CN108320525A - 一种环形线圈检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环形线圈检测系统，包括安装架，在安装架上可拆卸的设置有环形线圈，环形线圈与谐振电路模块连接，当环形线圈电感量发生变化时，谐振电路产生频移信号；谐振电路模块具有第一输出端和第二输出端，第一输出端与相位锁定器连接，第二输出端与相位比较器连接，相位锁定器的输出端与相位比较器连接，相位锁定器和相位比较器用于对频移信号进行处理；相位比较器的输出端与信号放大模块连接，信号放大模块与处理模块连接。本发明的环形线圈可拆卸，便于更换和维护，且本发明系统检测精度高抗干扰能力强。

Description

一种环形线圈检测系统

技术领域

本发明涉及交通流量检测技术领域，特别涉及一种环形线圈检测系统。

背景技术

环形线圈检测设备广泛应用于交通检测及交通监控等领域，然而目前的线圈的安装工艺是固定式的，在线圈安装过程中，如果安装架的槽口密封不好，长期暴露在露天环境下会导致槽内积水，从而使得线圈受潮导致检测系统出现检测误报或造成检测系统功能丧失。另一方面，由于现有的环形线圈检测系统的线圈为固定式且不可拆卸，因此维修和更换时需封闭车道，严重影响道路正常运行。

在背景技术中公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此其可能包含没有形成为本领域普通技术人员所知晓的现有技术的信息。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例希望提供一种环形线圈检测系统，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一个实施例，提供一种环形线圈检测系统，包括安装架，在所述安装架上可拆卸的设置有环形线圈，所述环形线圈与谐振电路模块连接，当所述环形线圈电感量发生变化时，所述谐振电路模块产生频移信号；所述谐振电路模块具有第一输出端和第二输出端，所述第一输出端与相位锁定器连接，所述第二输出端与相位比较器连接，所述相位锁定器的输出端与所述相位比较器连接，所述相位锁定器和所述相位比较器用于对所述频移信号进行处理；所述相位比较器的输出端与信号放大模块连接，所述信号放大模块与处理模块连接。

在一些实施例中，所述处理模块至少包括监测子模块、通信子模块和计算子模块；所述信号放大模块与所述监测子模块连接，所述监测子模块与所述通信子模块连接，所述通信子模块与所述计算子模块连接；所述监测子模块用于对所述信号放大模块输出的结果进行预处理，所述通信子模块用于传输所述监测子模块的输出结果至所述计算子模块，所述计算子模块用于对所述监测子模块的输出结果进行计算或控制。

在一些实施例中，所述监测子模块包含微处理器和存储器，所述微处理器与所述信号放大模块、所述通信子模块以及所述存储器连接，所述微处理器用于对所述信号放大模块的输出结果进行处理，所述存储器用于存储所述微处理器的处理结果。

在一些实施例中，所述谐振电路模块中包含与所述环形线圈电连接的电容和电阻。

在一些实施例中，所述环形线圈由多芯铜线电缆绕成，所述环形线圈外侧包裹有绝缘层，所述绝缘层外侧设置有抗压层。

在一些实施例中，所述多芯铜线电缆的每一单芯铜线的直径为0.5mm。

在一些实施例中，所述绝缘层包含聚丙烯或聚乙烯材料，所述绝缘层的厚度为0.8～1.0mm。

在一些实施例中，所述抗压层包含聚酰胺材料。

在一些实施例中，所述多芯铜线电缆长度不大于150m。

在一些实施例中，所述环形线圈为正方形、矩形或菱形。

本发明实施例由于采用以上技术方案，其具有以下优点：本发明的环形线圈由于可拆卸的设置在安装架上，因此便于更换和维护，对气象和交通环境的变化有较强的抗干扰能力，且更换或维护时无需封闭车道，不影响道路正常运行。本发明系统的环形线圈形状可以改变，以适应不同检测需要，且检测精度高，更换快捷方便，维护成本低。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本发明公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本发明范围的限制。

图1为本发明实施例的环形线圈检测系统的示意图；

图2为本发明实施例所述调节装置的沿滑槽处截取的剖面示意图；

图3为本发明实施例所述调节装沿通孔处截取的剖面示意图；

图4为本发明实施例所述倾斜角度调节块的结构示意图；

图5为本发明实施例所述旋转调节块的俯视图；

图6为本发明实施例所述旋转调节块的侧视图；

图7为本发明实施例所述倾斜角度调节块与线圈框架连接时的结构示意图；

图8为本发明实施例所述设置有固定条的倾斜角度调节块的结构示意图；

图9为本发明实施例所述设置有加固端面的旋转调节块的侧视图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

需要说明的是，在本文中设定说明书附图中的各附图的上方位为各结构的“上”方向，各附图的下方位为各结构的“下”方向。

如图1所示，本发明一个实施例的环形线圈检测系统，包括安装架(图1中未示出)，在安装架上可拆卸的设置有环形线圈1，环形线圈1与谐振电路模块2连接，当环形线圈1电感量发生变化时，导致谐振电路模块2的电压发生频移，进而产生频移信号。谐振电路模块2具有第一输出端21和第二输出端22，第一输出端21与相位锁定器3连接，第二输出端22与相位比较器4连接，相位锁定器3的输出端与相位比较器4连接，相位锁定器和相位比较器组成鉴别电路模块，用于对频移信号进行处理，进而形成道路车辆存在或通过的信号。相位比较器4的输出端与信号放大模块5连接，信号放大模块5与处理模块6连接。其中，信号放大模块5用于对相位比较器4的输出结果进行放大处理，以便于后续使用。

需要说明的是，安装架上设置有凹槽，环形线圈1可以缠绕成型后直接套置在凹槽中。也可在安装架的凹槽上缠绕成型为环形线圈1，缠绕在凹槽中的环形线圈1应保证能够直接从凹槽上拆卸并进行更换。

作为优选的实施方式，在所述安装架11上设置有调节装置，如图2和图3所示，所述调节装置包括旋转调节块12和倾斜角度调节块13。其中，在所述旋转调节块12的中心位置处设置有固定机构，所述旋转调节块12通过所述固定机构安装在所述安装架11上，所述固定机构包括贯穿所述旋转调节块12设置的通孔122，在位于所述通孔122下方的安装架11上设置有第一螺纹孔111，所述第一螺纹孔111与所述通孔122同轴设置，所述固定机构还包括第一螺栓，所述第一螺栓适宜于插入所述通孔122并旋入所述第一螺纹孔111，从而将旋转调节块12固定在所述安装架11上，所述旋转调节块12的安装位置适宜于围绕其通孔122轴线旋转，在所述旋转调节块12的上表面设置有安装槽，所述安装槽为弧形槽，所述安装槽的槽内表面为圆柱表面的一部分，所述安装槽的轴线沿直线方向设置。在所述安装槽内安装有两个滑槽121，如图5所示，所述两个滑槽121分别位于所述通孔122的两侧，每个滑槽121均贯穿所述安装槽的底面设置，所述滑槽121沿垂直于所述安装槽轴线的方向延伸。

在所述旋转调节块12上安装有倾斜角度调节块13，如图4所示，所述倾斜角度调节块13的底面同样为圆柱表面的一部分，为与所述安装槽相匹配的圆弧形面，作为优选的实施方式，所述倾斜角度调节块13的底面为半圆形弧面；当所述倾斜角度调节块13安装在所述旋转调节块12上时，所述倾斜角度调节块13的底面与所述安装槽的轴线相重合，且所述倾斜角度调节块13的底面可以所述轴线为旋转轴，沿所述安装槽的表面滑动，适宜于沿所述轴线进行旋转调节；在所述倾斜角度调节块13的底面上延伸出两个安装条131，当所述倾斜角度调节块13安装在所述旋转调节块12上时，所述两个安装条131分别延伸至所述两个滑槽121中，并适宜于随着所述倾斜角度调节块13的旋转在所述滑槽121中滑动。在每个所述安装条131上设置有第二螺纹孔132；在位于所述安装条131滑动方向两侧的两个滑槽侧壁的任意一个上设置有固定槽，所述固定槽贯穿所述滑槽侧壁设置，如图6所示，所述固定槽15的延伸方向与所述第二螺纹孔在所述滑槽121中的滑动路径相吻合，适宜于利用第二螺栓插入所述固定槽15并旋入所述第二螺纹孔，起到固定所述倾斜角度调节块13的作用，可以理解的是，所述第二螺栓的头部可卡在固定槽15远离所述安装条131的一侧，其螺纹杆部则可以旋入所述第二螺纹孔中，从而实现对安装条131的固定，进而固定所述倾斜角度调节块13。

本实施方式中的环形线圈还设置有线圈框架14，如图7所示，所述线圈框架14的形状与环形线圈形状相同，可以为正方形、矩形或菱形等，用于对环形线圈进行支撑，在所述线圈框架14的外围设置有环绕槽，所述环形线圈则缠绕在所述环绕槽中。线圈框架与所述倾斜角度调节块13固定连接，作为优选的实施方式，所述线圈框架的环绕方向所在的平面与所述倾斜角度调节块13的底面的所述轴线相平行。

本实施方式中的所述安装架11可以设置为一个横梁。

作为优选的实施方式，两个所述固定槽15均设置在所在滑槽121的朝向外侧的侧壁上，即远离所述通孔122一侧的侧壁上。在所述倾斜角度调节块13沿底面轴线方向上的两端面上还分别设置有固定条133，如图8和图9所示，所述固定条133固定安装在所述端面上，所述固定条133的延伸方向与所述两个安装条131的延伸方向相一致，所述固定条133和两个安装条131在垂直于所述倾斜角度调节块13的底面轴线方向上的投影相重合，所述旋转调节块12位于安装槽轴线方向上的两个端面分别向下延伸形成加固端面16，每个所述固定条133由所述倾斜角度调节块13的端面延伸至位于同侧的所述加固端面16；在所述固定条上设置有操作孔135，所述操作孔135对应于所述安装条131的第二螺纹孔设置，适宜于将第二螺栓穿过所述操作孔135插入所述固定槽15。在所述固定条上设置有纵向通孔136，在所述加固端面上设置有横向通孔161，当所述倾斜角度调节块13沿底面轴线进行旋转调节时，所述纵向通孔136与所述横向通孔161适宜于交叉重叠，适宜于使用第三螺栓与螺母进行固定。

在所述固定条133上套设有滑动套，所述滑动套适宜于沿所述固定条滑动，所述滑动套134为金属滑动套，作为优选的实施方式，可选择不锈钢滑动套，在所述滑动套134的外表面还覆有一层聚四氟乙烯层，所述聚四氟乙烯层的厚度为0.1-0.3mm，优选为0.2mm，当所述滑动套134滑动至所述操作孔处时，所述滑动套朝向所述第二螺纹孔一侧的表面与所述第二螺栓的头部相抵触，从而防止所述第二螺栓松动退出。

本实施方式通过设置所述旋转调节块12和倾斜角度调节块13，可以对所述环形线圈的旋转和倾斜角度进行调节，其中通过调整所述旋转调节块12围绕其通孔轴线进行旋转的角度，可调节环形线圈所在平面沿该通孔轴线的旋转角度，通过调整所述倾斜角度调节块13的底面沿所述安装槽的表面滑动，可调整所述环形线圈所在平面的倾斜角，进而使得环形线圈具有适宜的安装角度，可适合不同路段、不同地形位置的应用。

在一个实施例中，处理模块6至少包括监测子模块61、通信子模块62和计算子模块63。信号放大模块5与监测子模块61连接，监测子模块61与通信子模块62连接，通信子模块62与计算子模块63连接。

其中，监测子模块61用于对信号放大模块5输出的结果进行预处理。通信子模块62用于传输监测子模块61的输出结果至计算子模块63。计算子模块63用于对监测子模块61的输出结果进行计算或控制。

在一个实施例中，谐振电路模块2中包含与环形线圈1电连接的电容和电阻(图中未示出)，谐振电路模块2由外部设备7提供电源。

在一个实施例中，监测子模块61包含微处理器和存储器(图中未示出)，微处理器与信号放大模块5、通信子模块62以及存储器连接。微处理器用于对信号放大模块5的输出结果进行处理，存储器用于存储微处理器的处理结果。例如，微处理器按不同采样周期对信号放大模块5输出的结果进行预处理，并将预处理结果在存储器中存储多天。

在一个实施例中，环形线圈1由多芯铜线电缆绕成，环形线圈1外侧包裹有绝缘层，绝缘层外侧设置有由高强度聚合材料构成的抗压层。优选的，环形线圈1采用多芯低阻软铜线电缆。

在上述实施例，多芯铜线电缆的每一单芯铜线的直径为0.5mm。多芯铜线电缆长度不大于500m，优选的不大于150m。

在上述实施例，绝缘层包含聚丙烯或聚乙烯材料，绝缘层的厚度为0.8～1.0mm。抗压层包含聚酰胺材料。

在上述实施例，环形线圈1为正方形、矩形或菱形。需要说明的是，环形线圈1可采用电缆缠绕四匝，形成的环形线圈的形状和尺寸根据工作需要进行选择。例如，主车道的环形线圈1采用2m×2m的正方形结构，环形线圈与电缆的串联电阻应小于10Ω。收费车道和入口匝道的环形线圈1通常采用菱形或长方形结构。其中，环形线圈1的具体形状并不限于上述各实施例中所限定的形状，上述各实施例仅用于距离说明，环形线圈1的具体形状可根据工作需要进行适应性选择和调整。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种环形线圈检测系统，其特征在于，包括安装架，在所述安装架上可拆卸的设置有环形线圈，所述环形线圈与谐振电路模块连接，当所述环形线圈电感量发生变化时，所述谐振电路模块产生频移信号；所述谐振电路模块具有第一输出端和第二输出端，所述第一输出端与相位锁定器连接，所述第二输出端与相位比较器连接，所述相位锁定器的输出端与所述相位比较器连接，所述相位锁定器和所述相位比较器用于对所述频移信号进行处理；所述相位比较器的输出端与信号放大模块连接，所述信号放大模块与处理模块连接。

2.如权利要求1所述的环形线圈检测系统，其特征在于，所述处理模块至少包括监测子模块、通信子模块和计算子模块；所述信号放大模块与所述监测子模块连接，所述监测子模块与所述通信子模块连接，所述通信子模块与所述计算子模块连接；所述监测子模块用于对所述信号放大模块输出的结果进行预处理，所述通信子模块用于传输所述监测子模块的输出结果至所述计算子模块，所述计算子模块用于对所述监测子模块的输出结果进行计算或控制。

3.如权利要求2所述的环形线圈检测系统，其特征在于，所述监测子模块包含微处理器和存储器，所述微处理器与所述信号放大模块、所述通信子模块以及所述存储器连接，所述微处理器用于对所述信号放大模块的输出结果进行处理，所述存储器用于存储所述微处理器的处理结果。

4.如权利要求1所述的环形线圈检测系统，其特征在于，所述谐振电路模块中包含与所述环形线圈电连接的电容和电阻。

5.如权利要求1所述的环形线圈检测系统，其特征在于，所述环形线圈由多芯铜线电缆绕成，所述环形线圈外侧包裹有绝缘层，所述绝缘层外侧设置有抗压层。

6.如权利要求5所述的环形线圈检测系统，其特征在于，所述多芯铜线电缆的每一单芯铜线的直径为0.5mm。

7.如权利要求5所述的环形线圈检测系统，其特征在于，所述绝缘层包含聚丙烯或聚乙烯材料，所述绝缘层的厚度为0.8～1.0mm。

8.如权利要求5所述的环形线圈检测系统，其特征在于，所述抗压层包含聚酰胺材料。

9.如权利要求5所述的环形线圈检测系统，其特征在于，所述多芯铜线电缆长度不大于150m。

10.如权利要求1-9任一项所述的环形线圈检测系统，其特征在于，所述环形线圈为正方形、矩形或菱形。