一种便携式智能交通量调查设备的制作方法

本实用新型涉及公路交通情况调查设备领域，具体涉及一种用于智能采集、分析和传输道路交通流动态信息的便携式交通调查仪。

背景技术：

随着社会经济的迅速发展，交通在社会经济中所占的地位越来越重要，而公路作为交通中最普遍和最主要的方式，对地区经济的发展起到了前所未有的促进作用。近年来，随着我国越来越多的公路投入运营，公路管理作为一个新的课题摆在我们的面前，公路交通量调查作为其中的一个重要方面，越来越受到管理者的重视。

交通量调查与分析应用是交通工程学中的一项研究课题,在实际工作中,公路交通量是反映公路的使用状况和公路满足汽车运输需要程度的一项重要指标。交通量调查数据在公路养护管理、公路使用过程、公路路网规划、公路建设前期工作、线路设计、后期经济价值评估等均得到广泛应用,不仅是制订公路建设规划和旧路技术改造方案、修建交通设施、进行工程设计必不可少的依据,也是编制养护计划及制订交通管理措施必不可少的依据。因此,搞好交通量调查统计,直接关系着公路现代化建设和公路的科学管理,对公路事业的发展有着十分重要的意义。

交通调查仪是目前交通管理部门对道路实施管理和监控所依赖的重要设备之一，其通过采集道路上的车型、车距、车流量等数据信息上传给交通管理部门作为决策参考。

现有的交通调查仪有很多种类，按工作原理不同，可以分为如下几类：地感线圈交通调查仪、超声波交通调查仪、微波交通调查仪、视频交通调查仪等，但这些交通调查仪均存在各种缺陷。例如，地感线圈交通调查仪为接触式交通调查仪，对其进行安装或维修时需要关闭车道，并且破坏路面，对交通流造成干扰；在路面质量不好的路面上安装时还易于损坏；里面翻修和道路设施维修时可能需要重装检测器；并且检测多车道道路时需要多个检测器。超声波交通调查仪在大风天气下超声波的反射波易发生漂移而无法正常检测。微波交通调查仪发射信号容易干涉反射信号，检测灵敏度被降低。视频交通调查仪在车型识别方面，难度大，精度不高。

申请人在2014年申请的一项专利（CN 204045018 U）为固定式交通调查仪，利用摄像头和激光测距仪两种信息采集设备组合起来进行数据信息采集，然后利用处理器对摄像头和激光测距仪采集的数据信息进行综合分析处理，得到最终的处理结果，从而提高了数据信息获取的准确性。但是这种固定式交通调查仪在使用中有一定的限制。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种便携式智能交通量调查设备，该设备作为间隙站、比重调查站数据采集仪，其具有高度集成、操作简单、轻巧便携，稳定性好等特点。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种便携式智能交通量调查设备，包括矩形的外壳，在外壳内部设置有工业平板电脑、锂电池以及激光传感器，其特征在于所述的外壳上表面边沿处设置两个长条形提手，在外壳上表面的中部设置工业平板电脑的液晶屏，在液晶屏的一侧设有电源开关、USB接口和电源接口，在外壳上表面还设有水平气泡，外壳前表面、靠近下表面的位置设有透明窗，透明窗内安放激光传感器。

对上述结构作进一步限定，所述的工业平板电脑通过锂电池供电，在工业平板电脑和锂电池之间设置电源开关，工业平板电脑与激光传感器之间进行双向数据传递，工业平板电脑内部设有可以实时备份的本地存储器。

对上述结构作进一步限定，所述的工业平板电脑上配置用于网络通信的3G/4G模块，3G/4G模块内置TCP/IP协议，通过移动网络与远程数据库进行数据通信。

对上述结构作进一步限定，所述的USB接口与工业平板电脑之间连接，其中USB接口借助工业平板电脑上的数据下载操作，与本地存储器进行数据通信。

对上述结构作进一步限定，所述的电源接口与外部的220V交流电源直接连接，锂电池与电源接口之间设有可以变压的充电器。

对上述结构作进一步限定，所述的外壳采用ABS材质，在外壳的后表面设有散热鳍片。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型中把激光传感器、工业平板电脑和锂电池等置于壳体内，并且在壳体表面设置用于探测的透明窗、与外部进行数据交换的USB接口，以及电源接口等，并且设置提手，最终把所有的部件集成为一体，这样形成便携式交通量调查设备，在使用该设备时更加便捷、携带方便，无需安装，无需专人值守；另外，本实用新型中的激光传感器采用激光远程探测，激光高速测量，测速精准，无漏车，实现非接触高精度测量，并且配备可移动的蓄电池供电，超大电池容量，可连续工作40小时以上，实现昼夜工作，设备可靠性增强；本实用新型中外用外置式电源接口，直接于20V交流电源连接，充电方式灵活，同时外界USB接口和3G/4G模块，可通过数据线或无线传输数据。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型中外壳前表面的布置示意图；

图2是本实用新型中外壳上表面的布置示意图；

图3是本实用新型内部结构的组件连接示意图；

其中：1、提手，2、透明窗，3、激光传感器，4、液晶屏，5、水平气泡，6、电源开关，7、USB接口，8、电源接口，9、外壳。

具体实施方式

本实用新型具体公开一种便携式智能交通量调查设备，该设备包括激光传感器、工业平板电脑、聚合物锂电池等装置，进行设备设计，同时通过算法编写，实现数据智能采集、智能分析、数据自动统计与传输等功能，使其具备强大的多线程数据处理能力，可自动输出车型、车速、车辆量等交通信息，完全满足交通运输部关于交通量调查设备的所要求的功能。

为了使该设备高度集成，同时便于携带，把激光传感器、工业平板电脑和锂电池等置于壳体9内，其中壳体9为矩形结构，如附图1和2所示，在外壳9内部设置有工业平板电脑、锂电池以及激光传感器3，其特征在于所述的外壳9上表面边沿处设置两个长条形提手1，在外壳9上表面的中部设置工业平板电脑的液晶屏4，在液晶屏4的一侧设有电源开关6、USB接口7和电源接口8，在外壳9上表面还设有水平气泡5，根据实际路况将设备放置路侧或中央绿化带，然后调整激光镜头与车辆行驶方向成垂直，并调节高低，必须让设备处于绝对水平位置。外壳9前表面、靠近下表面的位置设有透明窗2，透明窗2内安放激光传感器3，外壳9采用ABS材质，在外壳9的后表面设有散热鳍片。

本实用新型中的激光传感器选用是非常关键，由于大部分厂家生产的激光传感器，数据采集的频率过低导致无法捕捉到运动的车辆的足够多的信息，且安全级别未能达到要求。对于本装置设有要求，需要激光传感器探测范围：0-50米，频率：30kHz，激光防护等级：I级，保证人眼安全（请勿长时间直视激光束，在一定时间内直视激光束是安全的）。

本实用新型中的工业平板电脑选用，需考虑产品在使用的过程中，有良好的人机交互，且设备运行时的功耗需较低，同时需具备RS-422通信接口，最终选择一款符合要求的工业平板电脑。

本实用新型中的聚合物锂电池，产品的工作电压为12V，为使设备能持续运行较长时间，电池的容量需达到一定的要求，同时考虑到产品便于携带的特点，电池的重量也需要进行控制。经过综合考虑，最终选择一款符合要求的12V 48Ah聚合物锂电池。

本实用新型中的外壳，需将工业平板电脑、聚合物锂电池、激光传感器有机整合到一起，外壳整体采用ABS材料，整体防护等级达到IP67，设备的水平度及激光的高度可根据需要进行调节。

本实用新型的测量原理：当车辆经过测量断面时，激光传感器以18KHz的频率对过往车辆底部进行扫描，得出精准的车轮个数及轴距。计算机处理器将所有采集到的数据分析汇总后得到车流量、车型、车速等交调数据。

在附图3中，工业平板电脑通过锂电池供电，在工业平板电脑和锂电池之间设置电源开关6，工业平板电脑与激光传感器3之间进行双向数据传递，工业平板电脑内部设有可以实时备份的本地存储器。工业平板电脑上配置用于网络通信的3G/4G模块，3G/4G模块内置TCP/IP协议，通过移动网络与远程数据库进行数据通信。USB接口7与工业平板电脑之间连接，其中USB接口7借助工业平板电脑上的数据下载操作，与本地存储器进行数据通信。电源接口8与外部的220V交流电源直接连接，锂电池与电源接口8之间设有可以变压的充电器。

智能交通量调查设备，通过算法编写，实现数据智能采集、智能分析、数据自动统计与传输等功能：

1.数据智能采集:利用激光传感器3采集设备来进行数据信息采集。数据获取之后，工业平板电脑的处理器将对采集到的数据信息进行综合分析处理，得到车型、车速、车流量、车头间距等交通信息。通过这种方式，提高数据信息获取的准确性，且交通管理部门能以此数据作为决策参考。

2.数据智能分析：通过激光传感器3采集交通数据调查断面内各扫描点与激光测距仪的距离，并将距离传输给数据处理器；数据处理器可以根据这些数据确定各扫描点的空间位置，一方面可以判断车是否刚到达交通数据调查断面、是否刚离开交通数据调查断面，并捕获车辆刚到达交通数据调查断面Tcm和刚离开交通数据调查断面的时刻Tgo，对Tgo与Tcm求差即得车辆经过调查断面所用的时间；另一方面可以对这些扫描点进行筛选和分析，得到反映车辆轮廓变化的矩阵，并与标准车型数据库进行比对来判断车型。

3.数据自动统计：对一定周期内，得到的车型、车辆经过调查断面所用时间、车速，计算和统计车流量、平均车距、跟车百分比和时间占有率，该时间占有率是指一个交通数据调查周期内，各车辆经过调查断面所需时间的累计值与该周期时长的比值；

4.信息传输：通过TCP/IP网络传输协议以无线方式将分析所得的交通数据传输给信号接收终端，完成道路交通流动态信息的传输。

便携式交通量数据采集仪，采用高速激光测距的原理动态检测车流量、车型、车速等交通量数据。可作为间隙站、比重调查站交调数据采集的理想工具。产品高度集成、操作简单、轻巧便携、稳定性好，精度高，开机即可使用。适用于单向4车道和双向无隔离带4车道的断面，所采集的数据满足交通运输部报表制度的要求。产品内置超大容量锂电池，可连续工作40小时以上，配备3G/4G模块，可向多级数据中心自动发送5分钟数据包，便于上级部门对交调站点业务的监督管理。

本产品采用先进嵌入式处理器技术对激光采集到的数据进行分析处理，能准确检测到路段的车流量、车型、车速等交通信息。内置超大容量的锂电池，无需安装，操作简易，随意放置监测路段的路侧或路中央，开机就能采集到交通数据。设备能够在不中断交通，无外接电源与网络情况下，直接放置路侧或中央检测。设备轻便，全密封，可靠性高。连接电脑后用USB数据线导出采集到的数据，即时了解该观测路段某一时段交调数据。