多车道线圈车辆检测系统方案1.系统综述：1.1导言深圳市哈工大交通电子技术有限公司将为* * *高速公路提供车辆检测系统的解决方案。

深圳市哈工大交通电子技术有限公司生产的LTD多车道线圈检测系统在经济性、安装的方便性及技术的成熟度，经久耐用和国际化对硬件和软件平台的需求上都完全满足用户需求，已经通过中国交通部检测和认证，各方面指标已经达到甚至超过国际知名品牌的水平。

该设备已在国内多条高速公路和大桥上应用，效果理想，性能稳定、可靠、平均无故障时间在6万小时以上。

LTD 车辆检测系统的技术性能超过英国高速公路机构（UKHA）要求的TRG0100A及TRG1068技术规格，以及EMC技术规格中的EN50081/82标准。

2.系统设计2.1 系统构成本高速公路车辆检测系统由户外系统、中央控制系统和通信系统三大部分构成，在隧道洞口、路段等处设置有环形线圈车辆检测器，本方案提供户外系统（即车辆检测系统部分）的解决方案。

深圳市哈工大交通电子技术有限公司生产的LTD环形线圈检测系统，该系统由以下构成：车辆检测处理卡ILD4 、RS485通信单元（可选）、检测处理背板、10英寸机架（含电源模块）、机柜（加热器、风扇、防雷模块）、环形线圈及辅助材料。

监控点的车辆检测器采用由深圳哈工大交通电子技术有限公司自行研发生产的插板式的多车道线圈车辆检测系统LTD，该检测系统设计独特，其中关键部分是检测处理卡，在每块板上都集成了32位高速微处理器，所以每块检测处理卡可以通过前端面板拨码设置成为检测处理主卡和检测处理从卡，各板卡间通过CAN总线连接，原始数据经过处理后通过检测处理主卡的RS-232通信口发送出去。

电源模块、检测处理卡作为标准插卡装入10英寸机架，通过电源端子实现电气连接。

路段监控点的示意图如下：户外系统提供了标准的RS232接口，可通过专线MODEM或数据光端机把数据传到监控中心。

2.2系统描述户外系统执行数据采集、报警信号监控和故障监控等功能，中控系统则查询户外系统并恢复数据。

中控系统的维护终端可用来设置户外系统，也可以用来检索系统存储的交通数据。

车辆检测系统将用于监控每条车道的交通状况。

从属检测卡根据线圈的电感量变化检测到每一辆经过的车辆，把原始数据存储起来。

同时，检测处理卡一直监视线圈的状态，如发现故障就产生信息以备控制处理器的查询，当检测处理主卡查询到本检测板时，相应检测从卡就给出数据。

检测处理主卡在轮询完每一块检测板后进行数据处理，把检测从卡送来的原始数据计算成交通数据（包括：车速、正向流量、反向流量、车辆长度、占有率、车间距、密度等），并按车辆长度生成交通日志供中央控制系统查询，同时系统还可生成实时的车辆速度和占有率。

此外，检测处理主卡可根据用户设定的阀值与交通数据比较的结果输出告警信息（用户可选用此功能）。

另外，在数据处理的同时，检测处理主卡一直监视着检测器，如果有故障发生就会产生故障信息以备中央控制系统查询。

交通日志数据的产生周期可被用户定义，周期范围可设置为5秒、10秒、20秒、30秒、1分、5分、15分、30分、60分进行车辆数、车辆速度、车辆占有率累计的要求。

整个检测系统的4 M的总存储单元可存储16912条交通日志，按5分钟一个交通日志计算可存储58天的数据。

同时在一个滚动的10秒周期内所监视到的流量、平均速度、占有率、车间时距等参数会一起提供给中控系统，有利于迅速存取当前的交通状况。

检测器系统提供两个RS232串行接口，一个与中央控制系统通信，另一个与便携式电脑通信。

检测器可以同时响应中央控制系统和便携式电脑的访问。

在响应便携电脑访问的同时，检测器将会送一个信号给中央控制系统。

此外用户还可选用4线全双工RS422接口进行通信，每一个户外系统将起到一个中断器的作用，使从其它户外系统或户内系统收到的信息得到放大并沿线往下传递，通信速率可达57600波特。

如果当地干扰状况严重，可降低波待率来改善误码率。

与中心通讯的RS232接口定义如下：计算机PIN IDS PIN1 1（DCD）2 2（RXD）3 3（TXD）4 4（DTR）5 5（0V）6 6（n/c）7 7（RTS）8 8（CTS）9 9（n/c）RS232的通讯为9600-57600波特，8位数据位，1位停止位，无校验。

3.系统规格3．1系统构成的主要设备户外系统由车辆检测系统和环形线圈组成，车检测系统如下图所示，包括车辆检测处理板、电源模块、机架。

设计中包括的主要设备有：▼LTD车辆检测系统▼环形线圈▼基带MODEM▼机柜▼多串口卡▼系统控制计算机▼测试工具和手工工具▼备件▼培训材料和资料3.2 LTD 车辆检测系统系统的基本联接框图如CAN总线3.2.1软件功能描述（1） 收集环形线圈输入的数据（2）预处理器存贮每个检测点上的各车道交通监视参数（3）对于检测到的交通参数，按一定的时间长度间隔（周期为 3.5秒到60分钟，可重新设定）进行累计和存储；（4）每隔1分种（周期可重新设定）将这些参数以数据块的方式传到监控中心计算机；（5）监视环形线圈的工作和故障并报告给监控中心计算机，检测器故障将依靠一个连续的输出信号指示。

3.2.2 主要功能（1）、信息采集与数据统计功能单通道独立使用可采集车流量、车头时距、时间占有率、饱和度等信息；车辆检测器双通道或者四通道配对使用可采集：车流量、车头时距、时间占有率、饱和度、车辆速度、车辆长度、逆行检测、超速检测。

（2）、时间间隔设定功能能以分钟为单位，最小1分钟、最大4小时等间隔进行数据统计（3）、输入输出功能脉冲信号输出: 5路光隔离输出，输出脉冲的最大持续时间可以通过拨码开关设置；外部信号输入：3路光隔离输入（4）、灵敏度调节功能通过面板上的拨码开关设置每个通道的检测灵敏度。

检测灵敏度共设置8个等级，根据实际需要，还可以进行无级灵敏度调节。

（5）、主频率选择功能通过板卡上的拨码开关设置每个通道的主振荡频率。

每个通道可供选择的频率有4种。

（6）、检测功能设置可以根据使用需要选择板卡所实现的检测功能，检测功能设置通过配置文件定义（7）、自检功能板卡通过自身的软件监测线圈检测卡工作状况。

可以检测线圈的开路/短路、振荡器停振等故障。

（8）、联网功能板卡通过CAN总线可构成局域网络，实现区域交通信息采集系统。

3.2．3车辆检测处理板（ILD4）主要特点：高可靠性，采用了3级防雷保护；可以通过前端面板拨码设置成为检测处理主板和检测处理从板；通过CAN总线进行联网运行，最多可实现16块检测处理卡的连接；大容量存储器，每块卡的存储量多达512K。

每块检测处理卡可以接入4个环形线圈。

检测灵敏度有8个等级, 可以通过面板的开关来调整；通过面板的开关对每个线圈进行4种工作频率选择；3路光隔离输入，5路光隔离输出，可根据输入电平及线圈检测结果决定输出；每块卡包括一个全双工RS232接口，一个CAN总线接口。

当将两个线圈组合用于采集交通流参数时，可以通过串行口设置检测参数；采用波形分析与均衡技术，在多种应用条件下能够保证足够的检测精度；完善的可靠性设计保证检测卡在恶劣环境下能够可靠工作；具有线圈故障自动监测功能3.3 系统详细技术参数电力供给标准：24 VAC或18-28VDC。

线圈电感范围：18~2000uH振荡频率范围：10k~200k Hz馈线长度：最长700m三级防雷设计:第一级：防雷器件ＴＰＮ３０２１第二级：隔离变压器第三级：瞬态抑制二极管分做防护每路线圈4种振荡频率选择：高、中高、中低、低失效检测：当发生短路、断路或电感方面突变的时候，输出失效信号并由面板的LED显示或输出报警自动侦测补偿线圈振荡频率飘移或突变灵敏度设置（每通道）：OFF、0.01、0.02、0.04、0.08、0.16、0.32、及0.64等8级灵敏度任意设置存在时间设置（每通道）：3.5秒、4、8、16、35、60、120 或永久存在, 8种/任易设置温度范围:-40°C～+85°C相对湿度：小于等于95％，无冷凝车辆检测精度 :>99%测速范围：0~255km车速检测精度：>98%车长测量范围：1.5~30m车长检测精度：误差<0.1米占有率检测精度 :>98%检测灵敏度范围：1/10000~1/100同一线圈频率测量时间间隔：2.67ms线圈开路短路失效检测率 :100%最大存储量：512KB存储最长时间：10年输出方式：5路光耦 (1路故障输出)响应时间：变化小于2.67ms（0.05%- 0.3%灵敏度）和5.67ms（0.02%灵敏度）。

防锁设置：防止因车辆的二次检测而锁住。

共模隔离电压：1500V通讯输出:RS232串口波特率4级可调: 9600，19200，38400，57600bpsCAN总线通讯波特率：1MCAN总线最多连接板卡数量：162千万次的操作;平均无故障时间：60000小时3.4 环形线圈3.4.1环形线圈检测的基本原理感应式环形线圈检测系统由两个部分组成：检测器和感应式线圈及引入线。

检测器振荡电路驱动能量（10-200KHz）通过线圈而产生一个电磁场。

环形线圈感应器形成一个调解电路，线圈成为其中的一个元件。

当一个金属物体通过磁场时，旋流将会在导体中被感应到。

由于环形线圈的电感与磁流是成比例的，这就导致了环形线圈的电感系数的减少。

检测器检测到这种变化并驱动其电子输出。

环形线圈和引入导线是检测系统的感应部分，并且具有阻抗和电容（线间以及线与地之间的电容）。

线被环绕起来形成线圈（通常环绕二至四圈），此处的磁场更为集中，形成一个检测区。

所有的运载电流的导体或线由于电流通过线体而产生磁流。

这种磁流的结果就是被称为电感的电流性质，电感量是以亨利（H）来衡量的。

3.4.2环线感应线圈，引入线和导线通常采用交/直流低阻抗的#12或#14 AWG线。

线的粗细是一个重要因素，但更关键的是线的质量，粗细和绝缘体的类型。

绝缘体可以是橡胶、热塑或聚合物。

交键聚乙烯（XHHW）是最常用的，也是我们竭力推荐的一个绝缘体。

绝缘体必须能经受来自起伏不平的街道的磨损和腐蚀，以及潮气、溶液和油剂的侵袭。

同时还须承受酷热的气候和密封剂的高温。

建议采用标准的环形线圈线而不用实心线，因为前者具有更好的机械性能。

多胶绞合金属线比实心线更能抗曲折和拉力。

在方案我们建议使用由深圳市哈工大交通电子有限公司指定生产的专用线圈线。

3.4.3环形线圈的尺寸（1）对车辆进行检测通常采用的是安置在车辆行进方向上的，尺寸为1.2至2米的呈距形的环形线圈。

采用更小的线圈有可能导致对高车体的车辆过早的失去检测。

线圈的宽度通常应跨越所需检测的车道。

不过应与相邻车道上的线圈保持足够的距离（1米），以防止产生对相邻车道上的检测。