无线地磁车辆检测装置的开发.pdf

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1、论文Thesis无线地磁车辆检测装置的开发文／交通运输部路网监测与应急处置中心宋杰梅乐翔随着我国国家干线公路网运行监测体系的不断完善，按照路网运行管理部门保安全、保畅通，提供公共服务的历史使命，围绕路网监测、应急处置、信息服务等主要职能，要建成技术先进、架构合理、功能完善、经济适用、安全可靠的智能化路网运行监测系统。最终实现全国干线公路网运行情况，及时、全面掌握路网基础设施技术状况、运行状态、气象环境、车辆荷载信息实时获取，重要路段、重要通道运行态势科学判别与评估。交通流特征数据的采集，是路网检测与应急处置的一个重要的组成部分，通过对交通流特征数据的统计分析，管理者可以准确掌握交通现

2、状及其变化规律，做出科学的决策。然而，在一些需要布置站点的地方，由于无法铺设供电电缆和通讯电缆，或者铺设供电电缆和通讯电缆的施工期比较长，传统的交通流数据采集系统的缺陷就显现出来。因此，便捷、高效的交通流采集系统，将成为未来高速公路交通控制技术的发展方向。圜圜回国圃圜从工作原理来分，常见车辆的检测技术有光电、磁感应、超声波、视频和红外检测器等，从使用方式划分，可分为波频检测器、视频检测器和磁频检测器三大类。环形线圈检测器车道线圈，接入高频交变电流后产生交变磁场，当车辆经过该区域时，感应线圈的电感量和LC振荡频率发生变化，产生状态量，设备根据采集频率，可以对车型进行判，车型分类判断率较

3、高。该技术已成熟化、标准化，检测不受环境变化影响，能够实现全天候检测。但是，安装和维修时，必须封道进行路面切割，路面改造时必须重新切割铺设。超声波检测器，由超声波发生器和相应检测单元组成，工作原理是由超声波发生器发射一束超声波，再接收从车辆或地面的反射波，根据反射波返回时差，判断车辆是否通过。路面环境对检测器影响不大，而且检测器使用寿命长，维修方便。但是，检测范围呈锥形，受车型、车高影响，检测精度不高，检测精度受天气影响较大。微波雷达检测器基于多普勒效应原理，设备由发射天线和接收器两部分组成。检测器的接收器测出由于车辆运动而产生的频移，即产生一个车辆感应输出信号，从而测定车辆的通过。

4、它的体积小，安装方便，工作寿命长，无需封路即可精确检测车辆速度信息，如交通量、车速。但是，雷达系统的反射波容易受其他运动体的干扰，并且在恶劣天气下，检测信号不稳定，检测精度不高。红外检测器设备分为主动式和被动式两种类型。主动式红外检测器的感应器是半导体红外线发生器，驶进检测区域的车辆将红外光反射回检测器处，产生感应信号。被动式红外检测器原理，是利用无车辆路面的红外线辐射强度与车道有汽车通过时的红外线辐射强度变化，由红外线接受器检测出来，具有快速准确、轮廓清晰的检测能力，工作环境现场的灰尘、冰、雾，会影响系统的正常工作。视频检测器利用安装在车道上的摄像机，实时监视检测区域，计算、分析、

5、处理视频采集信号，提取车辆轮廓特征，通过模式识别的方法进行车型识别。视频检测器能统计车流量密度，计算拥堵指数等重要交通参数，大型车辆会挡住相邻小型车辆，阴影、积水反射或昼夜转化，将造成检测误差。声响车辆检测器工作原理，是利用一种特殊的扩音设备，在检测范围内采集机动车在发动、行驶时发出的声响，通过区别其不同声波以鉴别车辆通过或存在。当车辆进入检测区域时，声响能量增加，当车辆离开区域时，声响水平回到原水平，因而检测车辆通过。该检测器悬挂在道路上方，安装维修方便，不影响交通，但是检测精度受环境影响比较大。无线地磁车检器开发·地磁车检器地磁车辆传感器的工作原理，是通过测量车道所在地表磁场的变

6、化，发现铁磁物体的运动。当车道传感器附近出现足够大的铁磁物体时，车道所在地表周围的地球磁力线会发生弯曲和密度的变化，地磁车辆传感器感知到这种微小的变化，并通过相应的判断准则来确定是否有铁磁物体在附近出现。在车辆检测传感器的选择中，地磁传感器除在检测方面具有优点外，还特别适合于既需要小型化，低功耗又有高精度需要的应用。该传感器不会受一般传感器的长期稳定性低，线性不佳的影响，且容易受外界电子干扰，磁铁干扰锁死等现场突发情况困扰。其小型化、低功耗、高精度等特点，能够很好地满足无线通信车辆检测系统的研究，因此选用地磁传感器作为车辆检测器的传感部分，来确定车道内通过车辆的吨位、车型以及运动方向

7、等信息。地磁车检器支持单车道安装和双车道两种施工安装模式。双车道使用双向传感器，为减小邻近车辆对本车道的干扰，传感器均安装在双车道的外侧边。相应技术指标有：工作电流需<16mA，供电电压在10VDC至14VDC，工作温、湿度为一200C至+700C、100％最大相对湿度，数据总线为RS485，速率是19200bps，开关量输出为2路，NPN集电极开路输出200mA，12V、常开，磁场强度检测范围为一6高斯至+6高斯，可单独现场控制或联网控制。·太阳能供电技