地磁车辆检测器,是车辆本身含有的铁磁物质会对车辆存在区域的地磁信号产生影响,使车辆存在区域的地球磁力线发生弯曲。当车辆经过传感器附近,传感器能够灵敏感知到信号的变化,经信号分析就可以得到检测目标的相关信息。
地磁车辆检测器特点
1)检测精度高
2)具有自适应、自学习能力
3)适应各种复杂天气
4)抗干扰性强,工作稳定可靠
5)安装维护方便
6)使用寿命长
地磁车辆检测器虽然优势明显,但因价格较高使很多厂商望而却步。通常售价高达几千元。
地磁车辆检测器工作原理
地球磁场的强度在0.5 至0.6 高斯,地球磁场在很广阔的区域内(大约几公里)其强度是一定的。当一个铁磁性物体,如汽车,置身于磁场中,它会使磁场扰动,此时,放置于其附件的地磁传感能测量出地磁场强度的变化,从而对车辆的存在性进行判断。
对于车辆的存在和方向检测,不需要象对车辆进行分类时那么详细的信息,所以只需将磁传感器放置在路边,沿着被检测的车道即可,而不需要在车道上挖坑埋入磁传感器。三轴磁传感器放在距地面1英尺高的位置,X、Y、Z轴方向定义如图所示。
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沿着向上方向的Z轴磁场可用来检测车辆的存在,如下图,轿车经过时Z轴的曲线,该曲线的特点是: 当传感器与车辆平行时出现峰值。当在车辆距传感器1英尺的情形下,对该曲线进行平滑处理后,可用来指示车辆的存在。通过建立合适的阀值,可以滤掉旁边车道的车辆或远距离车辆带来的干扰信号。
地磁传感器开发背景
地磁场是地球的固有资源,为航空、航天、航海提供了天然的坐标系,可应用于航天器或舰船的定位定向及姿态控制。利用地球磁场空间分布的磁导航技术简便高效、性能可靠、抗干扰,是发达国家不可缺少的基本导航定位手段之一,如自动化程度很高的波音飞机都装载有磁导航定位系统。
随着经济的飞速发展,基础设施的投资力度越来越大,表现之一就是道路建设。但是由于道路建设周期一般较长,其增长远远跟不上车辆的急剧增长,使得交通状况日益恶化,这几乎成为所有城市的通病。改变这种交通现状的有效解决办法就是在城市交通管理部门建立完善的交通监控系统。交通监控系统的主要目标是适应动态交通状况的变化。即通过采集交通数据并将其传输到交通管理中心,在中心进行分析,根据分析结果,中心通过控制车辆出入和信号灯,从而更好地管制交通;中心还可以利用这些数据在发生交通事故时迅速采取措施。同时管理中心可把采集的交通数据传给司机,这有助于减缓交通拥挤,优化行车路线。运用交通监控系统可以提高现有道路的通行能力,协调处理突发性交通事件,缓和交通阻塞,从而改善交通状况。
地磁传感器它能应用于哪些方面
地磁传感器可用于检测车辆的存在和车型识别。利用车辆通过道路时对地球磁场的影响来完成车辆检测的传感器与目前常用的地磁线圈(又称地感线圈)检测器相比,具有安装尺寸小、灵敏度高、施工量小、使用寿命长,对路面的破坏小(有线安装只需要在路面开一条5毫米宽的囈,无线安装只需要在路面打一个直径55毫米深150毫米的洞,当在检测点吊架或侧面安装时不用破坏路面)等优点,在智能交通系统的信息采集中必将起到非常重要的作用。
如今,为缓解大城市出行难、停车难问题,在全国多个城市的动态和静态交通监管系统中,地磁传感器这一监测技术得以被广泛应用。很多致力于智慧城市技术开发的开发商,也都开始积极拓展城市交通地磁监测领域的应用。
例如,在武汉东湖隧道便安装有上百套无线地磁车检器及配套控制器等,通过将地磁传感器技术与Zigbee技术相结合,实现了对隧道内部各路段车流量、车速、占道时长、占有率等交通参数的周期上报,使管理部门得以实时掌握隧道的通行能力。
据悉,这一隧道车流交通监控系统,由地磁检测前端采集、地磁接收转发、后台监测平台三部分组成。其中,地磁传感器,能有效探测车辆流量、车速、车头时距等交通数据。
地磁车检器中的地磁传感器,会通过检测地球磁场变化,来检测车辆。当车辆通过埋设有地磁车检器的检测区域时,会对检测区域的地球磁场产生扰动,使地磁强度发生明显变化。此时,地磁传感器芯片会检测到细微的变化,继而认定是否有车辆经过,并依靠无线通信方式,将检测信号发送给路边安装的接收装置。
在不同应用中,地磁车检器的安装位置不同,功能也大不相同。例如,路口进口道停车线前的地磁车检器,用于检测路口是否有车辆排队等待通过路口;两个路口之间路段中埋设的地磁车检器,则用于检测车道通行的车流量及行驶车速;路口出口道处的地磁车检器用于检测前方路口出口道是否有车辆滞留。
地磁传感器采集的交通数据有重要的使用价值。例如,可以输入给路口的交通信号机,信号机实现红绿灯智能配时;可以进行交通路况分析用于交通诱导发布;也可以将相关数据传输给交通管理后台提供历史和实时交通大数据库,支撑相关管理部门交通规划及交通调度决策等。
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