車輛檢測系統(tǒng)是道路監(jiān)控系統(tǒng)非常重要的一部分。利用感應(yīng)線圈來檢測車輛速度是目前世界上技術(shù)較為成熟的車輛檢測方法，它可以獲得當前監(jiān)控路面交通流量、占有率、速度等數(shù)據(jù)，以此判斷道路阻塞情況，并利用外場信息發(fā)布系統(tǒng)發(fā)出警告等。本文將就目前環(huán)形線圈車輛檢測器的基本原理和組成進行介紹和分析。 一、環(huán)形線圈車輛檢測器基本原理 其基本原理如圖所示：在同一車道的道路路基段埋設(shè)一組(2個)感應(yīng)線圈，每組感應(yīng)線圈與多通道車輛檢測器相連。當車輛分別經(jīng)過兩個線圈時，由于線圈電感量的變化，車輛的通過狀態(tài)將被檢測到，同時狀態(tài)信號傳輸給車輛檢測器，由其進行采集和計算。此方法檢測精確，設(shè)備穩(wěn)定，且在惡劣天氣條件下仍具備出色的性能。此外，廉價的成本也是其在世界范圍內(nèi)得以廣泛應(yīng)用的原因之一。 二、檢測器的組成 檢測器(歐標卡式插槽)基本由機架、底板、中央處理器、檢測卡以及接線端子組成。檢測卡(品牌可選)沿導軌插入機架內(nèi)，并與底板和中央處理器實現(xiàn)電氣連通。 1、中央處理器 中央處理器是對采集信號進行計算的模塊，一般是一個帶嵌入式操作系統(tǒng)的單板機，具備較強的數(shù)字計算、存儲能力和通訊接口。通過對端口的掃描，捕捉電平的變化時間，以此計算出相應(yīng)的交通數(shù)據(jù)(具體算法稍后介紹)。 一般檢測器的通訊接口包括rs232/485，比較先進的還具有以太網(wǎng)接口和gprs模塊。目前，在國內(nèi)大多數(shù)應(yīng)用中，由于監(jiān)控路面和監(jiān)控中心距離的關(guān)系，系統(tǒng)集成商普遍采用調(diào)制解調(diào)器點對點聯(lián)接的方式上傳數(shù)據(jù)，或者通過plc中轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。 任何意外情況的發(fā)生導致處理器死機、故障等非工作狀態(tài)，都應(yīng)該能在短時間內(nèi)重新啟動，且不應(yīng)超過三十秒。 2、檢測卡 檢測車輛通過或靜止在感應(yīng)線圈的檢測域時，通過感應(yīng)線圈的電感量會降低，檢測卡的功能就是檢測這一變化并精確地輸出相應(yīng)的電平。 線圈式車輛檢測器采用的檢測卡品牌較多，一般都為歐標卡式接口。比較廣泛使用的有英國peek公司的mts4e，南非nortech的td634es，英國的monisense等。國內(nèi)也有眾多的檢測卡開發(fā)商，產(chǎn)品具有較高的性能價格比，但是在抗干擾能力、檢測靈敏度、穩(wěn)定性等性能上略遜于國外同類型產(chǎn)品。 就線圈感應(yīng)的角度而言，檢測卡應(yīng)該具有存在時間穩(wěn)定，并與車輛經(jīng)過實際情況相吻合的高精度電平跳變性能，因為在車輛高速通過的時候檢測時間是非常短的，通過兩個線圈的時間一般為一二百毫秒，單個線圈的存在時間更短。況且各種車的底盤輕重，距離地面位置的高低都會影響到檢測卡的電平存在時間。而存在時間和存在的開始時間是參與車長、車速計算的主要參數(shù)，這就解釋了為什么車高速通過時有些檢測卡測得的車長、車速不準確的情況，這就必須用一定的補償值，所以只有正確調(diào)節(jié)靈敏度才能保證檢測器的精度。 三、檢測器協(xié)議的架構(gòu) 每個車輛檢測器都應(yīng)該有自己的地址，以相互區(qū)分。 數(shù)據(jù)上傳的方式一般是應(yīng)答式的，也就是戶外系統(tǒng)(車輛檢測器)不主動發(fā)送數(shù)據(jù)，直到戶內(nèi)系統(tǒng)(監(jiān)控中心)發(fā)出采集數(shù)據(jù)的指令。