無線地磁道路流量檢測方案
1:應用原理及系統組成
任何一個具有鐵磁性的物體,比如汽車、火車等,無論是靜止的還是運動的,地磁檢測器都可以檢測到由于其存在或者運動而引起的地球磁場的變化,如圖所示。一般來說,車輛輪胎和車輛發動機處對地球磁場的擾動尤其明顯,不同類型的車輛對地磁場產生的干擾程度也不一樣,干擾程度會隨著車輛上鐵磁性物體的分布不同而有所變化。因此,通過地磁傳感器采集磁場數據,分析磁場的擾動變化就可以判斷有無車輛經過,這也是當前地磁檢測器檢測車輛通過以獲得各項交通參數的原理。
無線地磁車輛檢測系統由若干個地磁車輛檢測器、一個信號接收機(可擴展接收天線)、一個數據輸出單元(兩種輸出單元可選),共三個功能模塊組成,將它們安裝在城市主要的交通路口,通過三個模塊的協調工作,為交通信號接收機提供當前交通路口的實時車流量情況。
地磁車輛檢測器:作為系統信息采集終端,車輛檢測器埋設于待測車道的中央,采集車輛通過檢測器時地球磁場的變化曲線,根據地磁場變化曲線判斷車輛的存在和通過。當檢測到車輛通過后,檢測器將數據發給信號接收機。
信號接收機:用來接收和發送檢測器發送的檢測結果,將檢測結果轉發給予交通信號機直接連接的數據轉換單元,當系統在大路口使用時,可以增加擴展天線,用來增強接收的范圍和距離,防止數據丟失,保證系統數據準確可靠的傳輸。
數據輸出單元:一個數據輸出單元最多可以為交通信號機提供20個車道的信息,使用時安裝在信號控制機箱內,輸出接口與交通信號機直接連接,輸出信號為檢測器的檢測結果。對于輸出單元有兩個輸出狀態:有車通過或者沒有車輛通過,檢測結果可以20路輸出單元輸出給交通信號機也可以通過485信號轉換模塊輸出給交通信號機。
2:系統特點
1:防護等級高,環境適應強
1)采用強度雙向螺紋外殼:可以有效增強與路面的絞合力;
2)采用高品質灌膠封裝:所有接口螺紋處都用高品質灌膠封裝,高壓下防水效果強;
3)防護等級達到IP67;
4)通過嚴格的整體高低溫測試:整體設備達到-40。
2:體積小,壽命長
WAVE檢測器是目前市場上體積最小的無線地磁檢測器,安裝破路更小,強度更大,抗碾壓。WAVE檢測器在減小體積的同時,優化天線配置,傳輸距離可達150米以上,且折射傳輸條件更為優越,在冰雪覆蓋與車輛密集情況下,檢測質量得到了有效提高。
使用超低功耗的定制協議,相比ZIGBEE等專用模塊,采用了更小的通信模塊,且功耗大幅度降低。電池體積降低,電池壽命更長。
3:成熟檢測算法,精度高
繼承了德國檢測線圈專業成熟的車輛檢測計算方法,并根據地磁特性進行了針對性優化,線圈之間實現互相同步與校驗算法,能夠提高檢測準確性,并能很大程度避免跨道,變道行車造成的干擾。
4:智能磁場校正與異常檢測,少維護
系統可以自動的對周圍磁場變化進行監控,當發現磁場異常時自動校正或報警;系統有多向檢測驗證方法,當發現數據異常,通信異常等情況下會自動校正或者重啟,并留下日志。減少系統的人工監視與維護。
3:功能與指標
具有多軸檢測,不受相鄰車輛干擾;
采用2.4G ISM波段無線傳輸;
接口形式:I/O(電平與開關量等),RS485和RJ45
流量準確率不小于98%;
平均車速準確率±5%,檢測速度范圍0~180km/h;
平均占有率準確率不小于85%;
16級靈敏度可調;
恢復時間小于10ms;
電磁干擾保護等級:IEC801;
平均故障間隔時間(MTBF)>10000小時;
平均無故障率不低于100萬次;
檢測器具有自動斷電重啟的功能;
系統各設備具有遠程固件升級;
檢測器具有依據當地情況自校準功能;
工作環境溫度:-40℃~+80℃,相對濕度:0到95%;
供電:12V±4V,DC;
接收機可以同時兼容各類無線地磁檢測器與車載電子標簽。
4:拓展應用
車輛門禁系統
快速公交/特種車輛 優先通行系統
高速公路車流量統計系統
城市道路/高速公路 超速抓拍系統
禁停區抓拍系統
城市停車誘導系統