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电感线圈式车辆检测器常见问题及对策

1 如何调整检测器灵敏度?

  灵敏度指标的单位是(-ΔL/L%),其范围可达:0.01%~1.28%,分为若干级别供选择,比如4级、8级或16级等。此时0.01%表示最高灵敏度,即只要线圈电感量的负变化超过万分之一,检测器就能够检测到。灵敏度级别越高,灵敏度也越高,检测到电感量微小变化的能力越强。
  检测器有效检测高度约为矩形线圈短边尺寸的2/3。
  一般而言:金属物件体积越大,离线圈高度越低,所引起的电感量变化越大;
金属物件体积越小,离线圈高度越高,所引起的电感量变化越小。
  调试方法是:先从最高灵敏度级别开始运行,观察所有被关心的对象车辆是否能够全部检出?如果能,则逐级降低级别再运行,直至有少数对象不能可靠检出,此时再将灵敏度提高1~2个级别即可。

举例说明:

(1)系统要求过滤摩托车、自行车等
  可降低灵敏度直至摩托车、自行车等对象被忽略。但此时要注意,由于灵敏度级别可能已降至很低,某些检测对象(比如:高底盘车辆)也不能稳定检测,可能就要开启ASB功能并统筹考虑系统指标。如果线圈几何尺寸过大,即使灵敏度级别降至最低也未必能够滤除摩托车或自行车。

(2)系统要求能够检测摩托车
  可提高灵敏度级别直至能够检测到摩托车。如果线圈几何尺寸过小,则需要灵敏度级别调整至很高,这时应统筹考虑系统的稳定性指标或增大线圈尺寸,可适当降低灵敏度。
  如果线圈尺寸已经确定并完成施工,则只能通过调整灵敏度的方法加以区分,现场因素较多也不一定能保证100%正确。

2 如何可靠检测高底盘车?
  高底盘车的特点是:车身体积大,车架离地面高度较高,通过线圈时所引起的电感量变化比底盘低的车辆要小,车头和车轮部分稍大。
  检测器有效检测高度约为矩形线圈短边尺寸的2/3,短边尺寸越大越有利于检测高底盘车。
  将ASB功能设置为允许,按灵敏度级别调整方法操作,观察过车情况,直至能够稳定检测。

3 如何可靠检测拖挂车?
  拖挂车的特点是:车辆分为前、后两部分,之间由一段纯金属构件相连接,车辆通过线圈过程中,当金属构件部分经过线圈上方时,其所引起的电感量变化与车身其它部分不同。通过选择具有过滤功能或防锁功能的检测器可有效解决拖挂车可靠检测的问题。

4 如何解决漏拍率较高?
  漏拍率较高的原因有以下几种可能:
  检测器灵敏度指标过低
  矩形线圈几何尺寸偏小
  检测器恢复时间过长
  抓拍设备连拍功能差

(1)检测器灵敏度指标过低
  选择灵敏度指标较高的检测器,比如:最高灵敏度能达到0.02%或0.04%。

(2)矩形线圈几何尺寸偏小
  设计时适当放大矩形线圈的短边尺寸,在同样的灵敏度条件下,可增加检测器有效检测高度。

(3)检测器恢复时间过长
  恢复时间是检测器技术指标中的一项,恢复时间越短,说明连续检测能力越强。可理解为车间距(即前车尾部与后车头部的距离)的区分能力,在车间距较小时,该项指标较好的检测器能够可靠地分割每辆车,否则可能将2辆车甚至多辆车当作一辆车,而造成漏车。

(4)抓拍设备连拍功能差
  最小连拍间隔是抓拍设备(相机,摄像机等)的一项重要指标,如果间隔时间过大,即使检测器给出拍摄触发信号,设备也未必能够连续抓拍,而造成漏车。

5 如何提高抗雷击性能?
  由于系统长期在户外环境下工作,须做防雷设计。检测器线圈输入端内部已采取了多重保护措施防止雷击损坏,放电回路通过大地线泄放电荷,所以接地端子必须可靠连接大地线,接地电阻率参照有关标准执行。

6 抓拍车辆位置不一致现象是怎样产生的,如何解决?
(1)矩形线圈几何尺寸偏小
  如果矩形线圈的短边尺寸偏小,有效检测高度就会降低,设计时可适当放大线圈的短边尺寸。
(2)检测器灵敏度指标过低
  在线圈尺寸符合设计要求的情况下,如果出现底盘较高与底盘较低车辆抓拍位置的较大差别时,应适当提高灵敏度级别,并参照检测器响应时间的一致性指标加以解决。

7 异常高车速现象是怎样产生的,如何解决?
  有些型号的车辆由于自身动力的限制,在实际道路行驶过程中不可能跑出很高的速度。当测速系统中偶然出现异常高车速的原因可能是:
(1)高底盘车的稳定检测
  与线圈规格、灵敏度和自动灵敏度提升(ASB)功能相关。一旦车辆进入线圈被检测到后,在其离开线圈之前检测器应持续保持稳定的触发状态;当车辆的高底盘部分通过线圈时不应释放,否则就可能将一辆车分割为两辆车,甚至多辆车,造成通过时间被分段测量产生差错,而出现异常高车速:
(2)拖挂车拖杆效应
  拖杆一般为金属构件,当此部分通过线圈时,可能造成检测器误释放。
解决方法是:首先核查线圈规格、电磁干扰强度,应符合设计要求;其次允许ASB功能并适当提高灵敏度;最后应选择具有防锁功能或过滤处理功能的检测器,从而保证系统可靠测速。

8 测速不准现象是怎样产生的,如何解决?
  卡口型系统一般要求测量车速,测速不准通常与:线圈规格及间距,车速测量方法,响应时间及误差,灵敏度和电磁干扰等因素有关。
  按目前国情,国道卡点通过的车辆类型较多,情况比较复杂;封闭型高速公路上的卡点由于限制某些车辆的通行,情况稍好。要求系统达到准确检测各种车型,并精确测量车速实际上是一件很困难的事情。实际工程项目应以满足有关标准技术指标要求为目标。
各种车型的电感量变化从大至小初步分析如下:
①底盘较低的车型包括:轿车、皮卡、SUV、商务车、小型面包车、箱式货车、中型面包车、大型客车等;
②底盘较高的车型包括:轻型卡车、重型卡车、农用车、农用三轮车、重型自卸卡车、轿车运输车和集装箱货车等;
③金属量较小的车型人力三轮车、摩托车和电动自行车等。

(1)线圈规格及间距
  以车道布置双线圈的测速系统为例,车道埋设前后2个相同规格,线圈宽度为2.0~2.4米,线圈长度为1.0~2.0米,匝数为4~6匝,前后线圈中心距S≥4米,按规范施工的检测线圈。对应通道设置为相同灵敏度,馈线经对绞后引入车辆检测器。

(2)车速测量方法
  可采集车辆进入前线圈的时间t1和进入后线圈的时间t3,计算得到:
⊿t=t3-t1,已知前后线圈中心距S,所以车速V=S/(⊿t)。公式中⊿t为变量,其精确度直接关系到V的精度。获取⊿t的方法有二种:
① 上位机实时捕获车辆检测器开关量输出,用自身时基进行计算;
②上位机与检测器通过串口连接,接收其发送数据帧中的t1和t3值,计算⊿t。即使通信有所延时,因为t1和t3值由检测器测定,并不影响⊿t的精确性。

(3)响应时间及误差
  对于测速系统而言,检测器的响应时间和响应时间误差严格地说是两个指标,表示为:T±⊿T
①响应时间(T)是指从车辆进入或离开检测域到检测器给出相应输出的时间,在多通道检测器中它不是一个恒定值,而存在一定范围的偏差,即响应时间误差;
②响应时间误差(⊿T)则是指对线圈施加同样周期重复的激励,而检测器给出响应的时间偏差。换句话说,当同一辆车先后经过前、后线圈时,检测器给出t1,t3输出时刻的时间偏差应保证在一个很小且稳定地范围内,
即:(T-⊿T)≤(t1或t3)≤(T+⊿T),否则无法保证系统测速精度。
举例说明:当  V=180Km/h,S=4米时,理论值⊿t=80ms;
        V=180Km/h,S=5米时,理论值⊿t=100ms 。。。
 

型 号 响应时间及误差 中心距 S米 ⊿t (ms) 实际车速 (Km/h) 测速误差 (⊿V/V*100%)
SJ402T-D 25.6±1.6ms 4 80+3.2 173.08 -3.85%
5 100+3.2 174.42 -3.10%
SJ402T-E 25.6±0.8ms  4 80+1.6 176.47 -1.96%
5 100+1.6 177.16 -1.57%


  SJ系列测速型产品的响应时间误差小、范围稳定,为上位机预留处理时间,使系统的测速精度充分满足国家有关计量规程要求。

(4)灵敏度
  测速型车辆检测器的最高灵敏度一般要达到0.04%或以上,并提供ASB功能,如果灵敏度过低则在线圈尺寸偏小时,无法保证响应时间的一致性,进而影响测速精度。

(5)电磁干扰
  检测域受到外界的电磁干扰时可能影响测速精度,这是由电感线圈式车辆检测器工作原理所决定的,在高灵敏度工作状态下,检测器实际上是一种高精度的信号传感器。检测器软件需要采用多种数字滤波算法才能滤除一定量级的干扰,如果干扰信号强度很大,则无能为力。

9 线圈串扰现象是怎样产生的,如何解决?
  线圈串扰一般而言是指线圈间频率干扰,在同频或谐波分量交调时产生。与
线圈间距,工作频率等因素有关。通过加大相邻线圈间距和差频调整方法可以改善。通过选择具有通道顺序扫描技术和时间同步器功能的检测器可进一步有效消除线圈串扰。

10 如何正确使用串行数据通信接口?
  车辆检测器提供的串行数据通信接口一般分为两种:

(1)RS-232-C串行接口:数据格式为1个起始位、8个数据位、1个停止位、无校验,波特率范围9.6~57.6Kbps。通常采用三线制标准,点对点通信,最大传输距离在30米左右。

(2)RS-485总线接口:数据格式为1个起始位、8个数据位、1个停止位、无校验,波特率范围9.6~57.6Kbps。为二线制标准,可按总线方式使用,最大传输距离可达1200米左右。使用双绞电缆,抗干扰能力强,更加适合于工程现场使用。
  具体选用取决于后端设备接口标准,在后端设备与检测器距离较远或从抗干扰能力较强的角度考虑,应尽量采用总线标准接口。

11 存在输出与脉冲输出的含义?
  目前市面上的检测器一般均为存在式检测器,即当车辆停留在检测域内时产生连续输出的一类检测器,即存在输出。
  通过式检测器则是不依赖检测域内车辆的速度、质量或型号,产生相对固定宽度的窄脉冲输出的一类检测器,即脉冲输出,脉冲宽度在:几十毫秒~几百毫秒。
  SJ130型单通道车辆检测器提供2路输出:1路存在输出,1路脉冲输出,脉冲输出可选车辆进入线圈时或车辆离开线圈时。