，完成数据的收发工作。第六，对隧道温湿度检测系统进行测试，测试分为：节点数据的采集测试、数据传输测试以及汇聚节点的运行测试，对检测系统进行性能分析，确认采集数据的准确性。本文最后对整个系统进行总结，分析系统的优缺点，明确系统需要改进的地方，使其能更好的适用在实际工作环境中。