一种地磁车辆检测器及其安装方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及智能交通领域，尤其是一种地磁车辆检测器及其安装方法。
【背景技术】
[0002] 智能交通系统（ITS，Intelligent Transportation System)，将先进的信息技术、 数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面 交通管理系统，能够大范围、全方位发挥实时、准确、高效的综合交通运输管理作用。综合交 通运输管理具体包括公共交通管理、商用车运营管理、出行需求管理、交通应急管理、车辆 控制和安全管理等，而车辆检测系统则是ITS实现综合交通运输管理的数据基础。
[0003] 车辆检测系统依据车辆检测器的类型分为两类:基于固定车辆检测器的车辆检测 系统，和基于移动车辆检测器的车辆检测系统。对于基于固定车辆检测器的车辆检测系统， 某些类车辆检测器需要固定设置在路面下、且分布于路网的各车道，例如，地磁车辆检测 器，这样的布设特点使得车辆检测设备不止需要解决安装检测设备会损坏路面、施工难度 大等问题，还需要考虑路面下恶劣的工作环境对于车辆检测器的影响，尤其是潮湿对于车 辆检测器的影响。
[0004] 具体的，地磁车辆检测器一般埋设于城市道路上层，城市道路上层多为沥青混合 石子或混凝土材料铺设，这些材料的特性是凝固后不易渗水，但渗进的水不易蒸发排出，导 致地磁车辆检测器的工作环境长期潮湿，在多雨、多雪的时节地磁车辆检测器甚至是浸在 水中，因而防水是地磁车辆检测器的必要性能之一。
[0005] 目前，惯常通过在地磁车辆检测器外壳的壳体与壳盖间设置密封圈来实现密封防 水。但车辆驶过地磁车辆检测器上方时，对地磁车辆检测器产生水平向前的冲击力和向下 的压力，使得壳体与外盖的接缝处变形，进而造成密封失效渗水，实践中频发地磁车辆检测 器漏水导致检测器的装配印刷电路板(PCBA，printed circuit board assembly)损坏事件 也验证了这一点，可见，前述密封结构不能满足地磁车辆检测器的防水需求。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种地磁车辆检测器及其安装方法，能够 基本杜绝PCBA浸水的可能，提高地磁车辆检测器的防水性能。
[0007] 为达到上述目的，本发明的技术方案如下： 一种地磁车辆检测器，包括:PCBA、电池、支架和外壳;所述外壳包括壳体和壳盖，壳盖 与壳体焊接在一起形成密封腔体;所述PCBA和电池固定在所述支架上，与支架一起密封在 所述密封腔体内；所述壳盖底面设有支柱，该支柱与所述支架接触但不挤压，且在倒置所述 密封腔体时该支柱支撑所述支架。
[0008] 进一步地，所述支架两侧还有定位支件;所述壳体的侧壁内表面相应位置有定位 托件;相应的， 所述支架密封在所述密封腔体内包括:所述定位支件嵌入所述定位托件，且支架与壳 体底部不接触。
[0009] 进一步地，所述支架一端为PCBA卡件，另一端为电池托;相应的， 所述PCBA和电池固定在所述支架上具体为， 所述PCBA固定在PCBA卡件上，所述电池固定在电池托上。
[0010] 进一步地，所述PCBA卡件包括两两对称的至少四个子卡件;相应的， 所述PCBA固定在PCBA卡件上为:每个子卡件固定PCBA的一个角或一个边;其中， 所述子卡件包括卡头和弹片，卡头向上支撑PCBA的一个角或一个边，弹片则向下挤压 固定该角或边。
[0011] 进一步地，所述电池托包括底座，以及底座的相对的两侧向上延伸出的弧形护翼； 相应的， 所述电池固定在电池托上包括:底座支撑所述电池，两弧形护翼则紧抱该电池与底座 共同固定电池;相应的， 所述支柱与所述支架接触但不挤压具体为， 所述支柱与自身对应的弧形护翼外弧面接触但不挤压； 所述支柱支撑所述支架具体为， 所述支柱支撑在自身对应的弧形护翼外弧面下。
[0012] 进一步地，所述密封腔体的高度与使用环境的积水情况、电池的上表面到壳体底 面内表面的距离满足如下公式·
其中，P为大气压强，P为水的密度，g为重力加速度，hs为密封腔体的高度，hx为电池的 上表面到壳体底面内表面的距离，h为地磁车辆检测器安装后路面的积水水面到所述壳体 内底面的高度。
[0013] 进一步地，所述PCBA-角设有第一定位口/第一定位台，所述支架一角设置有第一 定位台/第一定位口，该第一定位台嵌入第一定位口；所述定位支件包括第一定位支件和第 二定位支件，分设于支架两侧，所述定位托件包括第一定位托件和第二定位托件，该第一定 位支件嵌入第一定位托件，第二定位支件嵌入第二定位托件； 相应的， 所述壳体外部底面上有箭头，所述支架组装在壳体上时，该箭头指向固定在该壳体内 的PCBA上地磁传感器的X轴正方向。
[0014] 进一步地，所述PCBA-角设有第一定位口 /第一定位台，所述支架一角设置有第一 定位台/第一定位口，该第一定位台嵌入第一定位口；所述定位支件包括第一定位支件和第 二定位支件，分设于支架两侧，所述定位托件包括第一定位托件和第二定位托件，该第一定 位支件嵌入第一定位托件，第二定位支件嵌入第二定位托件;相应的， 所述壳体外部底面上有箭头，所述支架组装在壳体上时，该箭头指向固定在该壳体的 PCBA上的地磁传感器的y轴正方向。
[0015] 所述的地磁车辆检测器的安装方法，包括： 在道路上层钻孔； 将所述地磁车辆检测器顶面向下、底面向上倒置在所述孔中； 在地磁车辆检测器与所述孔的间隙内填充固封材料固定地磁车辆检测器。
[0016] 进一步地，所述固定地磁车辆检测器包括:在地磁车辆检测器与所述孔的间隙内 灌注灌封胶;或者， 在所述孔的底部铺垫干水泥或细砂土，在地磁车辆检测器与所述孔侧壁的间隙灌注灌 封胶;或者， 在所述孔的底部铺垫干水泥或细砂土，并在地磁车辆检测器与所述孔侧壁下部的间隙 填充干水泥或细砂土，在地磁车辆检测器与所述孔侧壁上部的间隙灌注灌封胶。
[0017] 基于上述，本发明提供的地磁车辆检测器及其安装方法，具有以下优点和特点： 1、 本发明地磁车辆检测器，在倒置安装地磁车辆检测器时支柱支撑起所述支架，这样， 地磁车辆检测器渗漏不严重、涌入水位未达到PCBA和电池所处高度时，不会浸泡到PCBA和 电池，提高了地磁车辆检测器的防水性能； 2、 地磁车辆检测器严重渗漏时，利用密封腔内外的压强平衡形成新的密封腔，PCBA和 电池位于该新的密封腔内，可基本杜绝PCBA和电池浸水的可能，进一步提高了地磁车辆检 测器的防水性能； 3、 以PCBA卡件固定PCBA，便于组装固定PCBA，且便于正向组装地磁车辆检测器，以及之 后的倒置安装地磁车辆检测器； 4、 采用定位托件托起支架，避免组装、运输时PCBA与壳体底部接触，磨损PCB板及其上 的器件，方便组装、运输； 5、 卡头向上支撑PCBA的一个角或一个边，弹片则向下挤压固定该角或边，在倒置安装 地磁车辆检测器后，即为弹片则向上托起PCBA的角或边，起到减震的作用，避免车辆频繁驶 过造成的震动引起的器件接触不良等问题； 6、 电池托设弧形护翼，在倒置安装地磁车辆检测器后，通过壳盖底面的支柱支撑弧形 护翼，受到震动时，弧形护翼弹性伸缩，进一步减震，避免车辆频繁驶过造成的震动引起的 器件接触不良等问题； 7、 以PCBA-角的第一定位口 /第一定位台和支架一角的第一定位台/第一定位口匹配、 支架一侧的第二定位台一和壳体侧壁的第二定位口 一匹配、支架另一侧的第二定位台二和 壳体侧壁的第二定位口二匹配，来保证完成组装时壳体外部底面上的箭头指向地磁车辆检 测器算法中定义的行车方向，达到3级防错； 8、 倒置安装，使得地磁车辆检测器渗漏时，水由下涌入，先下而上浸泡，这样，渗漏不严 重时，水量小，浸泡不到顶部，而渗漏严重时，能够利用密封腔体内外的压强平衡形成新的 密封腔体，为基本杜绝PCBA浸水提供条件，以提高地磁车辆检测器的防水性能。
【附图说明】
[0018] 图1为本发明实施例一地磁车辆检测器的拆分结构示意图； 图2为本发明实施例一地磁车辆检测器的支架的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019] 本发明的基本思想是:PCBA-般具有防水涂层，对湿气大等工作环境具有一定的 可适应性，因而，对于除导致PCBA直接浸水外的渗漏情况，基本不会对PCBA造成不可逆毁 损。鉴于此，在使用中地磁车辆检测器的PCBA直接浸水的情况是急需杜绝的。而壳盖与壳体 衔接处是渗漏的常发部位，可见，本发明实施例中，在倒置所述密封腔体时所述支柱支撑所 述支架，即在倒置安装地磁车辆检测器时，使得地磁车辆检测器壳盖上的支柱托起支架，电 池和PCBA位于密封腔体顶部，渗漏时水从位于密封腔体底部的壳盖与壳体衔接处进入，只 要渗漏不严重、涌入水位未达到电池和PCBA所处高度时，不会浸泡到电池和PCBA;而在发生 壳盖与壳体焊接处严重渗漏时，水由下向上涌入，将密封腔体内的气体压向壳体底部，当被 压缩的气体的压强+涌入密封腔体的水的压强=大气压+车辆检测器所述水环境压强时，即 可在原密封腔体顶部，即电池和PCBA所处位置，形成新的密封腔体，即可避免电池和PCBA被 水浸泡，进而基本杜绝了 PCBA被浸泡的可能。
[0020] 具体的，本发明实施例一地磁车辆检测器的拆分结构如图1所示，包括:PCBA1、电 池2、支架3和外壳4;外壳4包括壳体41和壳盖42,壳体41与壳盖42焊接在一起形成密封腔 体;所述PCBA1和电池2固定在支架3上，与支架3-起密封在所述密封腔体内；所述壳盖42底 面设有支柱421，该支柱421与所述支架3接触但不挤压，且该支柱421在倒置所述密封腔体 时支撑所述支架3。其中， 所述焊接为超声波焊接。焊接线可以设置于壳盖42底面边缘或壳体41侧壁顶面。焊接 线的设计为现有技术，此处不再赘述。
[0021] 所述支架3两侧还有定位支件;所述壳体41的侧壁内表面相应位置有定位托件;相 应的， 所述支架3密封在所述密封腔体包括:所述定位支件嵌入所述定位托件，且支架3与壳 体41底部不接触。
[0022]所述支架3-端为PCBA卡件31，另一端为电池托32;相应的， 所述PCBA1和电池2固定在所述支架3上具体为， 所述PCBA1固定在PC