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無線地磁車輛檢測器的分類、原理及安裝與調(diào)試

發(fā)布時間:2020-04-16 分類:交通百科

一、無線地磁車輛檢測器的分類

1、環(huán)形線圈檢測器

環(huán)形線圈式無線地磁車輛檢測器(又稱為地感,多為埋設(shè)式檢測系統(tǒng))

環(huán)形線圈檢測器是傳統(tǒng)的交通檢測器,是目前世界上用量最大的一種檢測設(shè)備。車輛通過埋設(shè)在路面下的環(huán)形線圈,引起線圈磁場的變化,檢測器據(jù)此計算出車輛的流量、速度、時間占有率和長度等交通參數(shù),并上傳給中央控制系統(tǒng),以滿足交通控制系統(tǒng)的需要。此種方法技術(shù)成熟,易于掌握,并有成本較低的優(yōu)點。

這種方法也有以下缺點:

a. 線圈在安裝或維護時必須直接埋入車道,這樣交通會暫時受到阻礙。

b. 埋置線圈的切縫軟化了路面,容易使路面受損,尤其是在有信號控制的十字路口,車輛啟動或者制動時損壞可能會更加嚴重。

c. 感應(yīng)線圈易受冰凍、路基下沉、鹽堿等自然環(huán)境的影響。

d. 感應(yīng)線圈由于自身的測量原理所限制,當車流擁堵,車間距小于3m的時候,其檢測精度 稍有下降,有些廠商的產(chǎn)品甚至無法檢測。

無線地磁車輛檢測器

2、普通波頻檢測器

波頻無線地磁車輛檢測器(多為懸掛式檢測系統(tǒng))

波頻無線地磁車輛檢測器是以微波、超聲波和紅外線等對車輛發(fā)射電磁波產(chǎn)生感應(yīng)的檢測器,這里主要介紹微波無線地磁車輛檢測器(RTMS),它是一種價格低、性能優(yōu)越的交通檢測器,可廣泛應(yīng)用于城市道路和高速公路的交通信息檢測。

微波無線地磁車輛檢測器(RTMS)的工作方式是:采用側(cè)掛式,在扇形區(qū)域內(nèi)發(fā)射連續(xù)的低功率調(diào)制微波,并在路面上留下一條長長的投影。RTMS以2米為一 “層”,將投影分割為32層。用戶可將檢測區(qū)域定義為一層或多層。RTMS根據(jù)被檢測目標返回的回波,測算出目標的交通信息,每隔一段時間通過RS- 232向控制中心發(fā)送。它的車速檢測原理是:根據(jù)特定區(qū)域的所有車型假定一個固定的車長,通過感應(yīng)投影區(qū)域內(nèi)的車輛的進入與離開經(jīng)歷的時間來計算車速。一臺RTMS側(cè)掛可同時檢測8個車道的車流量、道路占有率和車速。

微波無線地磁車輛檢測器(RTMS)的測量方式在車型單一,車流穩(wěn)定,車速分布均勻的 道路上準確度較高,但是在車流擁堵以及大型車較多、車型分布不均勻的路段,由于遮擋,測量精度會受到比較大的影響。另外,微波檢測器要求離最近車道有3m 的空間,如要檢測8車道,離最近車道也需要7-9m的距離而且安裝高度達到要求。因此,在橋梁、立交、高架路的安裝會受到限制,安裝困難,價格也比較昂貴。

3、視頻檢測器

視頻無線地磁車輛檢測器是通過視頻攝像機作傳感器,在視頻范圍內(nèi)設(shè)置虛擬線圈,即檢測區(qū),車輛進入檢測區(qū)時使背景灰度值發(fā)生變化,從而得知車輛的存在,并以此檢測車輛的流量和速度。檢測器可安裝在車道的上方和側(cè)面,與傳統(tǒng)的交通信息采集技術(shù)相比,交通視頻檢測技術(shù)可提供現(xiàn)場的視頻圖像,可根據(jù)需要移動檢測線圈,有著直觀可靠,安裝調(diào)試維護方便,價格便宜等優(yōu)點,缺點是容易受惡劣天氣、燈光、陰影等環(huán)境因素的影響,汽車的動態(tài)陰影也會帶來干擾,受惡劣天氣正確檢測率下降,甚至無法檢測。受燈光、陰影等環(huán)境因素的影響誤檢率也大幅上升。

二、無線地磁車輛檢測器的工作原理

預(yù)先埋在地下的線圈在有車輛通過時,由于電磁感應(yīng),LC振蕩電路中的線圈電感量改變,產(chǎn)生的振蕩信號頻率改變,再經(jīng)過波形變換電路、倍頻電路和計數(shù)電路,轉(zhuǎn)換成單片機可以識別的數(shù)字信號,單片機的定時中斷處理程序定時比較當前頻率和基準頻率的數(shù)值是否發(fā)生變化,做出適當處理,將處理信號發(fā)送到相應(yīng)的執(zhí)行硬件,從而實現(xiàn)檢測車輛并采取相應(yīng)動作的功能。影響振蕩頻率變化的因素有:車輛、氣候、元器件參數(shù)的漂移等等。

具體的,無線地磁車輛檢測器可分為輸入模塊——主要實現(xiàn)檢測由于車輛到來產(chǎn)生的與之對應(yīng)的一定頻率的正弦波,通過檢查正弦波來判斷車輛的到來;輸出模塊——由控制輸出電路來控制繼電器,從而實現(xiàn)控制欄桿的升降和喇叭;通訊模塊——采用ICL232集成芯片實現(xiàn)邏輯電平的轉(zhuǎn)換,可以通過串行口直接與PC機進行通訊;判斷模塊——是無線車輛檢測器的核心,主要由整形放大電路、計數(shù)電路、倍頻電路、單片機電路和看門狗電路幾部組成。

三、無線地磁車輛檢測器安裝及調(diào)試

無線地磁檢測器現(xiàn)在已經(jīng)取代了環(huán)形線圈車檢器,通過將路面檢測單元由原來環(huán)型線圈“面覆蓋”替換為地磁車檢器“點覆蓋”,來降低施工難度,減少路面損傷。

地磁檢測器是一種通過數(shù)字式磁敏傳感器探測車輛對地磁的影響,以此來判斷車道上車輛經(jīng)過情況的傳感器網(wǎng)絡(luò)裝置。通過這種裝置可實時準確感應(yīng)車道上經(jīng)過的車輛,并將采集到的信息通過傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至與之配套使用的接收主機,完成前端信息采集,接收主機再把相關(guān)信息傳送給信號控制機,信號控制機通過獲取的車流量信息來分析當前車道的占有率、車速、車型等。

環(huán)形線圈檢測器雖是目前交通領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛,準確率最高的檢測器,其技術(shù)成熟、價格合理,被公路及城市交通行業(yè)廣泛應(yīng)用,且不受外界環(huán)境和天氣變化的影響,抗干擾能力強,但因公路的特殊環(huán)境造成環(huán)形線圈大量損壞,維修工作工程量較大、難度較高,維修工作涉及封道、路面切割、線圈敷設(shè)、切縫回填等一系列工作,在一定程度上影響交通通行。而地磁檢測器安裝僅需在路面鉆一個孔,將地磁檢測器植入路面,施工難度較低,速度快,在秉承環(huán)形線圈車檢器優(yōu)點同時,施工工藝更便捷,修復(fù)工作更方便,路面損傷也更低。