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无线地磁车辆检测器的分类、原理及安装与调试

发布时间:2020-04-16 分类:交通百科

一、无线地磁车辆检测器的分类

1、环形线圈检测器

环形线圈式无线地磁车辆检测器(又称为地感,多为埋设式检测系统)

环形线圈检测器是传统的交通检测器,是目前世界上用量最大的一种检测设备。车辆通过埋设在路面下的环形线圈,引起线圈磁场的变化,检测器据此计算出车辆的流量、速度、时间占有率和长度等交通参数,并上传给中央控制系统,以满足交通控制系统的需要。此种方法技术成熟,易于掌握,并有成本较低的优点。

这种方法也有以下缺点:

a. 线圈在安装或维护时必须直接埋入车道,这样交通会暂时受到阻碍。

b. 埋置线圈的切缝软化了路面,容易使路面受损,尤其是在有信号控制的十字路口,车辆启动或者制动时损坏可能会更加严重。

c. 感应线圈易受冰冻、路基下沉、盐碱等自然环境的影响。

d. 感应线圈由于自身的测量原理所限制,当车流拥堵,车间距小于3m的时候,其检测精度 稍有下降,有些厂商的产品甚至无法检测。

无线地磁车辆检测器

2、普通波频检测器

波频无线地磁车辆检测器(多为悬挂式检测系统)

波频无线地磁车辆检测器是以微波、超声波和红外线等对车辆发射电磁波产生感应的检测器,这里主要介绍微波无线地磁车辆检测器(RTMS),它是一种价格低、性能优越的交通检测器,可广泛应用于城市道路和高速公路的交通信息检测。

微波无线地磁车辆检测器(RTMS)的工作方式是:采用侧挂式,在扇形区域内发射连续的低功率调制微波,并在路面上留下一条长长的投影。RTMS以2米为一 “层”,将投影分割为32层。用户可将检测区域定义为一层或多层。RTMS根据被检测目标返回的回波,测算出目标的交通信息,每隔一段时间通过RS- 232向控制中心发送。它的车速检测原理是:根据特定区域的所有车型假定一个固定的车长,通过感应投影区域内的车辆的进入与离开经历的时间来计算车速。一台RTMS侧挂可同时检测8个车道的车流量、道路占有率和车速。

微波无线地磁车辆检测器(RTMS)的测量方式在车型单一,车流稳定,车速分布均匀的 道路上准确度较高,但是在车流拥堵以及大型车较多、车型分布不均匀的路段,由于遮挡,测量精度会受到比较大的影响。另外,微波检测器要求离最近车道有3m 的空间,如要检测8车道,离最近车道也需要7-9m的距离而且安装高度达到要求。因此,在桥梁、立交、高架路的安装会受到限制,安装困难,价格也比较昂贵。

3、视频检测器

视频无线地磁车辆检测器是通过视频摄像机作传感器,在视频范围内设置虚拟线圈,即检测区,车辆进入检测区时使背景灰度值发生变化,从而得知车辆的存在,并以此检测车辆的流量和速度。检测器可安装在车道的上方和侧面,与传统的交通信息采集技术相比,交通视频检测技术可提供现场的视频图像,可根据需要移动检测线圈,有着直观可靠,安装调试维护方便,价格便宜等优点,缺点是容易受恶劣天气、灯光、阴影等环境因素的影响,汽车的动态阴影也会带来干扰,受恶劣天气正确检测率下降,甚至无法检测。受灯光、阴影等环境因素的影响误检率也大幅上升。

二、无线地磁车辆检测器的工作原理

预先埋在地下的线圈在有车辆通过时,由于电磁感应,LC振荡电路中的线圈电感量改变,产生的振荡信号频率改变,再经过波形变换电路、倍频电路和计数电路,转换成单片机可以识别的数字信号,单片机的定时中断处理程序定时比较当前频率和基准频率的数值是否发生变化,做出适当处理,将处理信号发送到相应的执行硬件,从而实现检测车辆并采取相应动作的功能。影响振荡频率变化的因素有:车辆、气候、元器件参数的漂移等等。

具体的,无线地磁车辆检测器可分为输入模块——主要实现检测由于车辆到来产生的与之对应的一定频率的正弦波,通过检查正弦波来判断车辆的到来;输出模块——由控制输出电路来控制继电器,从而实现控制栏杆的升降和喇叭;通讯模块——采用ICL232集成芯片实现逻辑电平的转换,可以通过串行口直接与PC机进行通讯;判断模块——是无线车辆检测器的核心,主要由整形放大电路、计数电路、倍频电路、单片机电路和看门狗电路几部组成。

三、无线地磁车辆检测器安装及调试

无线地磁检测器现在已经取代了环形线圈车检器,通过将路面检测单元由原来环型线圈“面覆盖”替换为地磁车检器“点覆盖”,来降低施工难度,减少路面损伤。

地磁检测器是一种通过数字式磁敏传感器探测车辆对地磁的影响,以此来判断车道上车辆经过情况的传感器网络装置。通过这种装置可实时准确感应车道上经过的车辆,并将采集到的信息通过传感器网络发送至与之配套使用的接收主机,完成前端信息采集,接收主机再把相关信息传送给信号控制机,信号控制机通过获取的车流量信息来分析当前车道的占有率、车速、车型等。

环形线圈检测器虽是目前交通领域应用最广泛,准确率最高的检测器,其技术成熟、价格合理,被公路及城市交通行业广泛应用,且不受外界环境和天气变化的影响,抗干扰能力强,但因公路的特殊环境造成环形线圈大量损坏,维修工作工程量较大、难度较高,维修工作涉及封道、路面切割、线圈敷设、切缝回填等一系列工作,在一定程度上影响交通通行。而地磁检测器安装仅需在路面钻一个孔,将地磁检测器植入路面,施工难度较低,速度快,在秉承环形线圈车检器优点同时,施工工艺更便捷,修复工作更方便,路面损伤也更低。