地磁傳感器--新型車輛檢測傳感器
地磁傳感器可用于檢測車輛的存在和車型識別。這種利用車輛通過道路時(shí)對地球磁場的影響來完成車輛檢測的傳感器與目前常用的地磁線圈(又稱地感線圈)檢測器相比,具有安裝尺寸小、靈敏度高、施工量小、使用壽命長,對路面的破壞?。ㄓ芯€安裝只需要在路面開一條5毫米寬的縫,無線安裝只需要在路面打一個(gè)直徑55 毫米深150毫米的洞,當(dāng)在檢測點(diǎn)吊架或側(cè)面安裝時(shí)不用破壞路面)等優(yōu)點(diǎn),在智能交通系統(tǒng)的信息采集中必將起到非常重要的作用。
車輛檢測傳感器的現(xiàn)狀
隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,基礎(chǔ)設(shè)施的投資力度越來越大,表現(xiàn)之一就是道路建設(shè)。但是由于道路建設(shè)周期一般較長,其增長遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上車輛的急劇增長,使得交通狀況日益惡化,這幾乎成為所有城市的通病。改變目前這種交通現(xiàn)狀的有效解決辦法就是在城市交通管理部門建立完善的交通監(jiān)控系統(tǒng)。交通監(jiān)控系統(tǒng)的主要目標(biāo)是適應(yīng)動態(tài)交通狀況的變化。即通過采集交通數(shù)據(jù)并將其傳輸?shù)浇煌ü芾碇行?,在中心進(jìn)行分析,根據(jù)分析結(jié)果,中心通過控制車輛出入和信號燈,從而更好地管制交通;中心還可以利用這些數(shù)據(jù)在發(fā)生交通事故時(shí)迅速采取措施。同時(shí)管理中心可把采集的交通數(shù)據(jù)傳給司機(jī),這有助于減緩交通擁擠,優(yōu)化行車路線。運(yùn)用交通監(jiān)控系統(tǒng)可以提高現(xiàn)有道路的通行能力,協(xié)調(diào)處理突發(fā)性交通事件,緩和交通阻塞,從而改善交通狀況。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在交通監(jiān)控系統(tǒng)中起著非常重要的作用,所以研究有更高應(yīng)用價(jià)值的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是必要的。車輛檢測傳感器是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,傳感器的性能對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的準(zhǔn)確性起決定作用。傳統(tǒng)的交通數(shù)據(jù)采集是通過在路面上鋪設(shè)地感線圈傳感器,這種方法有以下缺點(diǎn):
一、是線圈在安裝或維護(hù)時(shí)必須直接埋入車道,這樣交通會受到阻礙;
二、是埋置線圈的切縫軟化了路面,容易使路面受損;
三、是工程施工時(shí),出于無意或由于需要切斷線圈的現(xiàn)象也會發(fā)生,結(jié)果常常使線圈無法使用;
四、是感應(yīng)線圈易受到冰凍、鹽堿或繁忙交通的影響;
五、是感應(yīng)線圈壽命一般為二年,之后要破壞路面,重新鋪設(shè)等。其它傳感器如超聲波傳感器容易受環(huán)境的影響,當(dāng)風(fēng)速6級以上時(shí),反射波產(chǎn)生漂移而無法正常檢測;探頭下方通過的人或物也會產(chǎn)生反射波,造成誤檢;紅外傳感器工作現(xiàn)場的灰塵、冰霧會影響系統(tǒng)的正常工作。
而且,以上幾種傳感器都是根據(jù)車長來識別車輛的類型,無法識別載重車輛。
在未來的智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)中,交通數(shù)據(jù)采集器將大范圍覆蓋街道和公路,從而發(fā)揮數(shù)據(jù)采集的優(yōu)勢。傳感器的檢測準(zhǔn)確度對區(qū)域監(jiān)控方案的產(chǎn)生非常重要,所以用一種先進(jìn)的、穩(wěn)定準(zhǔn)確的傳感系統(tǒng)代替現(xiàn)有的落后的傳感系統(tǒng)就成為一個(gè)亟待解決的問題。
另外,由于建設(shè)高速公路的投資較大,貸款筑路、收費(fèi)還貸的政策早已深入人心。但是高速公路上的收費(fèi)站大大地降低了高速公路的通行能力。國外已有實(shí)行不停車收費(fèi)的例子。在國內(nèi)內(nèi),不停車收費(fèi)也是這種收費(fèi)制式的發(fā)展方向。在不停車收費(fèi)中,需要數(shù)據(jù)采集器自動識別車型以便根據(jù)不同的車型收取相應(yīng)的費(fèi)用。這就要求數(shù)據(jù)采集器不僅能檢測車流,而且還要準(zhǔn)確識別出過往車輛的類型?,F(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通常都是根據(jù)車長來識別車型,無法識別載重車輛,更不能滿足收費(fèi)系統(tǒng)中根據(jù)車重來收費(fèi)的要求。
地磁傳感技術(shù)及其優(yōu)點(diǎn)
地球的磁場在幾公里之內(nèi)基本上是恒定的,但大型的鐵磁性物體會對地球磁場產(chǎn)生巨大的擾動,地磁傳感器可以分辨出地球磁場6000分之1的變化,而當(dāng)車輛通過時(shí)對地磁的影響將達(dá)到地磁強(qiáng)度的幾分之一,因此利用地磁傳感器來探測車輛,具有極高的靈敏度,地磁傳感器就是通過探測車輛通過時(shí)對地球磁場產(chǎn)生的擾動來探測車輛的,國外的應(yīng)用非常廣泛。
地磁傳感器的優(yōu)點(diǎn)有:
一. 安裝、維修方便,不必封閉車道、對路面破壞小,當(dāng)在檢測點(diǎn)吊架或側(cè)面安裝時(shí)不用破壞路面,維修時(shí)只需檢查地磁傳感器即可;檢測點(diǎn)不易遭到破壞,不受路面移動影響;
二.地磁傳感器是利用地球磁場在鐵磁物體通過時(shí)的變化來檢測,所以它不受氣候的影響;
三.通過對靈敏度的設(shè)置可以識別鐵磁性物體的大小,可以大致判斷出車輛的類型;
四.對非鐵磁性物體沒有反應(yīng),因此可以有效地減少誤檢。