專利名稱：一種車輛檢測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車輛檢測(cè)器，是一種交通參數(shù)測(cè)量裝置，屬于交通監(jiān)控
■背景技術(shù)公路交通，特別是實(shí)行收費(fèi)的公路交通和城市高架道路，一天24小時(shí)要通過(guò)大量的各種車輛，要確保各種數(shù)據(jù)的測(cè)量和監(jiān)控，就要配備一定的檢測(cè)手段，車輛檢測(cè)器便是其中的一種。
車輛檢測(cè)器的工作原理是車輛通過(guò)埋設(shè)在路面下的環(huán)形線圈引起線圈磁場(chǎng)的變化，該變化被檢測(cè)元件檢測(cè)后，經(jīng)過(guò)處理再送至數(shù)據(jù)處理單元，由此檢測(cè)車輛的存在和車速，以滿足監(jiān)控系統(tǒng)的需要。
現(xiàn)有的車輛檢測(cè)器基本上均有五部分組成1)線圈檢測(cè)單元。2)數(shù)據(jù)處理單元。3)通訊單元。4)機(jī)箱與供電單元。5)環(huán)形線圈傳感單元(埋在路面下)。
1993年，中國(guó)國(guó)內(nèi)上海電器科學(xué)研究所推出了一種車輛檢測(cè)器，采用上述五部分構(gòu)成，從技術(shù)上講，處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，受到用戶普遍好評(píng)。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子元器件質(zhì)量的提高，現(xiàn)有技術(shù)的車檢器在性能和可靠性方面的弱點(diǎn)便顯露出來(lái)，需要改造，以滿足公路交通的需要。
■發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種新的車輛檢測(cè)器，該車輛檢測(cè)器是線路配置先進(jìn)，外殼防護(hù)等級(jí)高，數(shù)據(jù)處理快的模塊化產(chǎn)品。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是它包括一個(gè)外接環(huán)形線圈、一臺(tái)不銹鋼機(jī)箱、一個(gè)3U框架內(nèi)插接電源模塊、數(shù)據(jù)處理通訊模塊、線圈檢測(cè)板和一組配套接線端子。為了防止雷擊，設(shè)置了一個(gè)專用信道防雷器。供電電源選用了抗雷擊的高隔離度的電源。
本實(shí)用新型的有益效果本車檢器是一種符合中國(guó)國(guó)情的公路檢測(cè)儀器，線圈布置和模糊判斷法，使車輛流量檢測(cè)精度提高到99％以上，工作穩(wěn)定可靠。
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圖1為本實(shí)用新型的檢測(cè)器系統(tǒng)原理框架圖；圖2為本實(shí)用新型的檢測(cè)器系統(tǒng)單元位置示意圖；圖3為本實(shí)用新型的檢測(cè)器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理單元原理框圖；圖4為本實(shí)用新型的檢測(cè)器系統(tǒng)的電源線路原理圖；圖5為本實(shí)用新型的檢測(cè)器3U框架示意圖。
■具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
參照?qǐng)D1，這是本實(shí)用新型的檢測(cè)器系統(tǒng)原理框圖。
檢測(cè)器1通過(guò)RS232與計(jì)算機(jī)要求帶9針串口相互連接通訊即MODEM連接，為了保護(hù)MODEM，設(shè)置了信道防雷器4。溫控加熱器3，電源采用濾波器5，空氣開關(guān)7接于接線端子排8和檢測(cè)設(shè)備之間，空氣開關(guān)7還與預(yù)備插座6連接。
參照?qǐng)D2，這是檢測(cè)器構(gòu)成單元位置示意圖。
供電電源51，是新設(shè)計(jì)的帶磁飽和自溫壓特種變壓器的電源，負(fù)責(zé)把交流220伏電轉(zhuǎn)換為直流24伏和交流10伏，分別提供給線圈檢測(cè)板和數(shù)據(jù)處理通訊板。由于電源變壓器工作時(shí)一直處在磁飽和狀態(tài)，其電壓在受到外部電網(wǎng)的波動(dòng)影響極小，所以可允許外部電網(wǎng)電壓波動(dòng)±30％。
數(shù)據(jù)處理單元21，采用16位CPU，配以固化的實(shí)時(shí)多任務(wù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)通訊，提高了該檢測(cè)器利用雙線圈檢測(cè)原理，實(shí)時(shí)檢測(cè)車輛存在，道路流量，車速，道路占有率等交通參數(shù)，經(jīng)存儲(chǔ)處理后，按指定時(shí)間間隔以數(shù)據(jù)塊形式通過(guò)RS232傳送至監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)。
線圈檢測(cè)器單元9，線圈尺寸為了保證檢測(cè)器檢測(cè)精度，是根據(jù)路面車道情況綜合決定。車道在3.25米至3.75米的，一般割制2米×2米的線圈，同一車道雙線圈的中間距為3米。
考慮到環(huán)形線圈在高架道路的惡劣條件，選用一種硅膠絕緣編織耐熱軟線，電線長(zhǎng)期工作溫度為-60℃～180℃。
環(huán)形線圈在道面層下埋沒后的絕緣電阻應(yīng)大于500MΩ(DC500V)。
信道防雷器4，這是本檢測(cè)器一個(gè)特殊設(shè)計(jì)，它的作用是將感應(yīng)到的浪涌高壓電流以μs級(jí)的高速泄放到保護(hù)地上。
設(shè)置加熱器3和數(shù)顯溫控儀31的目的在于檢測(cè)器在工作溫度低于5度時(shí)啟動(dòng)加熱，以保證工作正常進(jìn)行。
參照?qǐng)D3，這是檢測(cè)器數(shù)據(jù)處理單元原理框圖。
數(shù)據(jù)處理單元21中的CPU接收到線圈檢測(cè)板輸出的車輛信息，通過(guò)高精度時(shí)鐘源得到準(zhǔn)確的車輛到達(dá)/離開雙線圈的時(shí)間間隔t，t＝T×M(T為時(shí)鐘源最小時(shí)間，M為采樣到的車輛樣本數(shù))，由于雙線圈的中心距為L(zhǎng)＝3米，所以車輛行駛速度S＝L/T。同時(shí)CPU通過(guò)檢測(cè)到車輛在線圈上的停留時(shí)間總和，可以間接計(jì)算出道路時(shí)間占有率∑t/T(周期)，車輛流量則通過(guò)檢測(cè)線圈檢測(cè)板輸出脈沖數(shù)，加上特殊的軟件濾波算法和單車壓雙車道智能識(shí)別算法，可以得到誤差小于1％的高精度數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理單元將上述原始數(shù)據(jù)按照系統(tǒng)預(yù)定義的處理周期打包成特殊格式的數(shù)據(jù)包，采用MODBUS國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)串行通訊協(xié)議，通過(guò)RS232接口傳送到監(jiān)控中心，同時(shí)將處理數(shù)據(jù)同步存入設(shè)備內(nèi)部的不掉電數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路，并且根據(jù)實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路提供的準(zhǔn)確時(shí)鐘信息加以識(shí)別，保證數(shù)據(jù)在通訊中斷時(shí)不會(huì)丟失，可供用戶在本地或恢復(fù)通訊后讀取存在設(shè)備本身的歷史數(shù)據(jù)。
參照?qǐng)D4，這是本檢測(cè)器的電源線路的原理圖。
它是一種抗雷擊高隔離度的電源，它有一個(gè)磁飽和自穩(wěn)壓特種變壓器，可以將交流220V變?yōu)橹绷?4V交流10V，電容C1為自激電容，電容C2，C3為直流24V的濾波電容。
參照?qǐng)D5，這是本檢測(cè)器的3U框架示意圖。
它可以將電源模塊、數(shù)據(jù)處理通訊板、線圈檢測(cè)板分別插入3U框架。
上述的檢測(cè)器的構(gòu)成，基本上反映出其結(jié)構(gòu)和線路。系統(tǒng)工作原理如下
在一個(gè)車道上放置兩個(gè)線圈，分別為前線圈和后線圈，兩個(gè)線圈的中心距離為3米，當(dāng)汽車駛過(guò)車道時(shí)，它先通過(guò)前線圈，由于電磁感應(yīng)作用，系統(tǒng)收到感應(yīng)信號(hào)；然后汽車通過(guò)后線圈，同樣系統(tǒng)收到感應(yīng)信號(hào)，這樣系統(tǒng)就可以知道車輛通過(guò)前后線圈的時(shí)間差值。根據(jù)公式速度＝距離/時(shí)間就可以得到車速了。同樣也可以得到車輛的信息數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求1.一種車輛檢測(cè)器，它包括外接的環(huán)形線圈、一臺(tái)機(jī)箱，其內(nèi)裝有一3U型框架，在框架安裝有數(shù)據(jù)處理通訊模塊、線圈檢測(cè)板、電源和接線端，其特征在于所述的數(shù)據(jù)處理通訊單元還包括RS232接口芯片、CPU、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片、開關(guān)量輸入/輸出電路，高精度時(shí)鐘源、線圈檢測(cè)板接口；其信號(hào)連接關(guān)系為CPU接收到RS232接口芯片的車輛信息并進(jìn)行處理，CPU與實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，CPU與歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片，CPU與開關(guān)量輸入/輸出電路互連，CPU并與線圈檢測(cè)板接口連接；所述的線圈檢測(cè)板包括模塊化的4匝道環(huán)形線圈；該檢測(cè)器還設(shè)置一個(gè)信道防雷器，供電電源是一種抗雷擊的高隔離度的電源。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛檢測(cè)器，其特征在于所述的抗雷擊高隔離度的電源，它有一個(gè)磁飽和自穩(wěn)特種變壓器，由交流220伏變?yōu)橹绷?4伏交流10伏，電容C1為自激電容，電容C2，C3為直流24伏的濾波電容。
3.如權(quán)利要求1所述的車輛檢測(cè)器，其特征在于所述的信道防雷器，能將感應(yīng)到的浪涌高壓電流以μs級(jí)的速度泄放到保護(hù)地上。
4.如權(quán)利要求1所述的車輛檢測(cè)器，其特征在于所述的CPU為16位處理器，存儲(chǔ)容量大于256KB，內(nèi)部時(shí)鐘掉電不停。
5.如權(quán)利要求1所述的車輛檢測(cè)器，其特征在于所述的環(huán)形線圈其線圈尺寸2米×2米，同一車道雙線圈的中間距離為3米。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種車輛檢測(cè)器，屬于交通參數(shù)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。該檢測(cè)器包括外接環(huán)形線圈、一臺(tái)機(jī)箱，其內(nèi)裝有一3U型框架，在框架上安裝有數(shù)據(jù)處理通訊模塊，線圈檢測(cè)板，電源和接線端子，其特征在于數(shù)據(jù)處理單元還包括板包括模塊化的4匝道環(huán)形線圈，還設(shè)置一個(gè)信道防雷器，供電電源是一種抗雷擊的高隔離RS232接口芯片、CPU、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片、開關(guān)量輸入輸出電路、高精度時(shí)鐘源、線圈檢測(cè)板接口；線圈檢測(cè)度的電源，該檢測(cè)器在研制時(shí)充分考慮到工程應(yīng)用特點(diǎn)，從結(jié)構(gòu)上和功能上都能滿足用戶的需要和系統(tǒng)的要求，具有一定的獨(dú)創(chuàng)性。
文檔編號(hào)G08G1/042GK2716936SQ20042003779
公開日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2004年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月22日
發(fā)明者陳平, 諶黎明, 楊和平, 靳懷琳, 平凡, 陳華 申請(qǐng)人:上海電器科學(xué)研究所(集團(tuán))有限公司