車用微波檢測器的改進設(shè)計

1、!曼型 ! 二!I - CNl12034/T實驗技術(shù)與管理ExperimentalTechnology and Management第 27卷第 3期 2010年3月V01.27No.3Mar.2010車用微波檢測器的改進設(shè)計梁濤,駱勇（西華大學交通與汽車工程學院 ,四川成都610041摘要 :微波檢測器具有檢測精度高等優(yōu)點 ,但在野外的車輛使用中發(fā)現(xiàn)一些問 題。為此 ,主要對微波檢測器進行了刻度盤、電源、升降桿的改進設(shè)計。實踐證明 改進后的儀器在道路交通流的檢測中起到了方便快捷的作用關(guān)鍵詞:微波檢測器 ;刻度盤;升降桿中圖分類號 :TN015文獻標志碼 :B文章編號 :10024956(20

2、1003 0071 03Improved design by using microwave detectorsLiang Tao,Luo Yong(School of Traffic and Auto,Xihua University,Chengdu 610039,ChinaAbstract:Microwave detector has many advantages suchashigh accuracy,etc.However,in theprocessofreal applications some problems were discovered.This design mainly

3、 improved the dial,the power supply and the lift bar.Practice has proved that after improvement the microwave detector becomes more convenient and faster during the road traffic flow detecting in the field.Keywor 凼 :microwave detector;improvement;convenience1微波檢測儀器的特點美國SSI05微波車輛檢測器利用10.525GHz的工作頻率來采

4、集交通數(shù)據(jù),屬于 頻率調(diào)制連續(xù)微波。主要特點是 1 。3:(1檢測精度高。采用了先進的車道解析技術(shù)，可以將各種車輛解析成不同長度 的長方塊，能夠直觀地看到行駛車輛、車輛相對長度及行駛的速度，并精確地統(tǒng)計出 每條車道的交通流量、平均速度及車道占用率。(2安裝設(shè)置簡便。微波檢測器調(diào)整好合適的角度后，便可對檢測區(qū)域自動進行 車道分析，快速檢測到車道最適當?shù)闹行狞c和車道分界線，形成車道框架，并可以通過 軟件直觀地看到現(xiàn)場車輛行駛狀況。ISSN嶼一4舉 CN1F-2O54(3可靠性高。微波檢測器的生產(chǎn)過程完全采用現(xiàn)代化的自動組裝過程，整體的天線及表面安裝部件保證了生產(chǎn)和組裝的一致性，整條生產(chǎn)線無需人工組

5、合或調(diào)整， 數(shù)字化雷達波技術(shù)使微波檢測器在溫度改變時能夠自動校準電子元器件可能產(chǎn)生的 任何偏差，從而使檢測工作更為穩(wěn)定、可靠。(4采用車道智能自動架構(gòu)系統(tǒng)。以 Win dows平臺的管理軟件自動搜索設(shè)備通 信端口及傳輸速率；支持以太網(wǎng)連接方式；支持選配的內(nèi)置調(diào)制解調(diào)器；支持傳輸速率 為 9.6921.6Kbit/s 的 R 孓 485 串口;支持傳輸速率為 9.657.6Kbit/s 的 RS-232 串口 ; 支持外部模擬電話線接口和無線調(diào)制解調(diào)器。SmartSe nsor Man ager7M軟件與 Windows平臺兼容，它可以通過RS485 RS232或以太網(wǎng)絡(luò)通信端口自動進行波特率及

6、硬件 設(shè)備搜索，當與設(shè)備實現(xiàn)通信后，會有一個道路交通情況的模擬界面出現(xiàn) n-5。圖1 是在智能車道模式下由 SmartSe nsor Man ager TM形成的典型界面。收稿日期 :20090316基金項目:四川省教育廳重點實驗亳資助項目 （SZCD0410作者簡介:梁壽（1974,男,四川省廣漢市人 ,碩士,講師,研究方向 :交通運輸、物流 .圖I智能車道模式下形成的典型界面萬方數(shù)據(jù)72實驗技術(shù)與管理該儀器可進行交通流數(shù)據(jù)的采集與分析邛 1,但是在使用過程中 ,發(fā)現(xiàn)微波儀器 有些方面值得改進。2 儀器刻度盤的改進設(shè)計經(jīng)過多次實地使用 ,我們發(fā)現(xiàn)該儀器在調(diào)試過程中 ,儀器與路面 （或儀器與路

7、面垂 線的夾角是非常重要的 ,它決定著儀器能否正確檢測出所有的車道 （見圖 2。但在購 買的儀器中并沒有精確調(diào)試角度的刻度盤 ,只能用量角器大概測量。因此 ,我們從創(chuàng) 新、實用的角度出發(fā) ,在儀器上設(shè)計了科學、準確的可度量儀器與路面垂線夾角的 刻度盤。設(shè)計圖如圖 3所示?？潭缺P固定在儀器上 ,指針、基準與活動絞架相連 ,故在儀器調(diào)試過程中 ,根據(jù)車道寬度、側(cè)移量和儀器高度 ,可計算出活動絞架與儀器的 夾角口 ,計算公式見式 (1。旋轉(zhuǎn)活動絞架 ,令指針與刻度盤上所代表的此角度相對 應(yīng)。圖 2 刻度盤角度計算示意圖使用帶來了很大的局限性。本文采用蓄電池來給儀器提供電源 ,進行微波車輛檢測器電源創(chuàng)

8、新設(shè)計。設(shè)計 的主要內(nèi)容和要求有 :(1電源設(shè)計要方便攜帶 ,為此采用 12V、36A 汽車蓄電池 (儀器電壓要求 936V。根據(jù)計算，此電池在充滿電的情況下應(yīng)可連續(xù)在野外作業(yè)36h，很好地滿足了我們的使用需求。(2與電池配套的充電器 ,在野外實驗用完電后 ,回實驗室通過充電器給電池充電 方便下次繼續(xù)使用。(3電源與儀器連接線接口的設(shè)計 ,因為儀器有專用接口 ,需要使連接線的插口與 儀器符合。對電源設(shè)計的評價主要考慮安全性、可靠性及經(jīng)濟性。電源實物如下圖 4 所 示。4 升降桿的自制設(shè)計微波交通檢測器自由升降支撐桿 (以下簡稱 “升降桿 ”是支持微波交通檢測器的 重要部件 ,但因其價格昂貴 ,

9、所以在購買儀器的時候沒有購買原裝 “升降桿 ”。但是在 實際的測量工作中如果只運用其配套的固定件,將會在安裝儀器這一部分消耗大量寶貴的時間 ,而且其安裝過程相對復雜繁瑣?？谝籉蘭訊an口一 r 萬瓦 ;再 i '式中:以為道路單向車道數(shù) ;鋤為儀器的側(cè)移量 ;,l 為圖 4 蓄電池、充電器、連接線實物圖儀器架設(shè)的高度。圈 3 檢測器刻度盤設(shè)計圖3微波檢測器電源的創(chuàng)新設(shè)計微波車輛檢測器原裝電源是通過一個 220V 交流電變壓器得到 24V 的直流電。 該儀器通常是用于野外作業(yè) ,要找一個能提供 220V 交流電的地方不容易 ,就算找到 了也未必符合測量地點的要求 ,故對儀器的本文在進行具

10、體部件設(shè)計的時候 ,將考慮市場上能夠直接購買到的其結(jié)構(gòu)功能 特點與之相似的其他結(jié)構(gòu)件 ,然后再進行改裝。這樣做不但能夠降低制作成本 ,而且 還能節(jié)約時間。4.1 “三腳架 ”的設(shè)計現(xiàn)在市面上的三腳架有攝影用三角架和工程測量用三腳架等幾種。本文選擇了 工程測量中用到的 “經(jīng)緯儀”用的三角架 ,因為該三角架不僅價格合適 ,而且重量大小 都恰到好處，最重要的是在該三角架的托盤上有一個直徑約為55mm的圓孔，有這圓孑 L 就方便進行下一步的改造 ,只要制作一個連接件 ,將伸縮桿通過其中就可以進一 步開展改造工作。4.2 “伸縮桿”的設(shè)計伸縮桿部分，選用碳纖維的釣魚竿，因為碳纖維的釣魚竿（以下簡稱碳纖竿

11、本身就是伸縮式魚竿的一該儀器可進行交通流數(shù)據(jù)的種;而且碳纖竿是采用高科技碳維素材制造而成的，不萬方數(shù)據(jù)梁濤，等:車用微波檢測器的改進設(shè)計僅具有導電性和非常好的抗張強度，而且碳纖竿具有4.3連接件的設(shè)計重量輕、垂度小、強度高、耐磨、耐腐蝕等優(yōu)點。連接件結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖5所示。(。!/(a儀器與伸縮桿連接件(b伸縮桿與二角架連接件I 一面板；2前抱箍;3一后抱箍;4一網(wǎng)筒;5領(lǐng)緊螺釘；6 固定園盤。圖 5 連接件的設(shè)計示意圖在使用儀器與伸縮桿連接件的時候，圖5(a中面板和儀器配套的可調(diào)角度的連接 件通過螺栓連接 ,再通過前抱箍與伸縮桿相應(yīng)的高度連接 ,然后用螺栓通過后抱箍將 其與伸縮桿連接牢固。圖5(

12、b中,伸縮桿與三角架連接件在使用時通過固定圓盤用 鉚釘將其與三角架的頂部平板固定死 ,圓筒從三角架的頂部圓形的空洞中穿過 ,然后 伸縮桿底端也通過圓筒與三角架連接 ,最后用鎖緊螺釘將三角架與伸縮桿固定牢 固。本文設(shè)計的升降桿實物如圖 6 所示(右圖為儀器與伸縮桿連接件。圖 7自制的微波檢測器實物圖5 結(jié)論國內(nèi)許多高等學校和高速公路管理公司已經(jīng)逐漸采用微波檢測器設(shè)備進行交通 流參數(shù)的檢測 ,但是由于微波檢測器的特點 ,使得在野外使用時不方便也不快捷 ,主要 體現(xiàn)在安裝慢、調(diào)試難、野外取電困難。本文提出的改進方法在實際的野外實踐中 表明:經(jīng)過改裝后的儀器具有定位快、使用方便、攜帶容易等特點,在實際

13、使用過程中，對3人一組的交通專業(yè)本科生經(jīng)過簡單培訓后，可在10 rain之內(nèi)就能安裝調(diào)試完 畢;而且不再擔心野外電源的連接問題，對蓄電池一次充電后，可以完成48h連續(xù)不間 斷的交通流量數(shù)據(jù)的采集 ,完全滿足課堂教學和科研的需要。參考文獻 (References:1張宏偉.105微波車輛檢測器在高速公路的應(yīng)用J-I.中國高新技術(shù)企業(yè),2008(12:79-80.23姜紫峰，譚光莉.車輛檢測器的進展J.公路交通科技，1996,13(1:62-65.3事春杰.高速公路車輛檢測器的綜合比選J.中國交通信息產(chǎn)業(yè)2006(2:98-105.4劉東.ITS中的車輛檢測技術(shù).中國人民公安大學學報：自然科學版,

14、2000(4:36 39.宋穎華.交通檢測技術(shù)及其發(fā)展J.公路,2009(9:34 37.陳德望。高海軍，陳龍，等.城市高速道路微波檢測器RTMS的檢測精度分析J.公路交通科技，2002。19(5:122124.7孫國棟，姜永林，粱起.智能環(huán)形線圈車輛檢測器的設(shè)計與實現(xiàn)7.微計算機信息。2003。19(9:64 57.僅具有導電性和非常好的抗孑u. u 扌rhi trftc .t. 花口 rrfr:諄”g：曾，工萬方數(shù)據(jù)車用微波檢測器的改進設(shè)計作者:梁濤,駱勇作者單位:西華大學交通與汽車工程學院，四川，成都,610041刊名：實驗技術(shù)與管理英文干刊名：EXPERIMENTAL TECHNOLO

15、GY AND MANAGEMENT年，卷(期:2010,27(3參考文獻(7條1張宏偉105微波車輛檢測器在高速公路的應(yīng)用期刊論文卜中國高新技術(shù)企業(yè)2008(122姜紫峰;譚光莉車輛檢測器的進展1996(013. 李春杰高速公路車輛檢測器的綜合比選期刊論文卜中國交通信息產(chǎn)業(yè)2006(024. 劉東ITS中的車輛檢測技術(shù)2000(045. 宋穎華交通檢測技術(shù)及其發(fā)展期刊論文卜公路2009(096陳德望;高海軍;陳龍城市高速道路微波檢測器 RTMS的檢測精度分析期刊論文卜公路交通科技2002(057.孫國棟;姜永林;梁起智能環(huán)形線圈車輛檢測器的設(shè)計與實現(xiàn) 期刊論文 -微計 算機信息 2003(09

16、本文讀者也讀過 (10 條1. 羅亮紅 .徐建閩 .林培群 .LUO Lianghong.XU Jianmin.LIN Peiqun 基于壓力傳感 器的便攜式車型檢測器 期刊論文 -交通信息與安全 2009,27(32. 翁恩聰.湯步龍.田現(xiàn)增.于英漪車輛動態(tài)稱重系統(tǒng) 期刊論文 -交通世界 2001(73馬衛(wèi)國.毛二可.Ma Weiguo.Mao Erke高精度、多批次雷達目標自動檢測系統(tǒng)的實現(xiàn)期刊論文 -北京理工大學學報 1999,19(24. 陳德望.高海軍.陳龍.章長彪.侯慧林城市高速道路微波檢測器 RTMS 的檢測精 度分析期刊論文 -公路交通科技 2002,19(55. 安徽省交通廳 .合肥正茂稱重系統(tǒng)有限公司紅外線車輛分離器及車輛輪軸檢測 器在計重收費中的應(yīng)用 會議論文 -20056. 高建貞.陸建峰.趙春霞.唐振民.楊靜宇基于多級擬合的道路病害自動檢測與識 別期刊論文 -計算機工程與應(yīng)用 2004,40(2