基于citmagentic超微型线圈车辆检测器高速路ETC收费车道系统实施方案-SPD232.doc

基于微线圈车检器的高速路ETC收费车道系统改造实施方案河北德冠隆电子科技有限公司通信地址：河北省石家庄市裕华区槐安路117号万达公馆5号楼2单元1801室 电话(Tel):传真(Fax):编(POSTAL CODE): 050030 E-MAIL:CEODEGUROON.CO科技有限公司 基于微线圈的高速路收费系统改造实施方案目 录1.微线圈车辆检测器系统功能及特点31.1.系统概述31.2.系统功能41.3.系统特点42.公司简介63.项目背景74.微线圈车辆检测器系统组成84.1.系统组成84.2.微线圈车检控制器94.3.微型线圈传感器104.4.信号转换传输装置114.5.系统技术要求115.技术方案135.1.总体设计135.2.方案设计图145.3.系统工作流程图155.4.现场施工图166.系统防护方案176.1.系统防护177.系统施工方案及工艺197.1.安装施工197.2.施工准备207.3.传感器安装要求21河北德冠隆电子科技有限公司 基于微线圈传感器的高速路收费车道系统改造实施方案1. 微线圈车辆检测器系统功能及特点1.1. 系统概述微线圈车辆检测器是一种以探测区域内磁场变化为依据进而检测车辆存在的传感器。它具有体积小、灵敏度高、无串扰、耐高低温、寿命长、稳定性高、环境适应性强等特点，且不易损坏终身无需维护、安装时间短、无需设置等特点。传统的环行线圈车检器应用在高速路收费系统损坏率高，对路面破坏严重，安装施工周期长。特别在ETC车道，需车检器数量多，稳定性要求更高。环行线圈车检器布局密集时存在串扰问题，且安装时会对路面破坏大，长时使用带来的路面破损将影响检测精度，甚至引起闸机砸车情况发生。微线圈车检器与环行线圈车检器完全兼容，功能一致，接线相同，使用户无需改造系统。经微线圈车辆检测器改造的收费车道路面破坏极小，系统工作稳定，没有串扰等问题。区别于环行线圈仅按单一电感量变化识别车辆，微线圈车检器采用结合信号特征办法，经过算法处理再给出输出信号，有效减小砸车、尤其是砸小轿车的几率。在特别适用于ETC车道等通行效率高，稳定性强的收费车道项目改造。 微线圈车辆检测器在完成抓拍机配合、天线开关、闸机配合等工作的同时，还可输出交通流量数据信息。在保证收费系统正常运行同时，给高速管理单位提供车道流量数据，为有关单位对收费工作以及站点运行的监管提供了重要数据。1.2. 系统功能设备主要功能如下： 闸机配套： 配套收费站闸机起落杆检测车辆存在，在车辆经过后给出落杆信号。 天线开关及位置感知：配套ETC天线感知车辆存在或配合收费系统感知区域内车辆数量。 防砸功能：在车辆离开、闸机起落杆落下时间内，如有车辆进入传感器感应范围，则给闸机防砸信号，防止起落杆砸车。 流量数据传输：系统根据上位服务器的要求，在指定时间内通过RS485接口上报经过该地点车道的车辆数目。 逆行检测：（可选）逆向行车时系统自动告警。 ETC车道测速：ETC车道配套时可提供实时通过车辆速度及平均速度。 多种检测模式：提供快速检测、大车检测、常规检测三种检测模式以及防干扰模式一种兼容模式，可针对交通流特征更精准的检测车辆。1.3. 系统特点 独创的高导磁芯微线圈传感器传感器完全自主研发，应用特殊高导磁芯并用特殊电路处理，使得系统可以精确检测区域微小磁场变化，检测精度高出同类产品两个数量级。 多线圈安装无串扰、与环行线圈混合安装不干扰ETC车道改造时，多个车检器易产生串扰。微线圈车检器无串扰问题并可与环行线圈混合安装，最小间距短至10cm大幅节约空间，且不互扰。 车辆特征计算大大降低砸车几率采用识别车辆磁场扰动信息，并以车辆特征计算输出结束的条件，与环行线圈相比较大幅降低砸车尤其是砸小型车辆的概率。 耐寒、耐压，不易损坏路面传感器采用多层全封装，防水抗压，核心部件工作耐受在-100至+140，完全不会受环境变化影响，传感器自身使用寿命长达十年以上。 路面损坏少，安装布设方便传感器体积极小，垂直地面安装时路面投影面积仅为1c，施工仅需打直径2cm，深12cm孔即可。在减小了对路面破环的同时也降低了因路面开裂而损坏传感器的概率。 施工速度快，占用时间短无需现场绕制传感器，均为直线开槽，开槽量与深度均不到环行线圈的1/4，施工时间缩短80%。系统自动匹配传感器无需专业人员施工调试。 良好的兼容性采用与环行线圈完全相同的输入输出接口，卡轨固定方式。接口的定义与一般环行线圈车辆检测器相同。系统的响应时间、检测速度、使用体验近似或优于环行线圈车检器。 自动跟踪环境变化系统实时跟踪区域磁场的变化，确保车检器设备的稳定可靠。 强大稳定的系统采用嵌入式ARM Cortex M3处理器，256M高速运算芯片，带有本地存储功能。系统支持内部网络扩展，并可通过RS485接口输出系统数据。2. 公司简介河北德冠隆电子科技有限公司是一家集生产、研发、销售为一体的高新技术企业，公司拥有包括:Deguroon视频图像分析系统、CitMagnetic超微地磁车辆检测器、CitRader多目标雷达跟踪检测系统CitCloud大数据云处理平台等，具有完全自主知识产权创新专利产品，并拥有20多款与之配套的创新软件。公司始终以保持技术领先为产品追求的根本原则，以优质设备“零”维护的核心服务理念，更以德行孕育市场，以人文关怀为发展企业核心动力。此外公司还将国际知名品牌、高技术产品引入国内来，来引领中国智能交通整体发展方向为公司目标。其主要代理产品有包括：英国NAVTECH RADAR公司的雷达事件检测系统、瑞典AXIS公司的网络高清高清摄像机、法国CITILOG视频事件检测系统三大主要代理产品，公司主营产品包括：视频图形分析、雷达预警、综合管理平台、地磁车辆检测、大数据处理平台、大型显示设备等，其业务领域包括：高速公路、智慧城市、军民机场、大型港口、油田等重要基础设施。3. 项目背景环形线圈检测器是目前交通领域应用最广，准确率最高的检测器。其技术发展成熟，国内外生产厂家较多，价格合理，故被高速公路广泛采用。环形线圈检测器不受外界环境及天气变化影响，抗干扰能力强，其检测的交通参数精度非常高，性能稳定可靠，故障率低，它也是交通检测器中最传统的检测器。环形线圈在安装维护时必须大面积开挖路面，开挖面积即检测范围，埋置线圈造成路面软化易使路面受损。尤其在ETC高速收费车道，ETC系统判定需多组车检器信号，采用传统环行线圈布置使车道内布满切割槽，线圈本身受冰冻、路基、盐碱等影响易损坏。且多线圈会产生串扰问题，降低系统稳定性。 随着ETC车道大面积普及以及未来移动支付等收费手段升级，车道内需要感知车辆位置越来越多，如果沿用环形线圈会对车道路面造成大面积破坏，严重影响寿命。微线圈车检器具备埋设开挖小、安装周期短、使用寿命长、不易损坏、不受环境温度影响等特点。有别于以门限划定作为判断条件的环行线圈，它采用车辆特征计算方法，更可大幅度降低砸车几率。微线圈车检器与环行线圈车检器完全兼容，功能一致，甚至可支持双车检器混合安装，用户无需进行系统改造。微线圈车检器还可提供交通流量数据，方便收费车道的综合管理。综上所述，微线圈车检器可作为高速收费车道替代环行线圈的最佳选择。4. 微线圈车辆检测器系统组成4.1. 系统组成系统由微型线圈车检控制器、微线圈传感器、信号转换传输装置（用于流量数据报送）三部分组成。如图3.1所示。图3.1两车道系统组成示意图微型线圈车检控制器微线圈传感器信号转换传输装置4.2. 微线圈车检控制器微线圈车检控制器是处理传感器信号、并将信号转换计算并做出响应的设备。它采用ARM Cortex M3系列高速微处理器作为信号处理单元。系统具备环境变化自动修正功能，无需现场调试设定车检器即可自动达到最佳工作状态。检测盒采用标准DIN11针连接器连接，接口方式与定义与环行线圈车辆检测器基本相同。检测盒通过前面板指示灯显示系统工作状态，正常检测或异常时，指示灯会通过闪烁不同告知用户。用户还可通过前面板DIP开关设置不同的工作模式：快速检测、大车检测、一般检测三种检测模式以及防干扰模式一种兼容模式，更好的匹配车道情况，可领车检器更加出色的完成相应功能。微线圈车检器在作为道闸使用时可同时输出交通流量、瞬时平均速度。数据输出采用RS485标准，最多支持128路串接。数据编码支持用户定义更改，且车检器在作为数据输出时自带点名功能，减小业主改造的投入成本。4.3. 微型线圈传感器微型线圈传感器为国内唯一的全部检测部件自主研发，以探测微磁场变化获取车辆信号的交通传感器。它记录下经过车辆引起的微小磁场变化，并将此变化转换成频率信号传送至微线圈车辆检测器设备。微型线圈传感器具备灵敏度高、不受环境干扰、耐高低温、使用寿命长、稳定性高、终身无需维护、安装简便无需设置等特点。特别适合环境复杂、车流量大、气候及周边条件严酷或施工要求严格的项目。传感器体积极小，采用垂直地面安装，其路面投影面积仅为1c，施工时仅需打12cm深孔即可。对比传统地感线圈型车辆检测器需现场绞合制作且安装复杂施工量大，传感器结构稳定、施工简单，在减小了对路面破环的同时也降低了因路面开裂而损坏车检器的概率。4.4. 信号转换传输装置微线圈车辆检测器在检测流量数据后，在用户设定的时间内将数据传输至上级服务器。数据通过RS485接口发送至串口服务器，服务器按照指定的地址和端口，将数据报送至管理平台。4.5. 系统技术要求微线圈传感器技术参数微线圈磁场范围：10-310-7 T磁场检测精度：10-7 T检测范围3米微线圈传感器尺寸直径 11mm 高度 100mm微线圈传感器安装方式打孔20mm，埋入路面下130mm；环氧树脂灌封、沥青油膏车检器技术参数频率范围：20k35kHZ工作模式：面板四级可调：正常、快速、大车增强、兼容脉冲输出时间:约150毫秒响应时间：50毫秒运行模式：1.存在时间：有限存在/永久存在2.脉冲继电器：车入/车出其他功能：车道流量数据报送超长车辆延时防砸功能逆向检测功能输出设置：两个输出继电器：继电器1：输出模式由拨码控制继电器2：输出模式由拨码控制1个RS485接口：主机接收 可按用户要求设定输出格式初始化设置：自动检测地点磁场环境、自动归一系统参数复位开关：按机壳前面下部开关漂移补偿：全自动（8次分）车检器机械特性车检器外观尺寸77.8mm43.5mm90mm车检器材料 ABS工程塑料连接器单11引脚插头（86CP11）安装方式支架或DIN插座安装车检器材料 ABS工程塑料电气及应用特性电源要求230V AC 15% ( 48-60Hz ) 浪涌保护线圈输入端：稳压管和气体放电管保护环境特性工作温度-40至+80存储温度-40至+85相对湿度95%无冷凝5. 技术方案5.1. 总体设计基于微线圈的车辆检测器高速路收费系统改造项目，主要针对广泛使用的环行线圈车检器路面破坏大、维修率高、使用损耗大、特殊地点适应性差等问题，在不更换收费车道其他设备的同时，最大限度保留原有设施，减小投入成本并支持车道流量统计功能。设计在原环行线圈切割位置，安装用于替代的微线圈传感器，按照每线圈1组两根传感器，临近传感器共用馈线槽方式，最大程度减小路面破损。单车道内用于非闸机情况下，两根传感器布置于原环行线圈位置，以中心点为基准，前后各15cm布置传感器（相距30cm）。如系统作为闸机使用，仍以中心点为基准则两根传感器相距1米。单个车辆检测设备配合1组2根传感器使用，替代一个环行线圈。按照施工要求打眼并切馈线槽，馈线槽沿垂直路面方向引回。传感器安置好，并将馈线引回车检控制器位置。用微线圈车检控制器替代原环行线圈车辆检测器。连接传感器线路，并确定输出线路与新装的微线圈车辆检测器一致。封胶后前端部署完成。微线圈车检器与环行线圈车检器混用时，要求微线圈传感器与环行线圈车检器的矩形边缘最短距离不小于10cm。馈线槽可共用。微线圈车辆检测器部署好后，将面板前端串口输出接口按照485标准串接，并按照预设地址用拨码拨好。在485串接的任意位置引线连接485串口服务器，上电测试整系统运行状态即可。5.2. 方案设计图ETC车道改造布局图5.1 方案设计图图5.2 混合改造设计图车检器输出动作车道控制软件根据信号判断车辆位置、天线开闭、抓拍、闸机起落车辆通过传感器得出结果传感器采集并传输车检器根据信号运算累积得到流量数据发送至管理中心5.3. 系统工作流程图 图5.2 系统工作流程图5.4. 现场施工图根据实际测量结果绘制，示意图见附件。6. 系统防护方案6.1. 系统防护 防水微线圈传感器密封于地下，不受环境影响，所有设备系统都有在潮湿条件下工作的能力，外层保护使内部线缆或设备处于密闭条件下，防水性能良好。 防尘工作环境密闭，防尘良好。 机械应力系统中所有设备及线缆都有硬质外层保护，抗机械应力能力良好。 植物、菌所有的外层保护材料和装置，都是密闭的，且有通风功能，植物和霉菌对系统无影响。 动物在施工现场敷设的所有设备以及线缆均有硬质外套或机箱保护，所有接线处也用填充材料进行封堵，有效防止动物尤其是鼠类误入，破坏系统。 电磁、静电或电源所提供的系统中没有受这些因素影响的设备，而且所有设备上都有接地装置，敏感设备上也有屏蔽装置。 腐蚀性或污染性物质在室外的所有设备或是密封于地下，或是放置在机箱内，都与外界隔离，线缆埋于地下，外层都有防水绝缘护管，护管连接处也用防水密封胶带粘牢，所以腐蚀性或污染性物质无法入内损坏线路。设备放置于双壁式机箱中，机箱外层涂有防腐材料，可确保设备不受腐蚀、污染。 太阳辐射室外设备长时间受太阳照射可能产生感应电压，所以室外设备均有接地装置保护。 雷电为确保设备的正常运行，供电电缆应做屏蔽接地和防雷接触，其避雷装置和过电压保护装置等都应可靠接地。接地系统设计应满足建筑物防雷设计规范（GB50057-94）、民用建筑电气设计规范（JGJ/T16-92）、电子计算机机房设计规范（GB50174-93）的要求。 风力风力对我们所安装的系统及设备没有影响，在任何风力条件下都可以正常运转工作。7. 系统施工方案及工艺在项目的设计过程中，要结合安装点的具体情况，综合考虑各个方面的影响因素，从而确定系统的具体布设位置，并全面了解、记录涉及通讯、电力供应和现有设备运转情况等实施保障工作后，做出系统施工的具体设计方案。7.1. 安装施工7.1.1. 安装施工组织管理公司根据合同内容规定的供货期供货，特别在施工组织管理方面上的用人均为公司相关部门的骨干。7.1.2. 质量目标管理参考国家相关标准设计安装调试，主要技术标准参考如下： 交通部公路工程基本建设项目设计文件编制办法 合同文件中相关要求。7.1.3. 施工工期按合同文件要求，自合同签定之日起规定时间（自然因素干扰除外）内完成系统的安装、调试及自检工作。7.1.4. 施工顺序及验收安