压电式交通信息调查系统解决方案

1、压电式交通信息调查系统介绍压电式交通信息调查系统是一种满足交通流量调查和动态称重调查的多用途系统。系统是一种在不中断交通的情况下记录交通信息的高性价比的设备。传感器配置这种系统在每一车道安装2条压电轴载称重传感器及1个地感应线圈。系统控制器设备安装在路边机箱内并与道路上传感器连接。控制器可监测到车辆通过压电传感器时所产生的信号，此信号可以用来计算轴负荷，车速及车辆轴距,并进一步计算出车型、车速、轴载等指标。地感线圈的信号主要用以判定车辆的存在信息，也可用来判定车辆底盘长度,同时还可以被系统用于区分前后车辆之间的间隔。系统优势由于二条与车道等宽的压电称重传感器（3.5M）安装与车道同宽，不会漏检

2、车轮影响检测精度。而如用弯板式传感器由于传感器有固定的长度，对于宽度不同的车道，传感器就不能适配于所有车道。由于压电称重传感器对高速车轮压力反应灵敏，二传感器对车轮压过的时间检测准，所以系统对车速检测准确，带来轴距计算准确从而系统对车辆分型准确，相比每车道二个地感线圈二条对接弯板式的结构，车辆交调数据更准确。由于系统配置有地感线圈用于区分同一车道的前后车，这比起只有二块弯板传感器左右安装的结构，有更高的交通量检测精度。2.2.应用领域交通流量调查在最低配置标准下，本系统符合交通运输部关于固定式交调设备的最新标准“固定式交调设备技术条件”和“固定式交调设备与数据服务中心通讯协议”中规定的级设备要

3、求，可以实现机动车自动分型、流量统计、地点车速检测等功能，适合一级和二级连续式交通流量观测站配备使用。养护方案决策依据本系统具备在不中断交通情况下实时检测车辆轴距和轴载的功能，可以对交通断面的交通流按车辆载荷进行分析，统计道路实际承受的载荷情况，为养护方案决策提供可靠的数据基础，提高资金使用效率。桥梁修护决策将本系统安装在桥梁、软基道路等严格限制载荷的路段前方，统计通过该路段的车辆载荷，结合桥梁设计和养护部门提供的力学模型，可以有效的进行道路超限运行预警，监测和评估其损伤程度及安全状态，提前安排道路修护，减小事故发生概率。超限检测预分流在超限检查站前方1-2KM处安装本系统，并配备车牌自动识别

4、系统和情报板显示系统，可以对即将进入超限检查站的车辆进行预分检。没有超载超限的车辆，可以被直接放行，无需拐入超限检查站，而有超载嫌疑的车辆，其车牌将自动显示在超限检查站外的情报板和检查站内的显示器上，提醒驾驶员和检查人员将车辆拐入检查站，进行执法级别的精确测量。本系统的引入，可以有效降低超限检测站的工作强度，同时也降低了超限检测对交通的影响。由于无需人工在道路上对车辆进行分检，也提高了工作人员的安全性。2.3.工作原理压电称重传感器输出的电压信号与车辆压过的压力相对称的。信号由控制器转换成电压。此电压信号用来决定轴被检测到的时间，电压的大小计算出相应轴的重量。 压电称重传感器埋设的截面图及车辆

5、轮压示意图如下：下图为一辆三轴货车所压过传感器时系统所检测到的波形 每车道2条压电传感器相距3米。地感线圈安装为2米见方。线圈对称在传感器中间。同一车轴经过2条压电传感器的时间被3米来除可以得出此车的速度。车的轴距是用分别通过一条压电传感器轴时间乘上速度来得出。通过两条压电传感器分别计算的轴距的平均值运算来提高检测精度。当车辆通过线圈中感应区域时，安装道路上地感应线圈的感应值发生改变（上图中深蓝色的长方框），引起控制器内部感应探测器震动频率的变化。这种频率变化用于系统判定是否有车辆通过感应线圈。2.4.道路安装示意图3.系统主要设备构成 3.1.压电传感器概述本系统所用的压电传感器为ROADT

6、RAX 型传感器，由美国MSI制造开发和生产，这种传感器目前已在世界上三十多个国家得到了广泛的应用，安装数量超过了55000根。该传感器可以被用于检测车轴数、轴距、轴荷、车速、轮距、轮胎数等各种参数，因而在车型分类、动态称重(WIM)、收费站地磅、闯红灯拍照、停车区域监控、交通信息采集(道路监控)及机场滑行道监控等应用实例中都有用武之地。压电薄膜的独特结构和工作原理造就了他在以下几方面无与伦比的优势：精确的速度信号、可靠的触发信号及详尽实时的车辆统计数据。技术参数线芯： 16AWG扁平编织镀银铜芯线压电材料：极化压电聚合物涂层P外护套： 0.4毫米黄铜管外形尺寸： 6.6*1.6 毫米路面开槽

7、尺寸： 19*19毫米绝缘电阻：500Mohm电压常数： 200pC/N无源信号电缆： RG58输出一致性：长度方向 +-7%工作温度： -40% - 80%温度灵敏度： 0.2%/C传感器寿命：4000万次 等效轴载传感器的独特结构可以使它直接以柔性的形式安装在路上可以更好的配合路面的形状。传感器扁平的结构可排斥驶进车辆对路面的行驶产生的固有的噪声及临近车辆的信号干扰。安装传感器时只需路面开19MM*19MM与路同宽的槽。这样可以给路面带来最小的损坏、施工时间短、安装所需填料少。传感器图片实物照片：实际安装照片（两车道）：3.2.线圈传感器概述线圈传感器安装于两条压电膜传感器之间，由高温导线

8、绕制而成。在系统中主要用于识别车辆的底盘长度和高度等特征信息，并提供汽车通过信号。技术参数线芯：4平方毫米高温导线外护套：双层尼龙铠装缠绕匝数：46圈开槽尺寸：2米*1米开槽深度：60毫米工作温度：-40 +80相对湿度：0 98%理论寿命：4000万次 等效轴载3.3.压电控制器概述本系统配置的压电控制器是英国TDC生产的HI-TRAC100型。该控制器最大可以接入16个压电传感器，提供8条车道的实时检测功能。该控制器接收压电传感器输送的车辆尖峰信号，计算出轴距、车速、轴载等数据，提供给系统主控器。所有HI-TRAC100配置参数可使用HI-COMM100 软件进行处理。这些设定可以存入数据

9、中心服务器内。一旦HI-TRAC 100系统发生故障,可从计算机中下载已有设置来恢复系统。 技术参数1）整车称重精度： 93% （速度范围：20180公里/小时）2）最大称重： 30吨/轴3）过载能力： =路面承载力4）流量检测精度：98%5）速度误差: 1.5%6）轴距误差： 2%7）每辆车可采集数据类型：单轴重，轴数，轴组重，总车重，等效单轴负载，轴间距，总轴距，车长，车悬长，车速，车间距时间 8）工作温度： -40 - +70 9）工作电压： 85250AC10）尺寸：430*280*170毫米11）重量：7公斤3.4.主控制器概述本系统配置的主控制器是浙江润鑫自行生产的交通信息调查主机

10、，该设备接收来自压电控制器、线圈传感器、路面温度传感器等多方面信息，计算出车辆类型、跟车率、占有率、重车率、平均车重、平均轴载等统计信息，并根据系统的需求，将统计信息和单车信息发送到数据中心供评估和使用。技术参数1）流量检测精度：98%2）车型检测精度：95%3）地点车速检测精度：95%4）工作温度： -40 - +70 5）工作电压： 85250AC6）尺寸：430*140*170毫米7）重量：2.5公斤4.系统配置清单一套完整的设备，包括检测器主机、压电控制器、压电传感器、线圈传感器、供电设备、通讯设备等子系统。下面给出的是一套4个车道，用于交通流量调查和桥梁修护决策的系统配置清单。序号产品名称品牌规格型号数量备注1主机浙江润鑫润