5磁频车辆检测——1环形线圈检测器
环形线圈检测器及其应用4页
环形线圈检测器及其应用4页环形线圈检测器是一种种电磁检测器，它主要由一个环形线圈构成，用于检测周围的磁场，从而检测到可能存在的金属或其他导电材料。
环形线圈检测器广泛用于各种工业应用中，比如金属探测、无损检测、矿业勘探等等。
环形线圈检测器的工作原理是利用法拉第电磁感应原理，当金属或其他导电材料靠近环形线圈时，会在其周围产生一个额外的磁场，这个磁场会引起环形线圈内的电流变化。
通过测量这个电流变化，就可以检测到金属或其他导电材料的存在。
环形线圈检测器有很多优点，例如精度高、灵敏度好、不需要接触被检测物等等。
因此，它被广泛用于各种金属探测、无损检测和矿业勘探等领域。
金属探测是环形线圈检测器最常见的应用之一。
它被广泛应用于安全检查、金属回收、考古发掘等领域。
例如，在安全检查中，安检人员会使用手持的环形线圈检测器对乘客和行李进行检测，以便查找携带危险金属的人员。
在金属回收方面，环形线圈检测器可以检测到被混杂在垃圾里的金属，从而提高回收效率。
在考古发掘中，环形线圈检测器也是必不可少的工具，因为它可以帮助发掘人员找到埋藏在地下的金属物品。
无损检测是另一个环形线圈检测器的应用领域。
它被广泛用于汽车、火车、飞机和其他各种工业设备的检测中。
例如，在汽车工业中，环形线圈检测器可以检测到发动机和传动系统中的缺陷，从而提高车辆的品质和寿命。
矿业勘探也是环形线圈检测器的重要应用领域之一。
它被广泛用于寻找矿物资源、地下水和其他地下资源的勘探中。
例如，在石油勘探中，环形线圈检测器可以检测到地下的油藏，从而帮助勘探人员确定最佳的钻井位置。
课程设计(论文)-基于环形感应线圈的车辆检测器设计
课程设计（论文）-基于环形感应线圈的车辆检测器设计基于环形感应线圈的车辆检测器设计1任务要求1.1任务要求本课程设计的主要任务是设计基于环形感应线圈的车辆检测器，要求运用PROTEL电路设计与制版工具对环形感应线圈车辆检测器进行硬件电路设计1、熟悉环形线圈车辆检测器的工作原理;2、了解环形线感应线圈的原理和输出信号的特点;3、设计出可将环形线感应线圈的电感变化信号转换为频率变化信号的振荡电路;4、设计出放大、滤波和整形处理电路1.2原理介绍检测器的工作原理:环形感应线圈车辆检测器又称为地感，多为埋设式检测系统一种基于电磁感应原理车辆检测器, 它的传感器是一个埋在路面下, 通有一定工作电流的环形线圈。
当车辆通过环形地埋线圈或停在环形地埋线圈上时, 车辆自身铁质切割磁通线, 引起线圈回路电感量的变化, 检测器通过检测该电感量就可以检测出车辆的存在, 检测这个电感变化量一般来说有两种方式: 一种是利用相位锁存器和相位比较器, 对相位的变化进行检测; 另一种方式则是利用由环形地埋线圈构成回路的耦合电路对其振荡频率进行检测。
本设计采用了后一种检测方式。
感应式环形线圈行驶车辆检测器具有性能稳定、性价比高、工程应用方便、免维护、技术不复杂等特点, 目前在工程上应用很广。
1基于环形感应线圈的车辆检测器设计2 总体方案选择与设计2.1 背景2.1.1车辆检测系统概述随着经济技术的发展，城市化的迅速推进，带来了机动车数量的迅速增长，造成城市道路交通的需求严重不平衡，因此智能交通成为当前缓解交通拥挤的重要手段。
自适应交通信号控制系统是智能交通控制系统的核心，能够根据实际车流量的状况，在线实时地自动调整信号控制参数以适应交通流的变化。
道路交通流信息(包括交通流量、车速、行程时问、车道占有率以及车流密度等参数)是制定道路发展规划，安排道路养护经费规划和养护生产作业的主要依据，也是向交通城建规划与环保以及公安交通管理部门提供改善、优化道路交通的实际参考资料和数据。
高速公路监控设施通信规程第2部分环形线圈车辆检测器
高速公路监控设施通信规程第2部分环形线圈车辆检测器JT/T高速公路监控设施通信规程第2部分环形线圈车辆检测器 1范围JT/T 的本部分规定了环形线圈车辆检测器的通信规程，并给出了通信过程中采用的数据格式本部分适用于高速公路监控系统中的上位机与安装于路侧的环形线圈车辆检测器之间的数据通信过程 2术语和定义下列术语和定义适用于JT/T 的本部分交通量单位时间内通过高速公路某一断面的直接检测统计未经折算的车辆数平均行车速度单位时间内，通过高速公路某一断面的车辆行车速度的平均值，即：式中：——平均行车速度，单位为千米每小时(km/h)；vi——第f辆车通过断面的行车速度，单位为千米每小时(km/h)； n——单位时间内通过断面的未经折算的车辆数车道时间占有率单位时间内，通过高速公路某一车道断面的所有车辆占据这个车道断面的时间与单位时间长度的比值称为车道占有率，以百分数表示，即：式中：——车道占有率；——单位时间内所有车辆占据车道断面的时间，单位为秒(s)； T一单位时间长度，单位为秒(s)平均车头时距单位时间内，所有相邻车辆前端经过同一车道某一断面的时间间距的平均值平均车长单位时间内，经过车辆检测器的所有车辆长度的平均值车辆检测断面高速公路上车辆检测器所在位置覆盖各车道的横向范围 3通信规程基本要求车型检测应能在每一车道按车长分类检测出二轮大型摩托车以上的所有类型的机动车数据采集应能检测每一车道的交通量、平均行车速度、车道时间占有率、平均车头时距和平均车长等数据数据预处理具有数据预处理功能，能按1，5，15，30和lh，进行交通量、平均行车速度、车道时间占有率、平均车头时距和平均车长等数据的预处理逻辑识别当同一辆车作用在相邻两车道的两个线圈时，应能进行逻辑识别，只输出一个车道的检测信息工作状态检测应能自动检测设备工作状态，至少能检测电源工作状态、机箱门开闭状态、车辆检测板工作状态和线圈工作状态参数设置应能设置取样周期、线圈存在与否、车辆长度分类等参数数据存储能存储不小于7d的检测数据，并具有通信接口，可在车辆检测器处直接将存储的数据输出到指定设备复位应在复位30s后自动恢复正常状态，原有存储数据保持不变 4通信规程字符编码采用“编码独立”的信息文电，即二进制数据信息文电格式信息文电标题采用单码组传输的形式，信息文电标题数据块的定义见表l 表1标题数据块的定义序号名称长度说明 l码组序号l取值十六进制 2设备分类1分类代码为十六进制01H3设各地址1用于对设备进行定位，芷向信息文电为目的地址，反向信息文电为源地址4正文长度2信息文电正文的长度，先传高位，后传低位信息文电分类信息文电内容分为时间设定、数据取样周期设定、车长分类设定、车道线圈设定、交通数据请求、交通数据信息、设备状态数据请求和设备状态数据信息时间设定信息文电信息文电长度时间设定的信息文电长度为八字节信息文电传输时间设定的信息文电内容由上位机发往车辆检测器，采用广播方式信息文电内容时间设定的信息文电内容见表2 表2时间设定的信息文电内容序号名称长度说明 l信息编码l取值十六进制O1H2年2取当前日期中年份，先传高位，后传低位 3月11-12，取当前日期中月份 4日l1-31，取当前日期中日 5时10-23，取当前时间小时6分10-59，取当前时间分钟 7秒1O-59，取当前时间秒取样周期设定信息文电信息文电长度取样周期设定的信息文电长度为三字节信息文电传输取样周期设定的信息文电内容由上位机发往车辆检测器，应答为肯定应答或否定应答信息文电格式取样周期设定的信息文电格式见表3 表3取样周期设定的信息文电格式序号名称长度说明 l信息编码l取值十六进制02H2取样周期2单位：s“0”表示禁止数据采集，先传高位，后传低位车长分类设定信息文电信息文电长度车长分类设定的信息文电长度为N+I字节，其中Ⅳ为车长分类数量，可根据应用需要取值信息文电传输车长分类设定的信息文电内容由上位机发往车辆检测器，应答为肯定应答或否定应答信息文电格式车长分类设定的信息文电格式见表4表4车长分类设定的信息文电格式序号名称长度说明 l信息编码1取值十六进制03H2车长类型l长度上限l单位：车长类型l长度在O m至车长类型I长度上限数值之间3车长类型2长度上限1单位： m车长类型2长度在车长类型1长度上限至车长类型2长度上限之间…………N+1车长类型N长度上限l单位： m车长类型Ⅳ长度在车长类型N-l长度上限至车长类型N长度上限之间车道线圈设定信息文电信息文电长度车道线圈设定的信息文电长度为33字节信息文电传输车道线圈设定的信息文电内容由上位机发往车辆检测器，应答为肯定应答或否定应答信息文电格式车道线圈设定的信息文电格式见表5 表5车道线圈设定的信息文电格式序号名称长度说明 l信息编码l取值十六进制04H2线圈l数据1为线圈存在标志，O表示线圈不存在或未使用，1表示线圈存在；2为线圈方向标志，0表示后向线圈．1表示前向线圈；3～8为线圈所在车道编号，在车辆检测器安装路段内，面向终点方向，从左至右车道号从l开始按顺序递增，包括硬路肩 3线圈2数据1同上33线圈32数据1同上交通数据请求信息文电信息文电长度交通数据请求的信息文电长度为一字节信息文电传输交通数据请求的信息文电内容由上位机发往车辆检测器，应答为交通数据信息或否定应答信息文电格式交通数据请求的信息文电格式见表6 表6交通数据请求的信息文电格式序号名称长度说明 1信息编码l取值十六进制11H交通数据信息文电信息文电长度交通数据信息文电长度为8+M×(6+N)字节，其中M为车道数目，N为车长分类数目信息文电传输交通数据信息文电内容由车辆检测器发往上位机，是对交通数据请求的正确应答信息文电格式交通数据信息文电格式见表7，表7中车道数据块的定义见表8 表7交通数据信息文电格式序号名称长度说明 l信息编码l取值十六进制12H2年2取当前日期中年份，先传高位，后传低位 3月1l-12．取当前日期中的月份 4日l1-31，取当前日期中的日 5时10-23，取当前时间中的小时 6分10-59，取当前时间中的分钟 7秒10-59，取当前时间中的秒8车道l数据块6+N定义见表8 9车道2数据块6+N定义见表8 …………………………7+M车道M数据块6+N定义见表8表8车道数据块的定义序号名称长度说明 1车道号l1-162平均行车速度1单位：千米／小时(km/h) 3车道时间占有率1单位：% 4车头时距2单位： 5平均车长l单位： 6车长类型l交通壹l单位：辆 7车长类型2交通量l单位；辆6+N车长类型N交通量1单位：辆工作状态请求信息文电信息文电长度工作状态请求的信息文电长度为一字节信息文电传输。
环形线圈检测器及其应用
环形线圈检测器及其应用2009011497 崔作鹰(清华大学自动化系，自02班，北京,100084)摘要:本文详细介绍了环形线圈检测器在智能交通方面的应用，对其前景做了自己的分析。
关键字:智能交通环形线圈检测器目录:1引言2主要功能3基本工作原理4数据处理及运动建模5使用效果及缺陷6前景及发展方向7参考文献1引言随着车辆的增多和交通的和飞速发展，在道路交通管理与控制中对交通信息的需求越来越多。
交通信息的采集是通过车辆检测器实现的，车辆检测器根据采用的不同技术主要分为线圈检测、视频检测、微波检测、雷达检测、激光检测等。
其中，环形线圈检测器具有低成本、高检测精度、高可靠性、全天候工作的优点，是目前应用最广泛的车辆检测器。
从早期进口国外产品开始, 经过多年的消化吸收和不断创新，目前国产环形线圈车辆检测器也已具备了过硬的质量。
2主要功能1)交通信息采集及处理功能:交通信息采集是检测器基本功能，检测器通过检测线圈感应量的变化判断车辆的有无，然后CPU对数据进行计算后得出车流量、平均速度、时间占有率、平均车长、平均车间距等信息。
2)数据储存功能:检测器可储存计算后得到的数据。
如果通信中断，可由通信端口上传历史数据到便携电脑和数据中心，保持数据完整。
3)故障检测功能:检测器具备对线圈短路故障的检测。
在发现故障时，检测器能上传故障信息。
所存储的信息能在检测器或与检测器相连的外部设备上显示查阅。
以代码或文本形式记录下故障类型和细节;故障发生的时间、故障清除的时间可以通过维护工具和中心系统查询。
adership: Luo Mingjun, rectification time: before September 25th, insist for a long time) 1, 2, to further improve research, solve thoroughly, not solid, the effect is not obvious. The major issues and enterprises it is a matter of security bureau year development, the vital interests of the problem, determine the research topic, by members of the Party led research. Basic research to see the truth, to the truth, do not say hello, not pre arranged. After the investigation to submit the research report. 3, insist on grassroots party members take the lead in implementing the line. <. In the construction of work style building long-term mechanism views > and < on the depth of the grassroots, the people, promoting harmony activities notice >, more mines and enterprises, solve the masses of grassroots leaders, mine is not enough. 4, contact a crowd. Combined with the"grassroots cadres contact farmers" activities and each cadres tocontact a people, by4)通信功能:检测器标准配备若干通信接口，通过串口，可实现GPRS，CDMA的通信方式。
环形线圈车辆检测装置的设计与实现
Ｋ钾 ｗ ｏ ｄｓ ｖｅ ｉｌ ｅ ｅ ｔ ｒ ｃｒ ｅ ｌｏ ； Ｓ ｒ ： ｈ ｅｄ ｔｃｏ ；ｉ ｃ ｃｌ ｐ Ｉ ｏ Ｔ
ＣＬ ｍ ｂ ： Ｃ ｎｕ ｅｒ Ｕ４９ ５
Ｄｏｃ ｍ ｅ ｔ￣ ｌ Ｂ ｕ ｎ ｏ￣ ｅ：
Ａｒｉ ｌ １ Ｏ３ ｔ ｅ Ｉ ０ 一Ｏｌ ｛０１ ０ ｃ Ｄ： ０７ Ｏ）６－Ｏ １ －０ ２ ０９ ２
测 试 测 量技 术
环 形 线 圈 车 辆 检 测 装 置 的设 计 与 实 现
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｄ Ｄ ｅ ｉ ｎ ｏ ｈ ｃ ｅ Ｄｅ ｅ ｔ ｒＢａ ｅ ｎ Ｃｉｃ ｅ Ｌｏ ｐ ｓ ａ ｃ ｎ ｓ ｇ ｆＶｅ ｉ ｌ ｔ ｃ ｏ ｓ ｄ ｏ ｒ ｌ ｏ
１引言
在 智 能 交 通 系统 中 ，车 辆 的检 测 对 整 个 控 制 系 统 的 实 现
十分 重要 。目前 ， 我国常用 的检测装置主要有环行线 圈检测装 置 、超声波式检测装置和基于计算 机图像识别技 术的视频检
测 装 置 等 ， 中 环行 线 圈 车 辆 检 测 装 置 具 有 电 路 简 单 、 能 稳 其 性 定 、 本 低 、 用 方 便 的优 点 ， 而 广 泛 应 用 于 交 通 协 调 控 制 成 使 因 系 统 。针 对现 实 中要 求 车辆 检 测 装 置 适 应 不 同 环 境 、 有 高 灵 具 敏 度 ， 行 稳 定 的 问 题 ， 章 介 绍 了 一 种 基 于 环 行 线 圈 的高 性 运 文
Ａｂ ｒ ：Ａ ｔｌ ｅ ｔ ｒｎ ｐ ｒ ｔ ｎＳ ｓｅ 啦 删 ｓＩ ｅｌ ｎ ａ ｓ ｏｔ ｉ ｙ ｔｍ （ Ｓ ａ ｐｉ ｔ ｎ ａ ｄｒ ｐ ｅ ｅｏ ｍ ｎ． ｏ￣ ｌ ｎｏ ｅＴａｆ ｎ ｉ ｎ ｎ ａａ ｎ ｉ ｇ Ｔ ａｏ Ｉ ） ｐ ｌ ａｉ ｉ ｄ ｖ ｌ ｅ ｔｃ ｉ ｃｉ ｆｈ ｒ ｉ ｅ ｖ ｏ ｍｅ ｔ ｔ Ｔ ｃ ｏ ｎ ａ ｄ ｐ ｅ ｏ ｔ ｆｃ ｒ ｄ
环形线圈检测技术
M LD Lh ( ) 2 L 2 c Rc ( Lc )
2 2
（3）
上式中，第一项 Lh ( )的变化幅度与车辆材料的导磁率 有关（自感），第二项与涡电流效应有关（互感）， M平方正比。检测时车辆覆盖线圈的面积愈大，车辆 的底盘愈低，则互感系数M越大，检测灵敏度也越高。
2.1.1 环形线圈检测器的工作原理
2.1.3 基于环形线圈的交通量获取技术
环形线圈检测器可以用于统计道路的某一断 面车辆经过情况，根据确定的采样时间间隔， 计算得到所需的交通参数。 * * * * * 流量 时间占有率 速度（单线圈、双线圈） 车型识别及分类 平均车长
2.1.3 基于环形线圈的交通量获取技术
（1）、流量
利用线圈对车的感应，在控制单元加上计数器来统计车流量
当铁磁性的车体进入环形线圈时，车体内就会产生涡流。此涡流
会损耗环形线圈产生的电磁能，即此涡流产生的磁场与原磁场的 方向相反，对环形线圈的磁场具有去磁作用，因此，会使环形线
圈的电感量减少。
•线圈的频率通常设在几十Khz～100Khz内，此时涡流的去磁作用 占主导地位，当车辆进入环形线圈的范围时，其电感量将减小。
自感： 由电磁场理论可知，任何载流导线都将在其周围产生磁场。对于长 度为l、匝数为N的螺线管型线圈，其内磁场强度均匀，其自感量为：
2.1.1 环形线圈传感器的工作原理
环形线圈检测器主要由环形线圈、调谐回
路、检测电路和输出放大器组成，另外新型环
形线圈检测器还有微处理器。通常是由几匝金
属线绕制成的环形线圈作为传感器，用作调谐
环形线圈检测器结构
车辆检测系统组成框图
2.1.1 环形线圈传感器的工作原理
•线圈中的总电感（线圈自感和线圈与车辆间互感）起直接作用。 •自感：环形线圈自感的大小取决于线圈的周长、环绕面积、匝数
任务1应用环形线圈车辆检测器环形线圈车辆检测器概述
环形线圈车辆检测器的应用场景
环形线圈车辆检测器广泛应用于交通 信号控制、交通监控、智能停车等领 域。
在交通监控中，检测器可以用于监测 道路车辆情况，为交通管理部门提供 实时数据，有助于交通管理和调度。
在交通信号控制中，检测器可以用于 检测路口车辆流量，根据流量情况调 整信号灯的时长，提高路口通行效率。
02
环形线圈车辆检测器的工 作流程
环形线圈的安装与调试
01
02
03
确定安装位置
选择合适的地点，确保线 圈能够检测到车辆的经过， 同时避免干扰物的影响。
安装线圈
按照设计图纸和规范，将 线圈安装在预定的位置， 并确保线圈的平直和牢固。
调试传感器
通过调整线圈的参数，如 频率、阻抗等，确保传感 器能够准确检测到车辆的 经过。
05
环形线圈车辆检测器的未 来发展
技术创新与改进
传感器技术升级
无线通信技术应用
随着传感器技术的不断发展，环形线圈车 辆检测器的性能将得到进一步提升，如更 高的检测精度、更强的抗干扰能力等。
随着无线通信技术的发展，环形线圈 车辆检测器将逐步实现远程无线监控 和管理，降低维护成本和难度。
数据处理算法优化
信号分类
根据提取的特征对信号进行分类，判断是否有车辆通 过。
车辆检测算法
阈值法
根据线圈感应信号的强度 变化设置阈值，当信号超 过阈值时判定有车辆通过。
模式识别法
利用机器学习或深度学习 算法对感应信号进行分类 和识别，判断车辆类型和 运动状态。
视频图像处理法
结合摄像头和图通过改进和优化数据处理算法，环形线 圈车辆检测器能够更快速、准确地识别 车辆，提高交通流量的监控效率。
最新几种主要车辆检测器的对比
几种主要车辆检测器的对比几种主要检测技术的对比道路交通信息采集是智能交通系统的一项重要内容。
在道路交通信息采集技术中，环形线圈车辆检测器因其技术成熟、易于掌握、初期建设成本较低而成为当前国内用量最大一种检测设备。
但是，环形线圈检测器同时具有获得的信息量少,难于安装和较低的灵活性等缺点。
为克服以上不足，微波车辆检测器和视频车辆检测器技术得以发展并应用于城市道路和高速公路的交通信息检测。
下面对几种检测技术的优缺点做具体分析随着道路交通检测技术的发展，基于视频图像处理、模式识别技术的视频车辆检测器应运而生。
视频车辆检测器具有采集信息量大、区域广泛、设定灵活、调整维护简便等特点，与传统的交通信息系统采集技术相比，视频检测器可提供现场的视频图像。
1.地感线圈环形线圈车辆检测器是传统的交通检测器，其工作原理为在道路上埋设感应线圈，感应线圈与车辆检测器连接。
当车辆经过线圈时，由于线圈电感量的变化，车辆的通过状态变化将被检测到，同时将状态信号传输给车辆检测器，由其进行采集和计算。
环形线圈车辆检测器相对于其他检测器具有低成本、高可靠性、高检测精度、全天候工作的优点，是目前应用最广泛的车辆检测器。
缺点：1、按照环形线圈施工要求，检测线圈在初次安装时要切割路面，植入环形检测线圈。
封路施工不可避免会造成交通阻塞，对于城市主干道交通产生影响。
2、埋植线圈的切缝容易使路面受损，缩短路面及检测线圈的使用寿命。
实际使用中尤其对沥青路面的损坏更为严重，导致检测线圈的损毁率居高不下，使用和维护成本上升，影响系统的可用性。
3、检测线圈容易受到路面下沉、裂缝、冰冻等环境影响，产生误报。
4、受自身测量原理限制，当车流拥堵、车辆间距较小时，其测量精度大幅度下降，不适于城市交叉路口交通流检测。
5、环形线圈车辆检测器一经设置即固定不变，在道路通行状况改变时调整困难。
2.微波车辆检测器微波车辆检测器是以微波对车辆发射电磁波产生感应原理为基础。
以RTMS微波为例，其工作方式为：悬挂于路侧，在扇形区域内发射连续的低功率调制微波，并在路面上留下一条长长的投影。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 3、长度的确定 • 根据检测目的，确定不同的环形线圈长度。 • 检测车队存在时，环形线圈长度要大于车间距， 而用于车辆计数时，环形线圈必须小于车间距。
• 4、检测区域 • 平行于线圈边，大于线圈槽约1m范围内
• 5、匝数确定 • 匝数取决于环形线圈的 尺寸 线圈周长 3米以下 3—6米 6—10米 10--25米 线圈匝数 根据实际情况，保证电感值在 100uH－200uH之间即可 5-6匝 4-5匝 3匝
1、环形线圈检测器结构
馈线 环 形 线 圈
图1、线圈检测系统图
检测处理单元
检测处理单元组成：
1）中央处理器，
2）检测卡。
•环形线圈传感器、传输馈线、信号检测处理单元、背板框架
• 2、检测原理 • 谐振回路的频率：
f
1 2 LC
• 有源激励检测
车辆 涡流 路面
交变磁场
感应线圈所 展示的两匝 导线
五、环形线圈车辆检测器的优缺点
优点： 1、技术成熟 2、传感器简单 3、直接测试的量多 4、全天候工作 缺点： 1、只能进行单车道检测，多车道需多个检测器 2、无大局观，不能实时测量排队长度、大区域内车流密 度及车辆拐弯等 3、安装郭晨对检测器可靠性和寿命影响很大 4、线圈容易被重型车辆、路面修理等损坏 5、感应线圈易受冰冻、路基下沉、盐碱等自然环境影响
2、安装
• 安装位臵的选择要注意以下几点： • （1）所选择的位臵一定使车辆能够匀速的通过气压管，如果可能，要避免 选择那些会让车辆加速或减速的位臵，如转弯，陡坡，交通灯或十字路口 处；
• （2）一定要避免选择车辆会停在气压管传感器上的位臵；
• （3）一定要使车辆垂直通过气压管，避免选择那些会斜向通过气压管的位 臵； • （4）避免由于突然转向或换道而只通过一个气压管的位臵； • （5）要为路旁单元选择一个安全合适的位臵，避免线杆或树木之类的障碍 物。
双车道-单台设备安装示意图
现场安装示意图
图1-11d 双车道-胶布固定方式
图1-11c 双车道-路钉固定方式
多车道-两台设备安装示意图
3、优缺点及适用性
（1）优点
• ①快速安装，电源用量少，费用低，维修简单； • ②一次检测可获得多种交通数据，对同一数据实现多种交 通流特性分析报告，具有数据过滤功能、数据质量审核功 能，能精确的研究每一辆车。
• 5.2地磁与电磁车辆检测器
一、地磁式车辆检测器
• 被动式检测器，本身不发射任何信号，主要由 地磁探头和检测电路组成。
地球磁场如何与偶极磁场叠加引起磁场波动
偶极对罗盘指示数和传感器输出的影响
• 检测车辆存在和车型识别 • 车链通过时对地磁的影响达到地磁强度的几分之一，地磁传感器可分辨 出地磁1/6000的变化。 • 探测车辆通过时对地磁场产生的扰动来探测车辆的。 • 灵敏度高，国外应用广泛
1、基本原理
• 当车辆经过气压管传感器时，气压管 内部便产生一股微弱的气流并传到检 测设备上的空气开关，从而便形成了 一个车轴电信号。橡胶气压管传感器 技术采用2个气压管传感器提供信号， 精确记录每个车轴的时间标，然后利 用交通管理软件对车轴数据进行处理， 可获得交通量、车速、车辆类型、车 • 典型—MetroCount 5600，由MC 流密度等交通流参数。 5600路旁单元及安装套件、MTE 3.18交通数据分析管理软件组成。
二、环形线圈检测电路原理
• 3、检测器电路原理分析
fi 调谐 电路 相位比较器 （PD） Vd 压控振荡器 （VCO） Vf 低通滤波器 fc （LPF） Vc 输出 DIGout 电路
ANout
电流源
三、环形线圈的设计
• 确定环形线圈的形状、尺寸及其匝数 • 1、形状 • 长方形：适合汽车和货车的检测
•
车辆磁映像（Vehicle Magnetic Imaging-VMI） 技术是美国Nu-metrics公司的专利，属于便携式综 合数据调查检测技术，是固定式的被动声学检测设 备，本身不产生磁场，放在道路上截取磁性的扰动。
• 利用车辆对通过地磁场的影响，检测车辆交通参数。
1、基本原理
• 采用低功耗、高灵敏度的强导磁材料，将地磁磁通线集中约束在比较小 的空间，当车辆接近磁力检测传感器的检测区域时，检测区域的磁力线 受挤压；当车辆将要通过检测区域时，磁力线沿中心聚合；当车辆正在 通过检测区域时，磁力线沿中心发散。这样利用车辆接近、将要通过及 正在通过检测区域时磁力线的变化对车辆进行检测。
二、电磁式车辆检测器
• 电磁探头和检测电路两部分组成 两轴式磁通门磁力计，一个初级线圈，两个次级线 • • • • 圈，通过线圈两端电压反应磁场强度。 1khz励磁信号，车辆通过，扰动原磁场，线圈磁场发 生畸变，幅度变化 整形输出800ms的脉冲方波 优点:灵敏度高检测率95%，安装容易 缺点：工作稳定性差
5、磁频车辆检测器
• 磁频车辆检测 • 以电磁感应为检测参数、以磁频车辆检测器 为检测设备的可以检测车辆通过或存在于检 测区域的技术。 • 固定型检测 • 通过分析车辆经过检测区域后引发的传感器 的脉冲信号的方法对交通流信息进行检测。
主要设备
• • • • • • • • 环形线圈 地磁式 电磁式 微星线圈 磁成像 摩擦电 磁力 ……
3、优缺点及适用性
（2）缺点
• ①当车流量大、空气开关对温度比较敏感、车辆轮胎对气 压管造成磨损和破坏的情况下，检测精度会受到影响； • ②车辆停在气压管传感器上时，精度失真。
3、优缺点及适用性
（3）适用性 • 气压管一般安装在垂直于交通流运行的 方向，更适用于双向两车道的检测，用 于测量短期交通量，可广泛用于城市道 路路段和交叉口。
二、环形线圈检测电路原理
• 1、调谐电路 • 基于电磁感应原理的车辆检测器
二、环形线圈检测电路原理
• 2、环形线圈车辆检测方案 • （1）相位变化的检测 • 锁相环技术和双振荡器方案 • （2）频率变化的检测 • 对整个谐振回路的振荡频率进行检测 • （3）阻抗变化的检测 • 阻抗——电压电平——检波输出
3) 压电检测器
压电材料：将动能转化成电能的材料，
产生的模拟信号与作用在检测器上的压
力成比例。
应用：动态称重，车型分类（轴数，轴
距），车速检测（多个联合应用）。
4) 道路管检测器
• 原理：车辆经过橡皮管时，发出气压脉冲 信号，使压力起动开关闭合，向计数器发 出电信号。 • 优点：简单，实用，灵活性强。 • 缺点：车流量大时，准确度下降。
3、优缺点及适用性
• 优点是可检测小型车辆，包括自行车； • 缺点是很难分辨纵向过于靠近的车辆，无法测量静止的单 位； • 适合装在不便安装线圈场合，比如桥面。
总结：磁频车辆检测器的应用范围
主要用于交通流信息采集系统、交通信号控制系 统、交通诱导以及停车管理系统。 1、交通流信息 交通量、流向、车速、车道占有率、排队 长度等。 2、交通事件信息 车辆超速、违规停车、车辆存在 3、实现闯红灯电子警察触发、车辆违规抓拍、 交通信号自适应控制等
25米以上
2匝
四、环形线圈的定位
• 确定环形线圈在道路上的埋设位臵，取决于检 测目的、道路条件及交通状况等。 • 需要对路口几何尺寸和交通状况进行详细地调 查，并统计好路口高低峰的车流量。
四、环形线圈的定位
• 1、独立交叉口
四、环形线圈的定位
• 2、全触发交叉口控制传感器的设臵
四、环形线圈的定位
• 3、干线系统
图3.5 开放网络干线和道路封闭网络关联交叉口控制中的交通信号结构。
四、环形线圈的定位
• 4、高速公路监控
图3.8 高速公路事件检测方案
事件过程中的交通流特点
四、环形线圈的定位
• 5、高速公路匝道
图3.9 匝道仪控传感器和路口配置
• 协调的交通响应控制
SWARM1算法
• SWARM 匝道仪控算法的原则
• 1、检测原理及技术性能 • 车辆通过时，改变探头上磁力线的分布，即穿 过线圈的磁通量发生变化。在探头两端感应出 30~100mv电动势。 • 对汽车速度有一定要求，不能检测静止车辆。 • 可测车速：大于8km/h • 检测精度：约95%
• 有线：路面开一条5mm宽的缝 • 无线：在路面打一个直径55mm，深150mm的 洞
三、环形线圈的设计
• 1、形状 • 菱形：适合电动单车和自行车的检测
三、环形线圈的设计
• 1、形状 • 8字形：此电环有较低横向灵敏度，适合安装 在非常靠近闸门的地方或容易受横向干扰的场 合。如轨道车辆旁和自动伸缩门等
三、环形线圈的设计
• 2、尺寸 • 根据道路条件和检测目的及要求而确定 • 平行于车辆行驶方向的线圈边长为环形线圈的 长度； • 垂直于车辆行驶方向的线圈边长为线圈的宽度。 • 通常宽度至少应覆盖一个车道宽度的50%~60 %
• 5.1环形线圈（感应）车辆检测器 • 接触式检测 • 检测车辆通过或存在
一、环形线圈车辆检测器的工作原理 • 环路感应器是通过探测金属物在感应线圈上造 成的电感量变化来探测到金属物的。 • 线圈是由多匝导线绕制成的，埋在路面下，用 水泥填充好。当金属物通过感应线圈时，导致 了线圈的电感量发生了一些变化。这个变化被 检测到后，通过内部控制器的运算判断出有金 属物，并通过输出继电器输出信号。
六、环形线圈的安装调节
• 1、环形线圈的测试 • 500V电压下，线圈对地的绝缘电阻>=10M • 车辆通过线圈末端的瞬间，线圈交流阻抗<= 500，正常 • 绝缘电阻<10M,检测器需重新调整 • 绝缘电阻<2M，线圈或馈线需立即更换
• 2、检测器灵敏度的调节 • 理论上，环形线圈检测器的线圈和馈线电缆的 电感系数范围为20~750uH。 • 在较理想情况下，环形线圈检测器的检测精度 能够达到大于0.02%小于0.1%的精度。 • 实际情况下，检测器的灵敏度会因环境因素 （温度、湿度、噪声等）引起线圈阻抗的变化 而使检测器产生误差。