一种非现场数据采集系统的制作方法

本发明属于非现场监测技术领域，尤其涉及一种非现场数据采集系统。

背景技术：

现有非现场数据采集技术大多使用条式传感器（比如窄条称重传感器），条式传感器呈“一字”布局或“交错”布局，布局杂乱无章，这种布局方式存在传感器布局复杂，现场施工难度大，资源浪费，系统成本造价高昂，资源浪费等问题，而且，无法对非现场数据进行准确可靠采集。

技术实现要素：

本发明提供了一种非现场数据采集系统，用以解决现有的非现场数据采集技术无法对非现场数据进行准确可靠采集的问题。

本发明提供了一种非现场数据采集系统，定义车道走向为前，所述非现场数据采集系统包括：

用于设置在对应车道内的车道内数据采集装置，

所述车道内数据采集装置包括沿前后方向间隔布置的第一条式传感器单元和第二条式传感器单元，所述第一条式传感器单元包括至少两个第一条式传感器，所述第二条式传感器单元包括至少两个第二条式传感器，各第一条式传感器和各第二条式传感器各自沿左右方向排布，

所述车道内数据采集装置还包括第三条式传感器单元，所述第三条式传感器单元包括至少一个第三条式传感器，第三条式传感器用于设置在对应的相邻两个第一条式传感器和/或相邻两个第二条式传感器处，以使其具有与对应的相邻两个第一条式传感器和/或相邻两个第二条式传感器检测重合的检测区域；

用于设置在车道间的车道间数据采集装置，

所述车道间数据采集装置包括第四条式传感器单元，所述第四条式传感器单元包括用于横跨对应的相邻两个车道的第四条式传感器；

以及

数据处理装置；

所述车道内数据采集装置和车道间数据采集装置的信号输出端连接所述数据处理装置。

进一步地，所述第一条式传感器单元和第二条式传感器单元之间设置有地感线圈，所述地感线圈的信号输出端连接所述数据处理装置。

进一步地，各第三条式传感器错位设置在对应的相邻两个第一条式传感器和/或相邻两个第二条式传感器的前侧。

进一步地，所述第二条式传感器单元设置在第一条式传感器单元的前方，所述第一条式传感器单元包括两个第一条式传感器，所述第二条式传感器单元包括两个第二条式传感器，所述第三条式传感器单元包括一个第三条式传感器，第三条式传感器错位设置在所述两个第一条式传感器的前侧。

进一步地，所述第四条式传感器设置在所述第二条式传感器单元的前侧。

进一步地，第一条式传感器、第二条式传感器、第三条式传感器和第四条式传感器均为窄条传感器。

进一步地，所述非现场数据采集系统还包括通信装置，所述数据处理装置连接所述通信装置。

本发明的有益效果是：本发明提供的非现场数据采集系统中的条式传感器并非简单的呈“一字”布局或没有规律的“交错”布局，而是有一定的规律，在这种规律下根据第一条式传感器单元、第二条式传感器单元、第三条式传感器单元和第四条式传感器单元的数据检测情况对车辆的行驶状态进行监测，能够对非现场数据进行准确可靠地采集，比如：当第一条式传感器单元和第二条式传感器单元检测到数据，且第三条式传感器单元和第四条式传感器单元没有检测到数据时，车辆在车道中正常行驶，没有出现压线或者跨道行驶的情况，而当第四条式传感器单元检测到数据时，车辆出现压线行驶的情况，当第三条式传感器单元检测到数据时，车辆出现跨道行驶的情况。因此，通过第一条式传感器单元、第二条式传感器单元、第三条式传感器单元和第四条式传感器单元的数据检测情况能够准确可靠地实现非现场数据的采集，提升数据采集的准确性和可靠性。

附图说明

图1是非现场数据采集系统的整体结构示意图；

图2是非现场数据采集系统的窄条传感器的布置方式示意图。

具体实施方式

本实施例提供一种非现场数据采集系统，如图1所示，包括车道内数据采集装置、车道间数据采集装置、数据处理装置、地感线圈和通信装置，车道内数据采集装置、车道间数据采集装置和地感线圈的信号输出端连接数据处理装置，数据处理装置与通信装置相连接。

为了便于说明非现场数据采集系统的组成，定义一个方向，即定义车道走向为前。

车道内数据采集装置用于设置在对应的车道内，即车道内数据采集装置的个数与车道的个数相同，每个车道内设置有一个车道内数据采集装置。地感线圈的个数与车道的个数相同，每个车道内设置有一个地感线圈。

车道内数据采集装置包括第一条式传感器单元、第二条式传感器单元和第三条式传感器单元，其中，第一条式传感器单元和第二条式传感器单元沿前后方向间隔布置，那么，第一条式传感器单元和第二条式传感器单元之间设置地感线圈。

第一条式传感器单元包括至少两个第一条式传感器，第二条式传感器单元包括至少两个第二条式传感器，第一条式传感器单元中的第一条式传感器的个数根据实际需要进行设置，第二条式传感器单元中的第二条式传感器的个数根据实际需要进行设置。各第一条式传感器和各第二条式传感器各自沿左右方向排布。

第三条式传感器单元包括至少一个第三条式传感器，第三条式传感器用于设置在对应的相邻两个第一条式传感器和/或相邻两个第二条式传感器处，以使其具有与对应的相邻两个第一条式传感器和/或相邻两个第二条式传感器检测重合的检测区域，重合的检测区域的大小根据实际需要进行设定，即重合的检测区域可以设置的很小，以至于为0。而且，各第三条式传感器错位设置在对应的相邻两个第一条式传感器和/或相邻两个第二条式传感器的前侧。那么，第三条式传感器可以设置在对应的相邻两个第一条式传感器或相邻两个第二条式传感器处，比如：当第三条式传感器单元只包括一个第三条式传感器时，就只能够设置在对应的相邻两个第一条式传感器或相邻两个第二条式传感器处，当然，即便第三条式传感器单元包括多个第三条式传感器时，也可以只设置在对应的相邻两个第一条式传感器或相邻两个第二条式传感器处，而且，第三条式传感器错位设置在对应的相邻两个第一条式传感器或相邻两个第二条式传感器的前侧；另外，当第三条式传感器单元包括多个第三条式传感器时，第三条式传感器还可以同时设置在对应的相邻两个第一条式传感器和相邻两个第二条式传感器处，而且，一部分第三条式传感器错位设置在对应的相邻两个第一条式传感器，另一部分第三条式传感器错位设置在对应的相邻两个第二条式传感器的前侧，比如：当第三条式传感器单元包括两个第三条式传感器时，一个设置在对应的相邻两个第一条式传感器处，另一个设置在对应的两个第二条式传感器处，即一个错位设置在对应的相邻两个第一条式传感器的前侧，另一个错位设置在相邻两个第二条式传感器的前侧。

车道间数据采集装置包括第四条式传感器单元，第四条式传感器单元包括用于横跨对应的相邻两个车道的第四条式传感器。那么，第四条式传感器的个数是至少n-1个，n为车道的个数。

本实施例中，条式传感器区分为第一条式传感器、第二条式传感器、第三条式传感器和第四条式传感器是为了区分设置在不同位置处的条式传感器。当然，这些条式传感器可以是相同的传感器，本实施例中，第一条式传感器、第二条式传感器、第三条式传感器和第四条式传感器均为窄条传感器。由于窄条传感器为常规的窄条称重传感器，本实施例就不再具体说明，而窄条传感器的长度根据实际需要进行设定。当然，第一条式传感器、第二条式传感器、第三条式传感器和第四条式传感器还可以为其他类型的条式传感器。

数据处理装置接收车道内数据采集装置、车道间数据采集装置和地感线圈采集到的数据信号，并对数据信号进行处理，以获得车辆的行驶状态。具体为：当第一条式传感器单元和第二条式传感器单元检测到数据，且第三条式传感器单元和第四条式传感器单元没有检测到数据时，表示车辆只碾压了第一条式传感器单元和第二条式传感器单元，没有碾压第三条式传感器单元和第四条式传感器单元，则车辆在对应车道中正常行驶，没有出现压线或者跨道行驶的情况；当第三条式传感器单元检测到数据时，车辆碾压了第三条式传感器单元，表示车辆的一侧车轮在对应车道的中间附近，那么，另一侧车辆就在相邻的另外一个车道内，则车辆出现跨道行驶的情况；当第四条式传感器单元检测到数据时，车辆碾压了第四条式传感器单元，表示车辆的一侧车轮在相邻的两个车道之间的车道线附近，那么，车辆出现压线行驶的情况。因此，通过第一条式传感器单元、第二条式传感器单元、第三条式传感器单元和第四条式传感器单元的数据检测情况能够准确可靠地进行车辆的行驶状态的判断，实现非现场数据的采集，提升数据采集的准确性和可靠性。

通信装置可以为4g模块，能够将检测数据以及检测结果输出到后台。

以下给出一种具体示例，其中，第二条式传感器单元设置在第一条式传感器单元的前方，第一条式传感器单元包括两个第一条式传感器，第二条式传感器单元包括两个第二条式传感器，第三条式传感器单元包括一个第三条式传感器，第三条式传感器错位设置在两个第一条式传感器的前侧。

如图2所示，箭头方向表示车道走向，车道走向为前。总共有四个车道，分别是1车道、2车道、3车道和4车道，以行车方向最左边的车道作为1车道，其他的车道依次往右排列。那么，就有四个车道内数据采集装置。

对于1车道，1车道中的第一条式传感器单元的两个第一条式传感器分别是窄条传感器ch1和ch3，1车道中的第二条式传感器单元的两个第二条式传感器分别是窄条传感器ch4和ch2，第一条式传感器单元和第二条式传感器单元之间设置地感线圈l1。第三条式传感器单元的第三条式传感器为窄条传感器ch5，窄条传感器ch5错位设置在窄条传感器ch1和ch3的前侧，窄条传感器ch5与窄条传感器ch1和ch3有检测重合的区域。

对于2车道，2车道中的第一条式传感器单元的两个第一条式传感器分别是窄条传感器ch7和ch9，1车道中的第二条式传感器单元的两个第二条式传感器分别是窄条传感器ch10和ch8，第一条式传感器单元和第二条式传感器单元之间设置地感线圈l2。第三条式传感器单元的第三条式传感器为窄条传感器ch11，窄条传感器ch11错位设置在窄条传感器ch7和ch9的前侧，窄条传感器ch11与窄条传感器ch7和ch9有检测重合的区域。

对于3车道，3车道中的第一条式传感器单元的两个第一条式传感器分别是窄条传感器ch13和ch15，1车道中的第二条式传感器单元的两个第二条式传感器分别是窄条传感器ch16和ch14，第一条式传感器单元和第二条式传感器单元之间设置地感线圈l3。第三条式传感器单元的第三条式传感器为窄条传感器ch17，窄条传感器ch17错位设置在窄条传感器ch13和ch15的前侧，窄条传感器ch17与窄条传感器ch13和ch15有检测重合的区域。

对于4车道，4车道中的第一条式传感器单元的两个第一条式传感器分别是窄条传感器ch19和ch21，1车道中的第二条式传感器单元的两个第二条式传感器分别是窄条传感器ch22和ch20，第一条式传感器单元和第二条式传感器单元之间设置地感线圈l4。第三条式传感器单元的第三条式传感器为窄条传感器ch23，窄条传感器ch23错位设置在窄条传感器ch19和ch21的前侧，窄条传感器ch23与窄条传感器ch19和ch21有检测重合的区域。

车道间数据采集装置中的第四条式传感器为3个，分别是窄条传感器ch6、ch12和ch18。窄条传感器ch6横跨1车道和2车道，窄条传感器ch12横跨2车道和3车道，窄条传感器ch18横跨3车道和4车道。并且，窄条传感器ch6错位设置在窄条传感器ch2和ch10的前侧，窄条传感器ch12错位设置在窄条传感器ch8和ch16的前侧，窄条传感器ch18错位设置在窄条传感器ch14和ch22的前侧。

数据处理装置采用工控主板，cpu主频高、资源丰富，采用windows系统操作简单、运算能力强，高速采集卡最高500k采样率、16位ad，硬件成熟、性能稳定，各项指标全部通过emc测试。最多32路传感器信号接入，丰富的接口资源包括：2路rj45网络接口、8路usb接口、1路vga接口、1路com等接口。可以根据不同的车道数以及不同的传感器数，在非现场数据采集系统上进行信号通道的任意增加或者减少，也可以根据不同的检测需求在软件上进行传感器布设方式的选配。非现场数据采集系统预留接口，可以随意增加新功能或者新设备的接入，比如车辆宽高检测仪等硬件。非现场数据采集系统具备自我诊断功能，诊断项目包含窄条传感器输出信号诊断、外接设备是否正常运行诊断等，同时向监控端上传诊断信息。

以1车道为例，当窄条传感器ch1、ch3、ch4和ch2检测到数据，且窄条传感器ch5和ch6没有检测到数据时，表示车辆只碾压了窄条传感器ch1、ch3、ch4和ch2，没有碾压窄条传感器ch5和ch6，则车辆在1车道中正常行驶，没有出现压线或者跨道行驶的情况；当窄条传感器ch5检测到数据时，车辆碾压了窄条传感器ch5，表示车辆的一侧车轮在1车道的中间附近，那么，另一侧车辆就在相邻的2车道内，则车辆出现跨道行驶的情况；当窄条传感器ch6检测到数据时，车辆碾压了窄条传感器ch6，表示车辆的一侧车轮在1车道和2车道之间的车道线附近，那么，车辆出现压线行驶的情况。

表1给出一种具体的行驶状态判别表。

表1

因此，车辆会有多种行驶状态：正道行驶、跨道行驶、压线行驶（压缝行驶），根据检测信号确定行驶状态。

另外，地感线圈配合车道内数据采集装置和车道间数据采集装置共同进行非现场数据的采集，能够提升数据采集准确性和可靠性，当然，地感线圈还可以不设置。通信装置用于将采集到的非现场数据上送到后台，当然，若无需将采集到的非现场数据上送到后台，则通信装置可以不设置。