CN202736294U - 无线式车辆检测仪 - Google Patents

Abstract

无线式车辆检测仪，包括有电源,以及分别由电源供电而依序连接的磁阻传感器、信号放大器、模数转换器、中央数据处理控制单元、高频无线接收/发射单元以及存储单元，所述依次连接的磁阻传感器、信号放大器和模数转换器组成把车辆产生的地磁场变化转换成数字电压信号的采样车辆检测信号的采样单元；中央数据处理控制单元和存储单元相互连接组成用于处理车辆检测信号与存储车辆信号的数据处理单元；接受中央数据处理控制单元处理的车辆检测信号、用2.4G频段工作与数据中心进行通讯的高频无线接收/发射单元；还包括无线管理配置单元；本实用新型具有高稳定性与高可靠性、检测正确、环境影响小、成本低、功耗低、施工维护简单、适用范围广的特点。

Description

无线式车辆检测仪

技术领域

本实用新型涉及一种无线式车辆检测仪，尤其涉及一种运行于物联网和智能交通系统中对路面行驶车辆的车速、流量进行检测的无线式车辆检测仪。

背景技术

随着城市的发展和人民生活水平的提高，城市车辆的数量激增，这对城市交通形成了前所未有的巨大压力。如何在现有城市道路的基础上，缩短交通管理的响应时间，大幅度提高交通管理效率，降低交通管理成本已经成为缓解城市交通压力的关键。

近几年国内外兴起的智能交通系统（ITS Intelligent Transportation Systems）就是为了缓解城市交通压力，提高交通管理效率而提出的。ITS通过对道路的车辆信息的自动化采集，分析处理和信息汇总，然后根据这些信息数据自动完成道路交通的管理，减少人干预的因素，极大的提高了交通管理系统的自动化水平。该智能交通系统实现的关键是：路面行驶车辆信息的采集。现有的信息采集技术有感应线圈、红外、视频及声音、微波雷达等。在实际的使用过程中，这些信息采集方式均存在许多缺点：如采用感应线圈时，存在施工难度大、维护困难，施工及维护时均会破坏路面，造成运行成本高的问题；采用红外、视频及声音、微波雷达技术时，又受天气、温度影响大，检测结果不够可靠，还有检测成本高的问题；同时，上述这类检测技术都有一个共同的弊病，那就是，上述检测技术均为有线的方式与其它系统通信，这就给系统的施工、部署带来极大的困难，增加了整个系统的施工成本。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种运行于物联网和智能交通系统中对路面行驶车辆的车速、流量进行检测的无线式车辆检测仪，具有检测可靠性、正确率高，功耗低，能通过无线方式与其它系统通信联动，对安装环境的影响较小，安装、运行及维护成本低，从而有效的解决了上述现有技术中存在的问题。

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现：

一种无线式车辆检测仪，包括有电源, 以及分别由电源供电而依序连接的磁阻传感器、信号放大器、模数转换器、中央数据处理控制单元、高频无线接收/发射单元以及存储单元,所述依次连接的磁阻传感器、信号放大器和模数转换器组成把车辆产生的地磁场变化转换成数字电压信号的采样车辆检测信号的采样单元；中央数据处理控制单元和存储单元相互连接组成用于处理车辆检测信号与存储车辆信号的数据处理单元；接受中央数据处理控制单元处理的车辆检测信号、用2.4G频段工作与数据中心进行通讯的高频无线接收/发射单元；还包括有与数据处理单元连接的用于无线实时配置车辆检测仪的无线管理配置单元。

作为优选，所述无线管理配置单元分别与中央数据处理控制单元和存储单元连接。

作为进一步优选，所述采样单元、数据处理单元、高频无线接收/发射单元、无线管理配置单元和电源通过一块电路板集成在一块电路板上，该电路板被密封在一个长方体的壳体内。

本实用新型中部分元件的作用如下：

磁阻传感器、信号放大器和模数转换器组成采样单元：用于采样车辆检测信号，将车辆通过车辆检测仪时产生的地磁场变化转换成电压信号，再由模数转换器把电压模拟信号转成为数字信号。

中央数据控制处理单元和存储单元组成数据处理单元：用于处理采样单元送来的检测数据和信号，并将检测结果保存到存储单元里。

高频无线接收/发射单元：工作在2.4G频段，用于接收、发送数据，与数据中心进行通讯。

无线管理配置单元：用于无线实时配置车辆检测仪，通过此管理配置单元，用户可以方便实时的配置管理此车辆检测仪。

电源：用于给车辆检测仪各个单元供电，为了使此车辆检测仪能长时间使用，使用大容量的电源。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型无线式车辆检测仪本实用新型具有高稳定性与高可靠性、检测正确、环境影响小、成本低、功耗低、施工维护简单、适用范围广的特点，其优点具体体现如下：

1）、使用磁阻传感器代替其它方式采样车辆的检测信息：磁阻传感器通过采样车辆通过时对地磁场产生的扰动，并把这个磁场变化转为可以处理的电信号；磁阻传感器具有体积小，灵敏度高，成本低，功耗低，稳定可靠的优点，使用它检测车辆信息不需要大面积破坏路面，施工和维护成本低，天气温度等因素对其影响小，环境适用性好，同时功耗低使其可以使用电池供电，即使电网停电也可以正常工作。

2）、使用2.4G高频低功耗的无线方式与其它系统通信，实现系统之间的联动机制；使用无线的方式代替有线的方式，通信范围可达200m-1km，降低了施工的难度和成本，提高了系统可实施性，2.4G高频低功耗也使得检测仪能使用电池得到保障。

3）、使用无线管理配置单元，实现了用户通过无线的方式对系统管理和维护，用户可以通过无线管理配置单元更新检测程序、设置系统参数，查询系统的各项状态，做到了系统可管理、可维护、可查询。

4）、采用中央数据处理控制单元，单元内运行使用高效可靠的检测算法，提高了系统检测实时性和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型无线式车辆检测仪的原理模块示意图。

图中：11-磁阻传感器，  12-信号放大器，  13-模数转换器，  14-中央数据处理控制单元，   15-高频无线接收/发射单元，  16-无线管理配置单元，  17-存储单元，   18-电源，   20-数据中心。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型无线式车辆检测仪，包括有电源18, 以及分别由电源18 供电而依序连接的磁阻传感器11、信号放大器12、模数转换器13、中央数据处理控制单元14、高频无线接收/发射单元15 以及存储单元17, 其中:所述依次连接的磁阻传感器11、信号放大器12 和模数转换器13 组成把车辆产生的地磁场变化转换成数字电压信号的采样车辆检测信号的采样单元；中央数据处理控制单元14 和存储单元17 相互连接组成用于处理车辆检测信号与存储车辆信号的数据处理单元；接受中央数据处理控制单元14 处理的车辆检测信号、用2.4G频段工作与数据中心20进行通讯的高频无线接收/发射单元15；还包括有与数据处理单元连接的用于无线实时配置车辆检测仪的无线管理配置单元16。

作为优化：所述无线管理配置单元16分别与中央数据处理控制单元14 和存储单元17连接。

作为优化：所述采样单元、数据处理单元、高频无线接收/发射单元、无线管理配置单元16和电源通过一块电路板集成在一块电路板上，该电路板被密封在一个长方体的壳体内。

具体实施时，本实用新型无线车辆检测仪的部署方式如下：

测量仪被密封在一个长宽高为550mm×550mm×300mm的长方体的壳体里；施工的时候将在路面钻一个直径 为560mm深320mm的圆洞，将装有检测仪的壳体放到这个圆洞后，在这个圆洞的四周注入塑性材料把壳体固定；检测仪被埋设于路面的浅表层，为了测速和判断逆向行驶，在一个车道间隔3m的地方将埋设两个检测仪，这样检测仪就部署好了，数据中心将被部署在路边。

检测信号处理流程：

通过磁阻传感器接收车辆通过时产生的地磁场变化信号，并且将该地磁场变化信号转换成电压信号，电压信号经过信号放大器放大处理后，再由模数转换器转为电压数字信号，通过中央数据处理控制单元,处理这些电压数字信号得出车辆检测结果，将检测结果通过高频无线接收/发射单元, 由无线网络发送到附近的数据中心汇总，达到检测车辆有关信息的目的。

测量车速处理流程：在同一车道上前后间距3m分别安装一个本实用新型检测仪，通过测试同一辆车通过前后检测仪的时间差来测速。为了提高测速的实时性，每个检测仪将检测到车辆的时刻立即通过无线的方式实时发送到路边的数据中心处理，如果数据中心计算出的速度值大于限定值，则认为此辆车超速，此时数据中心可以与路口的拍照系统联动，实现抓拍。

测量车辆流量的流程：检测仪把一段时间检测到的车辆记录在自己的存储器里，数据中心会间隔一段时间，比如间隔半个小时通过无线的方式发送命令，要求每个检测仪把自己检测到车辆的统计值通过无线的方式发回数据中心，数据中心会把这些统计值汇总来确定这段时间的车流量，每个检测仪在发送完自己的统计值以后会清零。

判断车辆逆向行驶的流程：由埋在一个车道上的两个检测仪来判断；两个检测仪在一个车道上同一个行驶方向有先后之分，如果后一个检测仪先检测到车辆，便认为此辆车在逆向行驶。

Claims (3)

1.一种无线式车辆检测仪，包括有电源(18), 以及分别由电源(18) 供电而依序连接的磁阻传感器(11)、信号放大器(12)、模数转换器(13)、中央数据处理控制单元(14)、高频无线接收/发射单元(15) 以及存储单元(17), 其特征在于:所述依次连接的磁阻传感器(11)、信号放大器(12) 和模数转换器(13) 组成把车辆产生的地磁场变化转换成数字电压信号的采样车辆检测信号的采样单元；中央数据处理控制单元(14) 和存储单元(17) 相互连接组成用于处理车辆检测信号与存储车辆信号的数据处理单元；接受中央数据处理控制单元(14) 处理的车辆检测信号、用2.4G频段工作与数据中心（20）进行通讯的高频无线接收/发射单元(15)；还包括有与数据处理单元连接的用于无线实时配置车辆检测仪的无线管理配置单元（16）。

2.按照权利要求1所述的无线式车辆检测仪，其特征在于: 所述无线管理配置单元（16）分别与中央数据处理控制单元(14) 和存储单元(17)连接。

3.按照权利要求1或2所述的无线式车辆检测仪，其特征在于:所述采样单元、数据处理单元、高频无线接收/发射单元、无线管理配置单元（16）和电源通过一块电路板集成在一块电路板上，该电路板被密封在一个长方体的壳体内。

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