CN113506448A - 基于地磁原理的车辆检测器及外壳防护管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于智能交通技术领域，具体涉及一种基于地磁原理的车辆检测器及外壳防护管理方法。车辆检测器包括外腔体、内腔体和检测器组件，检测器组件包括天线、检测器和电池；外腔体、内腔体为各自独立密封的腔体；外腔体包括密封相连的外腔体底座和外腔体盖，内腔体包括密封相连的内腔体底座和内腔体盖，外腔体底座与外腔体盖的密封方式为阴阳嵌套，包括座阴盖阳，或座阳盖阴。使用干燥剂维持检测器所在内腔体的低相对湿度以及内腔体和外腔体之间的相对湿度差异，同时密封过程中维持内腔体一定水平的正压，通过对检测器所在微环境相对湿度和压力的监视、判别并报告内腔体和外腔体的潜在泄漏，进一步预防车辆检测器防护失效相关的功能和性能异常。

Description

基于地磁原理的车辆检测器及外壳防护管理方法

技术领域

本发明属于智能交通技术领域，具体涉及一种基于地磁原理的车辆检测器。

背景技术

基于地磁原理的车辆检测系统主要包括地磁车辆检测器、中继收发器和后台智能数据处理服务器等几个方面。通过埋入路面的无线地磁车辆检测器用于检测车辆的存在和通过，然后利用低功耗无线通信技术将检测数据实时传送至附近的中继收发器，中继收发器进一步将数据传输至后台智能数据处理服务器。

车辆检测器作为数据采集的首要环节，产品质量及其可靠性的重要性不言而喻。综合市场反馈来看，抗干扰性能、电池寿命及防水抗压是困扰地磁车辆检测器市场应用最重要的三大问题。由于地磁检测产品通常安装在路面，即便是抗干扰性能和电池寿命设计至臻完善，一旦外壳防护遭受破坏，车辆检测器功能和性能将毁于一旦，因而车辆检测器的防水抗压性能是问题的核心和关键。

通过防尘防水的测试很容易实现产品外壳防护的性能，但是交通领域的实际应用环境远远比测试的模拟环境复杂和恶劣。一方面大量的车流和重型车辆的反复挤压，短期内即可导致外壳细微形变和密封部的破坏；其次是在南方多雨地区、土质松软地区以及丘陵山区，路基的整体滑变将对外壳的壳体造成进一步的破坏；更有甚者，北方的秋冬交替和冬春交替的季节是路面破坏的多发季节，冻融循环和冻胀所产生的压力和位移也是破坏地埋车辆检测器外壳防护性能的重要杀手。

为此，市场上出现了一大批为了解决车辆检测器外壳防护完整性的产品，例如申请号为201510994656.4的一种地磁车辆检测器，具体包括：PCBA、电池、支架和外壳；外壳包括壳体和壳盖，所述壳体包括内壳体和外壳体，内壳体为方形壳体，外壳体侧壁为圆柱形环，包围内壳体上端；内壳体顶部低于外壳体顶部，外壳体底面连接外壳体侧壁底端与内壳体侧壁；所述壳盖包括内盖和外盖；内盖底面边缘与内壳体的侧壁顶面焊接形成内密封腔，所述支架将所述PCBA和电池固定于内密封腔内；外盖底面边缘与外壳体的侧壁顶面焊接形成外密封腔。该发明的地磁车辆检测器，能提高地磁车辆检测器的防水性能、检测准确性，以及壳体抗冲击性。该发明所述侧壁为圆柱形环的外壳体，仅仅作为内壳体的一部分包围了内壳体的上端起到加强和支撑内壳体密封的作用，忽略了车辆检测器在遭受交通流的振动和冲击、土体滑变和冻胀力挤压情况下，内壳体本身有可能遭到破坏而出现渗漏，而非仅仅是壳体和壳盖之间密封性的破坏。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种外壳防护功能更完善的基于地磁原理的车辆检测器及相应的外壳防护管理方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于地磁原理的车辆检测器：

所述车辆检测器包括由外向内依次设置的外腔体、内腔体和检测器组件，所述外腔体、内腔体为各自独立密封的腔体；

所述外腔体包括外腔体底座和外腔体盖，所述外腔体底座和外腔体盖密封相连；

所述内腔体包括内腔体底座和内腔体盖，所述内腔体底座和内腔体盖密封相连；

所述检测器组件包括天线、检测器和电池；

所述检测器分别与天线和电池电气相连(即，有线相连)；

所述天线底部的水平高度不低于外腔体底座的顶部高度；

所述内腔体底座的外表面与外腔体底座的内表面之间设置间隙Ⅰ，所述内腔体盖的外表面与外腔体盖的内表面之间设置间隙Ⅱ；

底座与盖体的密封方式为阴阳嵌套，包括座阴盖阳，或座阳盖阴。

作为本发明的基于地磁原理的车辆检测器的改进：

方式1、座阴盖阳：

所述外腔体底座包括由外座底板和外座侧壁围合形成的一个顶部开口的腔体，在外座侧壁的顶部向外延伸设置开口朝内的U型侧壁，所述U型侧壁的下边作为内腔体底座固定部，所述内腔体底座固定部平行于外座底板(即，内腔体底座固定部为平行于外座底板的一个平板)，所述U型侧壁作为外座密封部；

所述外腔体盖包括由外盖顶板和外盖侧壁围合形成的一个底部开口的腔体，在外盖侧壁的底部设置一个向外延伸的倒L型侧壁，与外盖侧壁相连的倒L型侧壁水平边作为内腔体盖固定部，所述倒L型侧壁位于U型侧壁内腔中，且倒L型侧壁的外表面与U型侧壁的内表面相贴合；所述倒L型侧壁作为外盖密封部；

方式2、盖阴座阳：

所述外腔体底座包括由外座底板和外座侧壁围合形成的一个顶部开口的腔体，在外座侧壁的顶部向外延伸设置L型侧壁，所述L型侧壁的水平边作为内腔体底座固定部，所述内腔体底座固定部平行于外座底板(即，内腔体底座固定部为平行于外座底板的一个平板)，所述L型侧壁作为外座密封部；

所述外腔体盖包括由外盖顶板和外盖侧壁围合形成的一个底部开口的腔体，在外盖侧壁的底部设置一个向外延伸的倒L型侧壁，与外盖侧壁相连的倒L型侧壁水平边作为内腔体盖固定部，所述倒L型侧壁外包L型侧壁，且倒L型侧壁的垂直边内表面与L型侧壁的垂直边外表面相贴合；所述倒L型侧壁作为外盖密封部。

作为本发明的基于地磁原理的车辆检测器的进一步改进：

座阴盖阳时以及盖阴座阳时：内腔体的结构均为如下：

所述内腔体底座包括由内座底板和内座侧壁围合形成的一个顶部开口的腔体，在内座侧壁的顶部设置一个V形向上的扩口作为检测器固定部，在检测器固定部的顶部设置一个向外延伸的平板作为内座密封固定部；

所述内腔体盖包括由内盖顶板和内盖侧壁围合形成的一个底部开口的腔体，在内盖侧壁的底部设置一个向外延伸的平板作为内盖密封固定部；

所述内座密封固定部的上表面与内盖密封固定部的下表面贴合形成内腔体密封部，内座密封固定部的下表面与所述内腔体底座固定部的上表面贴合，内盖密封固定部的上表面与所述内腔体盖固定部的下表面贴合，从而实现内腔体的密封与固定。

作为本发明的基于地磁原理的车辆检测器的进一步改进：

所述天线、检测器、电池由上向下依次设置；

检测器被置于检测器固定部内，电池被置于内腔体底座内；

所述间隙Ⅰ优先为0.5～5mm；所述间隙Ⅱ优选为0.5～5mm。

作为本发明的基于地磁原理的车辆检测器的进一步改进：

所述外座底板、外座侧壁、外盖顶板以及外盖侧壁的内表面或外表面设有加强筋。

作为本发明的基于地磁原理的车辆检测器的进一步改进：

所述外腔体底座材料为任意适合成型并具有抗形变强度的金属材料或非金属工程材料；

所述外腔体盖的材料为任意不影响检测器通信功能、适合成型并具有抗形变强度的非金属工程材料；

所述内腔体底座和内腔体盖的材料为不影响检测器通信功能、适合成型并具有弹性的材料。

作为本发明的基于地磁原理的车辆检测器的进一步改进：

所述检测器包括中央处理单元、电源模块、测量模块和通信模块；

所述电源模块的输入端与电池电气相连，电源模块的输出端与中央处理单元、测量模块和通信模块电气相连；即，电源模块用于接受电池的输入和为中央处理单元、测量电路和通信电路提供所需的电源电压与电流；

所述中央处理单元分别与测量模块和通信模块电气相连；所述测量模块包括温度、相对湿度、气压、电池电压等量值测量模块的部分或全部；

所述通信模块与天线电气相连。

说明：所述电气相连通过导线及焊接、接插件或螺丝固定实现物理连接。

所述天线与所述通信模块所具有的通信方式相对应，因此至少包括一组可与后台服务器通信和移动APP通信的天线。

作为本发明的基于地磁原理的车辆检测器的进一步改进：

所述内腔体内设有干燥剂，用以降低检测器所处微环境的空气相对湿度，并维持内腔体微环境与外腔体和内腔体之间的间隙处这2者的空气相对湿度差异，从而用于监视外腔体和内腔体的密封完整性；

所述电池为漏电流极小的锂氩电池或其他等同性能的电池，用于降低车辆检测器在储存、运输和通信休眠期间的电力消耗，以延长电池的续航时间。

本发明还同时提供了一种外壳防护管理方法：使用如上任一所述的车辆检测器，外壳防护管理方法包括以下步骤：

1)、控制内腔体的原始压力为X0，所述X0为正压；设定内腔体2的安全压力下限值为X1，X1小于X0，且X1为正压；优选地，所述原始压力X0为0.2bar，安全压力下限值X1为0.05bar；

控制内腔体的相对湿度为≤20％RH，且确保在干燥剂的作用下，只要内腔体的密封性不发生改变，内腔体的相对湿度为≤20％RH；

2)、测量模块通过压力传感器检测内腔体内的压力；

分成以下情况：

当检测压力＜安全压力下限值X1时，判定内腔防护失效；

当检测压力≥安全压力下限值X1时，转入下述步骤3)；

3)、测量模块(43)通过湿度传感器检测内腔体(2)内的相对湿度；

当内腔体2的相对湿度≤20％RH(优选值)时，判定内腔防护仍然有效；

当内腔体2的相对湿度＞30％RH(优选值)时，判定内腔防护失效；

当内腔体2的相对湿度＞40％RH(优选值)时，判定内腔防护和外腔防护同时失效。

说明：外腔体和内腔体之间的间隙处的相对湿度，为车辆检测器生产过程中车间的相对湿度，通常大于40％RH；仅仅当外腔防护失效时，内腔相对湿度不发生变化；当内腔防护失效时，相对湿度轻微上升，超过30％RH，内腔和外腔同时防护失效时，相对湿度超过40％RH。

在本发明中：

外腔体和内腔体独立密封，两者形成加强密封，避免单一故障条件下的密封失效(单一故障条件包括外壳形变或老化引起的密封部的破坏、冲击力或冻胀力影响下的腔体的裂缝)；

外腔体具有刚性，避免外力作用下的形变和破裂；

外腔体和内腔体之间设有空隙，避免外腔体形变造成对内腔体的挤压和形变，确保地磁传感器不因此产生位移；

内腔体具有弹性，便于自身通过密封部的密封以及与外腔体之间的固定和电池、印刷电路板之间的固定；

通过干燥剂保持密封腔体内印刷电路板的低相对湿度；

通过相对湿度和压力监视车辆检测器的密封性能，当相对湿度超过一定限值或压力低于一定限值以后，可预测密封性能的破坏和故障风险；通过温度监视环境温度对传感器性能的影响；通过电压监视电池寿命的影响；通过心跳信息监视车辆检测器的功能异常；监视无车状态下车辆检测器的基础地磁数据，消除车辆检测器受冲击力和冻胀力等作用下的位移影响，通过后台服务器的通信报告问题。

与传统技术比较，本发明具有如下技术的优势：

1、采用独立于检测器的天线，且天线位于车辆检测器结构的顶层表面，在预期地埋安装或地表安装，以及地下水浸泡，地表淹水、冰封或雪埋等最不利正常使用环境条件影响下，降低检测器结构对通信电路信号发射强度和接收灵敏度的不利影响，使通信距离更远，避免无效的通信，进一步降低电池能耗；

2、采用相互独立的双重密封腔结构，外腔体和内腔体各自构成密封腔，外腔体包围内腔体，消除了外腔体防护失效(包括壳体破裂和密封部失效)单一故障条件下，车辆检测器功能和性能故障的风险；使用干燥剂维持检测器所在内腔体的低相对湿度以及内腔体和外腔体之间的相对湿度差异，同时密封过程中维持内腔体一定水平的正压，通过对检测器所在微环境相对湿度和压力的监视、判别并报告内腔体和外腔体的潜在泄漏，进一步预防车辆检测器防护失效相关的功能和性能异常；

3、外腔体采用刚性体结构，内腔体采用弹性体结构，内腔体和外腔体之间设置空隙，增强了车辆检测器在外部振动力、冲击力、滑变力和冻胀力作用等最不利正常使用条件下的抗形变和抗位移能力，降低了地磁传感器缓慢位移引起基础地磁数据漂移和检测误差的风险；通过监视无车情况下地磁数据的变化，校正基础地磁数据，进一步预防基础地磁数据漂移影响下的检测误差和误判引起的车辆检测器功能和性能异常；

4、通过监视检测器的温度和心跳信息、电池电压和异常报告，为及时采取管理措施提供信息，如降低地面温度、更换电池、分析故障原因等。

5、有效对壳体防护效果进行监测，及时有效判定防护是否失效；监测内容包括压力和相对湿度。

在本发明中，相对湿度和压力用于监视防护失效，即，相对湿度和压力调节的目的是作为防护失效的一个指示剂。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是本发明的基于地磁原理的车辆检测器的结构示意图；

图2是图1为盖阴座阳时的结构示意图；

图3是图1为座阴盖阳时的结构示意图；

图4为检测器4的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：

实施例1：一种基于地磁原理的车辆检测器，包括由外向内依次设置的外腔体1、内腔体2和检测器组件，即，检测器组件被设置在内腔体2的内部，内腔体2被套装在外腔体1之内。外腔体1、内腔体2为各自独立密封的腔体。

外腔体1包括外腔体底座11和外腔体盖12，所述外腔体底座11和外腔体盖12密封相连；内腔体2包括内腔体底座21和内腔体盖22，所述内腔体底座21和内腔体盖22密封相连；

说明：底座与盖体的密封方式为阴阳嵌套，包括座阴盖阳，或座阳盖阴。

以下进行具体阐述：

一、座阴盖阳

外腔体1的结构具体如下：

外腔体底座11包括由外座底板111和外座侧壁112围合形成的一个顶部开口的腔体，在外座侧壁112的顶部向外延伸设置开口朝内的U型侧壁113，U型侧壁113的下边作为内腔体底座固定部113a，内腔体底座固定部113a平行于外座底板111，即，内腔体底座固定部113a为平行于外座底板111的一个平板，U型侧壁113作为外座密封部。

外腔体盖12包括由外盖顶板121和外盖侧壁122围合形成的一个底部开口的腔体，在外盖侧壁122的底部设置一个向外延伸的倒L型侧壁123，与外盖侧壁122相连的倒L型侧壁123水平边作为内腔体盖固定部123a，所述倒L型侧壁123位于U型侧壁113内腔中，且倒L型侧壁123的外表面与U型侧壁113的内表面相贴合；倒L型侧壁123作为外盖密封部。

外座底板111、外座侧壁112、外盖顶板121以及外盖侧壁122的内表面或外表面设有加强筋，用以增加外腔体1的牢度。

内腔体底座21包括由内座底板211和内座侧壁212围合形成的一个顶部开口的腔体，在内座侧壁212的顶部设置一个V形向上的扩口作为检测器固定部213，在检测器固定部213的顶部设置一个向外延伸的平板作为内座密封固定部214；

内腔体盖22包括由内盖顶板221和内盖侧壁222围合形成的一个底部开口的腔体，在内盖侧壁222的底部设置一个向外延伸的平板作为内盖密封固定部223；

内座密封固定部214的上表面与内盖密封固定部223的下表面贴合形成内腔体密封部224，内座密封固定部214的下表面与内腔体底座固定部113a的上表面贴合，内盖密封固定部223的上表面与内腔体盖固定部123a的下表面贴合，从而实现内腔体2的密封与固定。

内腔体底座21的外表面与外腔体底座11的内表面之间设置间隙，具体为：外座底板111与内座底板211之间设有间隙一，该间隙一优先为0.5～5mm，在外座侧壁112和内座侧壁212之间也设有间隙二，该间隙二优先为0.5～5mm。

说明：该间隙一、间隙二的尺寸可相同，也可不相同。

内腔体盖22的外表面与外腔体盖12的内表面之间设置间隙Ⅱ，具体为：外盖顶板121与内盖顶板221之间设有间隙三，该间隙三优先为0.5～5mm，外盖侧壁122与内盖侧壁222之间设有间隙三，该间隙四优先为0.5～5mm。

说明：该间隙三、间隙四的尺寸可相同，也可不相同。

座阴盖阳时、底座可设定为金属材料，在外座密封部113的内表面和外盖密封部(倒L型侧壁123)的外表面之间可采用冲压成型的方式形成密封，冲压过程中，所述内腔体底座固定部113a与内腔体盖固定部123a之间形成的空隙高度随之压缩，从而使得内座密封固定部214和内盖密封固定部223在压力的作用下被密封的紧密贴合，即，在将内腔体2固定的同时，将内腔体底座21和内腔体盖22之间密封。冲压成型和坚硬表面之间的密封为现有技术，不再赘述。

二、盖阴座阳

外腔体底座11包括由外座底板111和外座侧壁112围合形成的一个顶部开口的腔体，在外座侧壁112的顶部向外延伸设置L型侧壁113-2，L型侧壁113-2的横边作为内腔体底座固定部113a，所述内腔体底座固定部113a平行于外座底板111，即，内腔体底座固定部113a为平行于外座底板111的一个平板，所述L型侧壁113-2作为外座密封部；

所述外腔体盖12包括由外盖顶板121和外盖侧壁122围合形成的一个底部开口的腔体，在外盖侧壁122的底部设置一个向外延伸的倒L型侧壁123，与外盖侧壁122相连的倒L型侧壁123水平边作为内腔体盖固定部123a，倒L型侧壁123外包L型侧壁113-2，且倒L型侧壁123的垂直边内表面与L型侧壁113-2的垂直边外表面相贴合；所述倒L型侧壁123作为外盖密封部。

内腔体2的结构同上述方式一。

外腔体底座11材料为任意适合成型并具有抗形变强度的金属材料或非金属工程材料；

外腔体盖12的材料为任意不影响检测器4通信功能、适合成型并具有抗形变强度的非金属工程材料；

内腔体底座21和内腔体盖22的材料为不影响检测器4通信功能、适合成型并具有弹性的材料。

外座密封部与所述外盖密封部阴阳嵌套形成密封，在密封过程中，内腔体底座固定部113a与所述内腔体盖固定部123a之间形成的空隙高度随之压缩。

在内腔体2内，从上向下依次设置天线3、检测器4、电池5，检测器4分别与天线3和电池5电气相连(即，有线相连)；天线3、检测器4和电池5组成了检测器组件。检测器4被置于检测器固定部213内，天线3被置于内腔体盖22内，电池5被置于内腔体底座21内。因此，能确保实现天线3底部的水平高度不低于外腔体底座11的顶部高度。

所述检测器4包括中央处理单元41、电源模块42、测量模块43和通信模块44；电源模块42的输入端与电池5电气相连，电源模块42的输出端与中央处理单元41、测量模块43和通信模块44电连接；即，电源模块用于接受电池的输入和为中央处理单元、测量电路和通信电路提供所需的电源电压；中央处理单元41分别与测量模块43和通信模块44电气相连；通信模块44与天线3电气相连。位于内腔体2内的压力传感器、温度传感器和相对湿度传感器分别与测量模块43电气相连。上述电气相连可通过导线及焊接、接插件或螺丝固定实现物理连接。实际中，整个检测器4涉及的相关电路元器件都位于一块PCBA上。

所述天线3与通信模块44所具有的通信方式相对应，因此本发明至少包括一组可与后台服务器通信和移动APP通信的天线3。

在内腔体2内设有干燥剂，用以降低检测器4所处微环境的空气相对湿度，并维持内腔体2微环境与外腔体1和内腔体2之间的间隙处这2者的空气相对湿度差异，用于监视外腔体1和内腔体2的密封完整性；

在检测器的密封过程中，可适当保持密封环境的压力高于环境温度，如0.2bar压力，这样密封完成以后，检测器所处微环境的压力为0.2bar左右，用于进一步监视外腔体1和内腔体2的密封完整性；

电池5为漏电流极小的锂氩电池或其他等同性能的电池，用于降低车辆检测器在储存、运输和通信休眠期间的电力消耗，以延长电池的续航时间。

检测器4中，与现有技术等同的内容为：

中央处理单元41用于采集、处理、存储车辆检测器(即，检测器4)所在位置的经纬度和地磁强度，根据地磁强度变化和算法检测车辆的存在和通过以及所述通信模块44的工作和休眠，根据电压及其预设的阈值判断车辆检测器的供电状况；通过通信模块44向后台服务器发送车辆检测器的位置，车辆的存在和通过及其状态改变的日期和时间，供电电压以及心跳信息；接收来自后台服务器的反馈信息，包括发送数据的接收状态、车辆检测器管理数据如阈值、地磁强度校正、软件升级、时钟校正，接收来自移动APP的信息，包括基础地磁校正、车辆检测器编码、停车签入信息等；

所述测量模块43用于为地磁强度传感器、全球定位系统GPS/北斗定位系统BD传感器、温湿度传感器和压力传感器提供所需的激励，并将其转换为中央处理单元41可接受的信号放大、A/D变换或数据接口；

通信模块44包括NBIoT、LoRA、BLE、WiFi或其他低功耗无线通信，实现与后台服务器和移动APP之间的通信，其中与后台服务器之间的通信可以直接进行，或通过中继电路进行。

检测电池5的电压：电池5的电压通过外部A/D转换或由中央处理单元41内置的A/D转换而发送中央处理单元41，当电压低于中央处理单元41内存储的电压下限时，中央处理单元41发出电池电压不足的报警信息，并将该报警信息依次通过通信模块44、天线3，发送给后台服务器。后台服务器的管理人员依据此信息，能及时有效的为电压不足的检测器4更换电池5，从而确保检测器4始终处于有效工作状态。

本发明特设的针对外壳防护管理方法，包括两大部分内容。一部分为如上所述的对整个基于地磁原理的车辆检测器的结构方面的改进，另一部分，为设定具体的检测方式，包括检测内腔体2微环境的压力、温度、相对湿度，根据该压力、温度、相对湿度及其预设的阈值判断车辆检测器的环境状况。具体如下：

实际使用时，当处于室外环境时，本发明的整个基于地磁原理的车辆检测器被埋设于地下，检测器4距离地表的距离最大为100mm。当处于室内环境时，本发明的整个基于地磁原理的车辆检测器可置于地表之上，也可以局部埋设于地表之下。

在本发明中，

由于外腔体底座11和外腔体盖12均是由具有抗形变强度材料制成，因此整个外腔体1具有较好的抗压性能，从而确保外腔体1的密封性能。

由于外腔体1、内腔体2之间存在间隙，因此即使外腔体1受到压力发生形变，此间隙也起到一定的缓冲作用，避免外腔体1将压力传递给内腔体2。进一步而言，即使外腔体1由于受到较大压力产生较大形变导致对内腔体2产生挤压，由于内腔体2是由具有弹性的橡胶材料制备而成，因此可产生一定的形变，即，对压力产生缓冲，从而避免内腔体2产生破损。因此整个内腔体2具有较好的抗压性能，从而确保内腔体2的密封性能。

本发明设定的上述外腔体1、内腔体2的结构，能有效降低了地磁传感器缓慢位移引起基础地磁数据漂移和检测误差的风险。

本发明的外壳防护管理方法包括以下内容：

一、判定防护是否失效：

1)、控制内腔体2密封的原始压力X0为0.2bar，设定内腔体2的安全下限压力值X1为0.05bar，

内腔体2内设置正压的好处是可以避免外部的水汽浸入内腔体2；从而确保内腔体2内的检测器4处于干燥的工作环境中；当压力小于0.05bar时判别为内腔防护失效，存在检测器4失效风险。

进一步控制内腔体2密封的相对湿度为≤20％RH，且确保在干燥剂的作用下，只要内腔体2的密封性不发生改变，内腔体2的相对湿度为≤20％RH；

2)、测量模块43通过压力传感器检测内腔体2内的压力；测量模块43通过压力传感器将检测到的内腔体2内的压力数据实时传递给中央处理单元41，中央处理单元41将接收到的压力检测数据与原始设定的内腔体2内的压力存储数据(0.05bar)进行比对；

分成以下情况：

当检测压力＜0.05bar时，判定内腔防护失效；

当检测压力≥0.05bar时，转入下述步骤3)；

3)、测量模块43通过湿度传感器检测内腔体2内的相对湿度；

当内腔体2的相对湿度≤20％RH，判定内腔防护仍然有效；

当内腔体2的相对湿度＞30％RH时，判定内腔防护失效；

当内腔体2的相对湿度＞40％RH时，判定内腔防护和外腔防护同时失效，存在检测器4失效风险。

说明：外腔体1和内腔体2之间的间隙处的相对湿度，为生产过程车间的湿度调节，通常大于40％RH；仅仅当外腔防护失效时，内腔相对湿度不发生变化；当内腔防护失效时，相对湿度轻微上升，超过30％RH，内腔和外腔同时防护失效时，相对湿度超过40％RH。

二、利用温度检测异常环境条件：

测量模块43通过温度传感器检测内腔体2内的温度，室外环境下，当温度超过85℃时，或室内环境下当环境温度超过60℃时，可判定检测器所在环境条件异常，需要进行相应的降温处理，如搭建遮阳棚、洒水等。

以上压力、相对湿度、温度和电池电压的阈值取决于检测器的性能和功能要求，其中阈值的大小应首先确保检测器的正常性能和功能，在确保性能和功能安全的前提下，阈值的设置越是严格，可靠性和安全性越是得到保障。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于地磁原理的车辆检测器，其特征在于：

所述车辆检测器包括由外向内依次设置的外腔体(1)、内腔体(2)和检测器组件，所述外腔体(1)、内腔体(2)为各自独立密封的腔体；

所述外腔体(1)包括外腔体底座(11)和外腔体盖(12)，所述外腔体底座(11)和外腔体盖(12)密封相连；

所述内腔体(2)包括内腔体底座(21)和内腔体盖(22)，所述内腔体底座(21)和内腔体盖(22)密封相连；

所述检测器组件包括天线(3)、检测器(4)和电池(5)；

所述检测器(4)分别与天线(3)和电池(5)电气相连；

所述天线(3)底部的水平高度不低于外腔体底座(11)的顶部高度；

所述内腔体底座(21)的外表面与外腔体底座(11)的内表面之间设置间隙Ⅰ，所述内腔体盖(22)的外表面与外腔体盖(12)的内表面之间设置间隙Ⅱ；

底座与盖体的密封方式为阴阳嵌套，包括座阴盖阳，或座阳盖阴。

2.根据权利要求1所述的基于地磁原理的车辆检测器，其特征在于：

方式1、座阴盖阳：

所述外腔体底座(11)包括由外座底板(111)和外座侧壁(112)围合形成的一个顶部开口的腔体，在外座侧壁(112)的顶部向外延伸设置开口朝内的U型侧壁(113)，所述U型侧壁(113)的下边作为内腔体底座固定部(113a)，所述内腔体底座固定部(113a)平行于外座底板(111)所述U型侧壁(113)作为外座密封部；

所述外腔体盖(12)包括由外盖顶板(121)和外盖侧壁(122)围合形成的一个底部开口的腔体，在外盖侧壁(122)的底部设置一个向外延伸的倒L型侧壁(123)，与外盖侧壁(122)相连的倒L型侧壁(123)水平边作为内腔体盖固定部(123a)，所述倒L型侧壁(123)位于U型侧壁(113)内腔中，且倒L型侧壁(123)的外表面与U型侧壁(113)的内表面相贴合；所述倒L型侧壁(123)作为外盖密封部；

方式2、盖阴座阳：

所述外腔体底座(11)包括由外座底板(111)和外座侧壁(112)围合形成的一个顶部开口的腔体，在外座侧壁(112)的顶部向外延伸设置L型侧壁(113-2)，所述L型侧壁(113-2)的水平边作为内腔体底座固定部(113a)，所述内腔体底座固定部(113a)平行于外座底板(111)，所述L型侧壁(113-2)作为外座密封部；

所述外腔体盖(12)包括由外盖顶板(121)和外盖侧壁(122)围合形成的一个底部开口的腔体，在外盖侧壁(122)的底部设置一个向外延伸的倒L型侧壁(123)，与外盖侧壁(122)相连的倒L型侧壁(123)水平边作为内腔体盖固定部(123a)，所述倒L型侧壁(123)外包L型侧壁(113-2)，且倒L型侧壁(123)的垂直边内表面与L型侧壁(113-2)的垂直边外表面相贴合；所述倒L型侧壁(123)作为外盖密封部。

3.根据权利要求2所述的基于地磁原理的车辆检测器，其特征在于：

座阴盖阳时以及盖阴座阳时：内腔体(2)的结构均为如下：

所述内腔体底座(21)包括由内座底板(211)和内座侧壁(212)围合形成的一个顶部开口的腔体，在内座侧壁(212)的顶部设置一个V形向上的扩口作为检测器固定部(213)，在检测器固定部(213)的顶部设置一个向外延伸的平板作为内座密封固定部(214)；

所述内腔体盖(22)包括由内盖顶板(221)和内盖侧壁(222)围合形成的一个底部开口的腔体，在内盖侧壁(222)的底部设置一个向外延伸的平板作为内盖密封固定部(223)；

所述内座密封固定部(214)的上表面与内盖密封固定部(223)的下表面贴合形成内腔体密封部(224)，内座密封固定部(214)的下表面与所述内腔体底座固定部(113a)的上表面贴合，内盖密封固定部(223)的上表面与所述内腔体盖固定部(123a)的下表面贴合，从而实现内腔体(2)的密封与固定。

4.根据权利要求1～3任一所述的基于地磁原理的车辆检测器，其特征在于：

所述天线(3)、检测器(4)、电池(5)由上向下依次设置；

检测器(4)被置于检测器固定部(213)内，电池(5)被置于内腔体底座(21)内；

所述间隙Ⅰ优先为0.5～5mm；所述间隙Ⅱ优选为0.5～5mm。

5.根据权利要求4所述的基于地磁原理的车辆检测器，其特征在于：

所述外座底板(111)、外座侧壁(112)、外盖顶板(121)以及外盖侧壁(122)的内表面或外表面设有加强筋。

6.根据权利要求5所述的基于地磁原理的车辆检测器，其特征在于：

所述外腔体底座(11)材料为任意适合成型并具有抗形变强度的金属材料或非金属工程材料；

所述外腔体盖(12)的材料为任意不影响检测器(4)通信功能、适合成型并具有抗形变强度的非金属工程材料；

所述内腔体底座(21)和内腔体盖(22)的材料为不影响检测器(4)通信功能、适合成型并具有弹性的材料。

7.根据权利要求1～6任一所述的基于地磁原理的车辆检测器，其特征在于：

所述检测器(4)包括中央处理单元(41)、电源模块(42)、测量模块(43)和通信模块(44)；

所述电源模块(42)的输入端与电池(5)电气相连，电源模块(42)的输出端与中央处理单元(41)、测量模块(43)和通信模块(44)电气相连；

所述中央处理单元(41)分别与测量模块(43)和通信模块(44)电气相连；所述测量模块包括温度、相对湿度、气压、电池电压等量值测量模块的部分或全部；

所述通信模块(44)与天线(3)电气相连。

8.根据权利要求1～6任一所述的基于地磁原理的车辆检测器，其特征在于：

所述内腔体(2)内设有干燥剂，用以降低检测器(4)所处微环境的空气相对湿度，并维持内腔体(2)微环境与外腔体(1)和内腔体(2)之间的间隙处这2者的空气相对湿度差异，从而用于监视外腔体(1)和内腔体(2)的密封完整性；

所述电池(5)为漏电流极小的锂氩电池或其他等同性能的电池，用于降低车辆检测器在储存、运输和通信休眠期间的电力消耗，以延长电池的续航时间。

9.一种外壳防护管理方法，其特征在于：使用如权利要求1～8任一所述的车辆检测器，所述外壳防护管理方法包括以下步骤：

1)、控制内腔体(2)的原始压力为X0，所述X0为正压；设定内腔体2的安全压力下限值为X1，X1小于X0，且X1为正压；优选地，所述原始压力X0为0.2bar，安全压力下限值X1为0.05bar；

控制内腔体(2)的相对湿度为≤20％RH，且确保在干燥剂的作用下，只要内腔体(2)的密封性不发生改变，内腔体(2)的相对湿度为≤20％RH；

2)、测量模块(43)通过压力传感器检测内腔体(2)内的压力；

分成以下情况：

当检测压力＜安全压力下限值X1时，判定内腔防护失效；

当检测压力≥安全压力下限值X1时，转入下述步骤3)；

3)、测量模块(43)通过湿度传感器检测内腔体(2)内的相对湿度；

当内腔体2的相对湿度≤20％RH(优选值)时，判定内腔防护仍然有效；

当内腔体2的相对湿度＞30％RH(优选值)时，判定内腔防护失效；

当内腔体2的相对湿度＞40％RH(优选值)时，判定内腔防护和外腔防护同时失效。

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