第一講基于感應(yīng)線圈的交通信息采集技術(shù)主講人：袁媛目錄

本章要求原理介紹施工規(guī)范工程應(yīng)用01020304PART/01本章要求了解感應(yīng)線圈檢測(cè)技術(shù)的工作原理掌握交通參數(shù)的檢測(cè)算法了解感應(yīng)線圈的施工過(guò)程了解感應(yīng)線圈檢測(cè)技術(shù)的工程應(yīng)用PART/02原理介紹感應(yīng)線圈檢測(cè)器也叫環(huán)形線圈檢測(cè)器，采用基于電磁感應(yīng)原理的車輛檢測(cè)技術(shù)。是全球公認(rèn)的、可全天候精確監(jiān)控車輛通過(guò)與存在狀態(tài)的交通傳感器。在世界各地的交通控制系統(tǒng)中，感應(yīng)線圈檢測(cè)器一直是首選的交通傳感器，也是目前國(guó)內(nèi)、外使用最為廣泛的交通信息采集設(shè)備。PART/02原理介紹感應(yīng)線圈檢測(cè)器通常由感應(yīng)線圈、饋線和檢測(cè)器三部分組成。當(dāng)車輛從感應(yīng)線圈上通過(guò)時(shí)，導(dǎo)致線圈的總電感變小，從而導(dǎo)致信號(hào)幅度、相位、頻率等變化。檢測(cè)電路檢測(cè)其中某一個(gè)量的變化，就可以達(dá)到檢測(cè)車輛的目的。PART/02原理介紹感應(yīng)線圈與被測(cè)車輛之間通過(guò)電磁場(chǎng)耦合，通過(guò)互感相互影響。

PART/02原理介紹基本工作原理：由傳輸饋線連接的感應(yīng)線圈與檢測(cè)處理單元組成初級(jí)調(diào)諧電路，感應(yīng)線圈相當(dāng)于此電路中的電感元件，電容決定于檢測(cè)處理單元中的電容。電流通過(guò)感應(yīng)線圈時(shí)，在其附近形成一個(gè)電磁場(chǎng)。當(dāng)主要由鐵材物質(zhì)組成的車輛進(jìn)入這個(gè)磁場(chǎng)時(shí)，車身金屬中感應(yīng)出渦流電流，渦流電流使磁場(chǎng)的磁力線減少，調(diào)諧電路中的感應(yīng)線圈電感量隨之降低，引起電路調(diào)諧的頻率上升。檢測(cè)處理單元通過(guò)對(duì)振蕩頻率反饋電路的頻率改變或者是相位偏移的響應(yīng)，就可以得出檢測(cè)到車輛的輸出信號(hào)。PART/02原理介紹線圈感應(yīng)信號(hào)過(guò)壓保護(hù)電路信號(hào)隔離放大模塊信號(hào)整形電路信號(hào)隔離電路參數(shù)設(shè)置電路單片機(jī)LED指示電路按鈕接口電路IO輸出電路RS232接口電路PART/02原理介紹車輛覆蓋線圈的面積愈大，車輛底盤(pán)愈低，則互感系數(shù)越大，檢測(cè)靈敏度也越高；線圈中點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度比其他點(diǎn)都弱一些，越靠近導(dǎo)線的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，而在線圈拐角處，磁感應(yīng)強(qiáng)度為最大；在埋設(shè)線圈時(shí)，要考慮使車輛通過(guò)時(shí)能覆蓋較大的環(huán)域和盡可能通過(guò)線圈的拐角處。PART/03施工規(guī)范PART/03施工規(guī)范線圈的尺寸和材料尺寸：線圈的大小取決于檢測(cè)功能需求和實(shí)際的道路寬度，一般不小于0.5mx0.5m，線圈的匝數(shù)不少于4匝。一般情況下，線圈的寬度（沿行車方向）為1m，長(zhǎng)度根據(jù)車道的寬度而定，一般距離車道兩邊分隔帶0.3m。若是雙線圈檢測(cè)，前、后線圈一般相距3m~5m。材料：感應(yīng)線圈是埋設(shè)于路面之下的，所以要求它具有良好的耐熱、耐寒、耐壓、抗腐蝕和柔韌性能，推薦使用聚氯乙烯尼龍護(hù)套線。PART/03施工規(guī)范線圈形狀根據(jù)電磁場(chǎng)理論，在線圈的平面上，磁力線在線圈的拐點(diǎn)附近比較集中，因此線圈拐點(diǎn)處的靈敏度比較高。在實(shí)際的工程項(xiàng)目中，感應(yīng)線圈的形狀有多種。對(duì)于一般城市交通流檢測(cè)，線圈的形狀一般為矩形；收費(fèi)站的收費(fèi)系統(tǒng)，線圈的形狀一般為平行四邊形或菱形。對(duì)于一般繞法的線圈，其寬度以略小于被測(cè)車輛的寬度為宜。PART/03施工規(guī)范線圈匝數(shù)感應(yīng)線圈檢測(cè)器工作在最佳狀態(tài)下，感應(yīng)線圈的電感量應(yīng)保持在100~300μH之間，感應(yīng)線圈周長(zhǎng)與匝數(shù)的關(guān)系見(jiàn)下表所示。線圈周長(zhǎng)(單位m)線圈匝數(shù)<3根據(jù)實(shí)際情況，保證線圈的電感量保持在20~2000μH之間3~65~6匝6~104~5匝10~253匝>252匝PART/03施工規(guī)范饋線饋線是感應(yīng)線圈到檢測(cè)器之間的聯(lián)接線纜，饋線的質(zhì)量與檢測(cè)穩(wěn)定性和靈敏度有直接關(guān)系，一般選用聚氯乙烯尼龍護(hù)套線，長(zhǎng)度一般不能超過(guò)500m。為了防止信號(hào)串?dāng)_，饋線必須做成緊密雙絞的形式，其雙絞密度不少于20絞/m。雙絞PART/03施工規(guī)范施工順序3、倒角4、槽內(nèi)清潔8、清理施工現(xiàn)場(chǎng)2、切槽6、饋線制作7、回填1、勾畫(huà)線圈形狀5、布線PART/03施工規(guī)范路面路面≥50mm(槽深)≈5mm(槽寬)500~1200mm(線圈寬)線圈(4~5圈)密封(環(huán)氧樹(shù)脂或?yàn)r青填滿)PART/04工程應(yīng)用車流量感應(yīng)線圈能檢測(cè)到車輛通過(guò)，因此對(duì)通過(guò)的車輛進(jìn)行計(jì)數(shù)即可以得到車輛的流量值。車輛的底盤(pán)高度直接影響車輛經(jīng)過(guò)線圈時(shí)電感量的變化。感應(yīng)線圈檢測(cè)器對(duì)饋線的長(zhǎng)度比較敏感，饋線長(zhǎng)度對(duì)靈敏度會(huì)造成一定的影響。線圈1)進(jìn)入脈沖≈50ms2)離開(kāi)脈沖≈50ms3)存在PART/04工程應(yīng)用車流量01存在02進(jìn)入03離開(kāi)信號(hào)輸出時(shí)間最長(zhǎng)，一般用于車輛存在式檢測(cè)，如道路交通流量檢測(cè)、停車場(chǎng)收費(fèi)等。車頭一進(jìn)入線圈檢測(cè)區(qū)域時(shí)產(chǎn)生脈沖，一般用于車頭觸發(fā)的場(chǎng)合，如治安卡口、駕駛員抓拍等。車尾一離開(kāi)線圈檢測(cè)區(qū)域時(shí)產(chǎn)生脈沖，一般用于車尾觸發(fā)的場(chǎng)合，如闖紅燈電子警察、電動(dòng)欄桿控制等。線圈2PART/04工程應(yīng)用車速線圈1D(3~5m)t1t2

線圈2PART/04工程應(yīng)用車速線圈1D(3~5m)t1t2t3t4

PART/04工程應(yīng)用車型不同車型對(duì)交通流和道路的影響不同；沒(méi)有車型信息的交通數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是不完整的；具有車型信息的交通數(shù)據(jù)采集系