一种无线车辆检测系统的制作方法

本发明涉及检测技术领域，特别涉及一种无线车辆检测系统。

背景技术：

随着我国机动车数量的增多，实时交通信息对于城市管理而言越来越重要。对于交通信息发布和流量调查来说，路段车辆检测是必不可少的。现有的路段车辆检测主要有以下几种方式：

(1)地感线圈检测

地感线圈的安装过程需切割路面，对路面破坏严重，影响道路使用寿命；每个线圈均需穿线，施工速度慢，占用路面时间长；另外特殊路段如桥梁、隧道等难以安装。

重型车辆通过、路面维修、高纬度开冻期及低纬度夏季等情况造成路面变形或不平整会影响检测效果，增加维护工作量；馈线断损影响使用；路面重新渠化需要重新切割路面进行安装。

维护过程占用路面时间长；如单个线圈损坏，不能在原位置切割引线槽，造成路面损伤，影响美观及寿命；平均维护次数多。

地感线圈检测与基于其它技术的交通信息采集系统的兼容性较差。

(2)视频检测

视频检测一般情况下需要单独立杆、穿线；施工占用路面时间长。

视频检测对光照度要求较高，风、雨、雪、雾、等天气及逆光会影响检测精度。

维护过程占用路面时间长，需高空作业。

除以太网接口外，视频检测可满足其余系统的需求，多用于现有的路段。

(3)微波检测

微波检测需要立杆、穿线，如果要提高检测效果，需要在路段上架设龙门或安装于过街天桥上。

微波检测在车速小于20公里/小时时，检测精度不高。

因为需要正向安装于龙门架或者L型横梁上而使得安装与维修变得很复杂。

除以太网接口外，微波检测可满足其余系统的需求，多用于现有的路段。

现有的路段车辆检测方式，在安装、使用、维护和兼容性方面具有各种不足，而且，现有的检测系统除提供流量数据之外，无法提供车辆行驶速度、占有率、车头时距等参数。

技术实现要素：

本发明提出一种无线车辆检测系统，使用埋入路面的检测器检测车辆的存在和通过，通过低功率无线电技术将检测数据实时传送至附近的接收器，接收器继而将数据传送至交通信号控制器或交通管理系统。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种无线车辆检测系统，包括：

检测器，内置无线磁阻传感器，在车道内指定位置钻一个洞，将检测器置入洞内，使其与交通方向一致，用密封胶封住洞口，检测车辆存在和通过信息，发送检测数据；

接收器，接收检测器发送的检测数据，并将数据进行处理后向上传输；

中继器，用于支持安装在接收器接入点无线范围之外的检测器和接收器之间进行双向传送；

智能数据处理器，用于接收来自接收器的检测数据，处理并存储相关交通统计数据。

可选地，每条车道安装1个所述检测器，平均车长除以车辆的压占时间得到估计速度。

可选地，所述平均车长为4.5米。

可选地，同一车道上安装两个所述检测器，安装位置相距3-5米；

车头到达第二检测器时刻减去车头到达第一检测器时刻即为车辆在两个检测器的通过时间，通过以下公式计算出车辆行驶精确速度(单位Km/h)：(两个检测器间距(米)×3.6×1000)/(第二检测器时刻-第一检测器时刻)。

可选地，所述中继器和所述接收器的视场为120°。

本发明的有益效果是：

(1)不用布设管线，安装施工快速简单，对道路表面影响小，不影响路基，对路面的占用时间短，维护简单方便；

(2)检测精度高，稳定可靠，不受自然环境和气候(雨、雪、雾、夜等)影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种无线车辆检测系统的路口信号控制布局图；

图2为本发明检测器的安装示意图；

图3为本发明检测器的工作原理示意图；

图4为本发明另一个实施例的路口信号控制布局图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提出了一种无线车辆检测系统，如图1所示，包括：检测器、接收器、中继器、智能数据处理器，使用埋入路面的检测器检测车辆的存在和通过，通过低功率无线电技术将检测数据实时传送至附近的接收器，接收器继而将数据传送至智能数据处理器。

如图2所示，本发明的检测器内置无线磁阻传感器，在车道内指定位置钻一个洞，将检测器置入洞内，使其与交通方向一致，最后用密封胶封住洞口，检测车辆存在和通过信息，发送检测数据。检测器通过电池供电，例如Li-SOCI23.6V电池，57Ah。

每个检测器可在7-10分钟之内安装完成，安装过程中仅需要在指定位置钻一个直径102mm左右、深150mm左右的洞，将检测器置入洞内，使其与交通方向一致，最后用地磁密封胶封住洞口。

下面给出检测器的一个具体实施例，该实施例仅为示意性的，不应作为对本发明保护范围的限制。

检测器的技术参数：

无线频带：2.4GHz；

通道带宽：2至2.6MHz；

通道：16；

接收/传输速率：250kbps；

天线类型：块状微带天线；

天线：120°(±60°)；

输出功率：0至5dBm；

接收灵敏度：-95dBm；

检测灵敏度：0-16级；

电源：Li-SOCI2 3.6V电池，57Ah；

保护等级：IP68；

工作环境温度：-40±2℃～+85±2℃。

如图3所示，检测器内置无线磁阻传感器，车辆经过无线检测器摆放的区域时，由于车辆内部铁磁性物质的存在导致了该区域地球磁场分布不均匀，检测器可检测由于车辆干扰而引起的地球磁场变化。

图1所示实施例中，每条车道安装1个检测器，用平均车长除以车辆的压占时间即可得到估计速度，本发明设置平均车长为4.5米。

如图4所示本发明的另一个实施例，同一车道上安装两个检测器，即可得到车辆的精确速度。两个检测器的安装位置相距3-5米，车头到达第二检测器时刻减去车头到达第一检测器时刻即为车辆在两个检测器的通过时间，通过以下公式计算出车辆行驶精确速度(单位Km/h)：(两个检测器间距(米)×3.6×1000)/(第二检测器时刻-第一检测器时刻)。

本发明的接收器用于接收检测器发送的检测数据，并将数据进行处理后向上传输。

接收器与检测器和中继器维持双向无线连接，建立发送配置命令，并接收汇总来自检测器的数据；然后，接收器通过有线或无线连接(或两者组合方式)将检测器探测数据传递至智能数据处理器。

接收器使用一个外部直流电源输入，电源一般由一个附近PoE电源或太阳板提供，也可选择使用一个额定48VDC独立电源。电源通过以太网供电(PoE)双绞电缆输送至接收器，可用标准(提供48VDC)的PoE设备。

接收器可安装在离地面4米或更高的位置，以便向附近的无线检测器和中继器提供充足的信号覆盖。接收器不间断地监控其与每个无线检测器和中继器的无线连接，提供可在现场检查的RSSI和LQI值，如果该接入点有IP连接，且受到远程监控。接收器内置流量模块可以统计车道数据，按设定的时间间隔上传至流量采集服务器，网络中断时可暂存交通数据。

下面给出接收器的一个具体实施例，该实施例仅为示意性的，不应作为对本发明保护范围的限制。

接收器的技术参数：

无线频带：2.4GHz；

通道带宽：2至2.6MHz；

通道：16；

接收/传输速率：250kbps；

天线类型：块状微带天线；

天线：120°(±60°)；

输出功率：0至5dBm；

接收灵敏度：-95dBm；

电源：220V DC；

保护等级：IP68；

工作环境温度：-40±2℃～+85±2℃，湿度：≤95％非结露。

中继器，用于支持安装在接收器接入点无线范围之外的检测器和接收器之间进行双向传送。

如果一个或多个已安装的检测器处于最近的接收器接入点范围之外，那么可使用一个或多个中继器在接收器范围之外的检测器和接收器之间进行双向传送。

本发明的一个优选实施例中，中继器与检测器的距离为58米，与接收器之间最大距离为310米。为简化安装，中继器通过电池供电，通常安装在一根柱子上离地4米或更高处，或安装在天桥或其它建筑上。众所周知，雷达或视频车辆探测系统要求考虑路面凹陷程度、安装点的稳定性、太阳的相对角度和其它等因素，相比之下，本发明的中继器大大简化了安装过程。

在该优选实施例中，中继器和接收器的视场为120°，这样可以同一方向使用多个中继器来扩大接收器的范围和覆盖面，这种模式对于在岔道安装检测器，采用通过式或存在式组合使用非常便利。

下面给出中继器的一个具体实施例，该实施例仅为示意性的，不应作为对本发明保护范围的限制。

中继器技术参数：

无线频带：2.4GHz；

通道带宽：2至2.6MHz；

通道：16；

接收/传输速率：250kbps；

天线类型：块状微带天线；

天线：120°(±60°)；

输出功率：0至5dBm；

接收灵敏度：-95dBm；

电源：Li-SOCl2 3.6V电池，57Ah；

保护等级：IP68；

工作环境温度：-40±2℃～+85±2℃，湿度：≤95％非结露。

本发明的智能数据处理器，用于接收来自接收器的检测数据，处理并存储相关交通统计数据。

下面给出智能数据处理器的一个具体实施例，该实施例仅为示意性的，不应作为对本发明保护范围的限制。

智能数据处理器技术参数：

存储类型：SD卡或专用存储芯片；

接口：RS485/RS232，以太网口；

通道：24；可级联扩充；

电源：48V DC/220V AC；

工作环境温度：-40±2℃～+85±2℃，湿度：≤95％非结露。

本发明的无线车辆检测系统，检测器安装时只需钻取直径102mm-108mm、深度为150mm的安装孔，对路面破坏小；无需穿线、立杆，施工简单方便；施工过程占用路面时间短；路面变形或不平整不会影响测量效果，减少维护工作量；如路面维修，可以取出后重复使用；路面重新渠化也可继续使用；维护过程占用路面时间短；如单个检测器损坏，只需取出维修，无需重新切割路面，可继续使用原安装孔；具有多种接口，如：RS485/RS232，以太网口、电平量、IO开关量，极大地满足了现有交通接口需求，很好地融入各种系统和平台。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。