智能交通高清攝像機(jī)工作熱穩(wěn)定性改善研究.pdf

1、作為智能交通系統(tǒng)的輸入環(huán)節(jié)，交通攝像機(jī)在準(zhǔn)時(shí)高效的綜合交通管理體系中發(fā)揮著十分重要的作用。然而，伴隨著交通攝像機(jī)智能化、數(shù)字化等發(fā)展趨勢(shì)，其電路系統(tǒng)的熱流密度和發(fā)熱量日益升高。在實(shí)際應(yīng)用中，如果散熱不良導(dǎo)致核心芯片溫度過高，易引發(fā)丟包、誤碼以及重啟等一系列熱故障問題。因此，交通攝像機(jī)熱設(shè)計(jì)和熱穩(wěn)定性研究越來越受到業(yè)內(nèi)工程師的廣泛重視。目前，在產(chǎn)品研發(fā)過程中，基于計(jì)算流體力學(xué)（CFD）的熱仿真技術(shù)和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)相結(jié)合已成為優(yōu)化產(chǎn)品熱設(shè)計(jì)方

2、案以及縮短產(chǎn)品研發(fā)周期的重要途徑。
　　本文利用紅外熱像測(cè)溫技術(shù)，對(duì)某新型智能交通攝像機(jī)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試。在圖像采集模式下獲取了攝像機(jī)散熱系統(tǒng)和電路系統(tǒng)的紅外熱圖像；利用Ansys-Icepak熱流仿真平臺(tái)對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行了系統(tǒng)級(jí)和板件級(jí)熱分析，結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了仿真模型的合理性；在此基礎(chǔ)上，分析了環(huán)境溫度變化對(duì)攝像機(jī)熱負(fù)荷狀況的影響規(guī)律，其結(jié)果表明，攝像機(jī)工作熱負(fù)荷較為繁重，其輔助散熱系統(tǒng)散熱結(jié)構(gòu)不足以保證攝像機(jī)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

3、>　　本文基于常規(guī)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)攝像機(jī)電路系統(tǒng)布局提出了一種優(yōu)化方案，并通過Ansys-Icepak熱仿真研究其合理性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：芯片布局改進(jìn)后能有效降低核心元件工作熱負(fù)荷，緩解電路板熱應(yīng)力集中現(xiàn)象。為克服原機(jī)實(shí)驗(yàn)芯片功耗不宜調(diào)整的限制，針對(duì)攝像機(jī)核心元件DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）和FPGA（可編程門陣列）芯片構(gòu)建了模擬芯片試驗(yàn)臺(tái)架。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：芯片功率對(duì)其表面溫度有顯著影響，功率越高，芯片溫度呈近似線性增長，同時(shí)散熱器瞬時(shí)儲(chǔ)熱能力有所減