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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(shí)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(jì)算出車輛的流量、速度、時(shí)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(diǎn)。
這種方法也有以下缺點(diǎn):
a. 線圈在安裝或維護(hù)時(shí)必須直接埋入車道，這樣交通會(huì)暫時(shí)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(hào)控制的十字路口，車輛啟動(dòng)或者制動(dòng)時(shí)損壞可能會(huì)更加嚴(yán)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(dāng)車流擁堵，車間距小于3m的時(shí)候，其檢測精度 稍有下降，有些廠商的產(chǎn)品甚至無法檢測。
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(duì)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(jià)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(biāo)返回的回波，測算出目標(biāo)的交通信息，每隔一段時(shí)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(gè)固定的車長，通過感應(yīng)投影區(qū)域內(nèi)的車輛的進(jìn)入與離開經(jīng)歷的時(shí)間來計(jì)算車速。一臺(tái)RTMS側(cè)掛可同時(shí)檢測8個(gè)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(zhǔn)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(huì)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(dá)到要求。因此，在橋梁、立交、高架路的安裝會(huì)受到限制，安裝困難，價(jià)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(jī)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(jìn)入檢測區(qū)時(shí)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(dòng)檢測線圈，有著直觀可靠，安裝調(diào)試維護(hù)方便，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)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(dòng)態(tài)陰影也會(huì)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(shí)，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(hào)頻率改變，再經(jīng)過波形變換電路、倍頻電路和計(jì)數(shù)電路，轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，單片機(jī)的定時(shí)中斷處理程序定時(shí)比較當(dāng)前頻率和基準(zhǔn)頻率的數(shù)值是否發(fā)生變化，做出適當(dāng)處理，將處理信號(hào)發(fā)送到相應(yīng)的執(zhí)行硬件，從而實(shí)現(xiàn)檢測車輛并采取相應(yīng)動(dòng)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(shí)現(xiàn)檢測由于車輛到來產(chǎn)生的與之對(duì)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(shí)現(xiàn)控制欄桿的升降和喇叭;通訊模塊——采用ICL232集成芯片實(shí)現(xiàn)邏輯電平的轉(zhuǎn)換，可以通過串行口直接與PC機(jī)進(jìn)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(jì)數(shù)電路、倍頻電路、單片機(jī)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(diǎn)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(duì)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(shí)時(shí)準(zhǔn)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(jī)，完成前端信息采集，接收主機(jī)再把相關(guān)信息傳送給信號(hào)控制機(jī)，信號(hào)控制機(jī)通過獲取的車流量信息來分析當(dāng)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(zhǔn)確率最高的檢測器，其技術(shù)成熟、價(jià)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(qiáng)，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(gè)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(diǎn)同時(shí)，施工工藝更便捷，修復(fù)工作更方便，路面損傷也更低。
