一种无线车辆检测系统，包括地磁感应检测器，中继器，接收器和信号转换器；地磁感应检测器包括前端地磁传感模块、低功耗单片机模块、电源管理模块和低功耗无线通信模块；中继器包括单片机模块、电源管理模块和低功耗无线通信模块；接收器包括单片机模块、POE供电模块、USB存储模块、Zigbee无线通信模块、RS485通信模块、LAN通信模块和3G/4G通信模块；信号转换器包括单片机模块、RS232/RS485通信模块、LED显示模块、开关量/电平量输入模块、SD卡存储模块、串口通信模块和电源管理模块。本实用新型专利技术采用多项低功耗技术，检测准确率高，信号传输能力强，时间同步性好，设备使用寿命长，安装维护便捷。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及智能交通领域，尤其涉及一种无线车辆检测系统。
技术介绍
随着经济的发展，国内机动车辆数量增长迅速，为城市交通带来了严峻的考验。为提高交通运输效率，保障交通安全，缓解交通拥挤，保证城市交通畅通舒适，需要利用交通信息检测系统远程监测交通状况，以便进行交通统计和管理。目前，国内使用较多的车辆检测方法为地感线圈检测，其需要在车道上切割环形线槽，然后埋设感应线圈，车辆通过时感应线圈会发出信号给相应设备。但该种方法由于需要在地下埋设感应线圈，施工难度较大，安装成本高，且线圈使用寿命较短。无线传感器网络技术是对人类生活方式产生重大变革的新兴技术之一，近年来兴起的无线地磁车辆检测是无线传感器网路技术的典型应用之一，其利用车辆本身含有的铁磁物质对车辆存在区域地磁信号产生的影响，当车辆经过传感器附近，传感器能灵敏感知信号的变化，经信号分析就可以得到检测目标的相关信息。但由于各种技术限制，现有基于地磁原理的无线车辆检测系统还存在以下不足：(1)及时性风险：由于车辆经过地磁检测范围的时间通常为毫秒级别，受限于采样频率、算法处理速度以及检测器与接收器的距离等因素，各设备间时间同步性较差，导致无法及时上传车辆信息：(2)准确性风险(低速漏检风险)：在出现低速粘连现象时，易将两辆车判为一辆车，造成漏检；(3)整体功耗较高，影响通讯稳定性，使用寿命较短；(4)路口施工难度加大，安装维护不方便，设备防护等级不够；(5)兼容性不强，为适配不同信号机厂家的要求，需经常修改通信协议，如有的厂家采用RS485通信方式，有的采用RS232通信方式。
技术实现思路
针对现有无线车辆检测系统存在的上述不足，本技术提供一种无线车辆检测系统，该系统采用多项低功耗技术，检测准确率高，信号传输能力强，时间同步性好，设备使用寿命长，安装维护便捷。一种无线车辆检测系统，该系统按照数据流方向依次包括地磁感应检测器，中继器，接收器和信号转换器；或者当近距离传输时，该系统按照数据流方向依次包括地磁感应检测器，接收器和信号转换器；其中：所述地磁感应检测器包括蜂窝型外壳和检测器主体，所述检测器主体包括前端地磁传感模块、低功耗单片机模块、电源管理模块和低功耗无线通信模块，所述单片机模块与所述前端地磁传感模块和无线通信模块双向通信连接；其中，前端地磁传感模块包括三轴磁阻传感器、放大电路和模数转换器，所述低功耗单片机模块包括集成多跳时间同步算法的MSP430F5438单片机；所述电源管理模块包括三节锂亚柱形电池，为所述前端地磁传感模块、单片机模块和无线通信模块供电，并由所述单片机检测电池使用情况；所述低功耗无线通信模块包括AT86RF2332.4GHzIEEE802.15.4无线电收发器和天线，用于和上端设备建立双向通信；所述中继器包括低功耗单片机模块、电源管理模块和低功耗无线通信模块，所述单片机模块与所述无线通信模块双向通信连接；所述低功耗单片机模块包括集成多跳时间同步算法的MSP430F5438单片机；所述电源管理模块包括锂亚柱形电池供电模块，太阳能供电模块和充电模块，为所述单片机模块和无线通信模块供电，其中锂亚柱形电池供电模块包括三节锂亚柱形电池；所述低功耗无线通信模块包括AT86RF2332.4GHzIEEE802.15.4无线电收发器和天线，该中继器整体具有360°可调球头，用于和上下端设备建立双向通信；所述接收器包括单片机模块、POE供电模块、USB存储模块、Zigbee无线通信模块、RS485通信模块、LAN通信模块和3G/4G通信模块；其中单片机模块采用基于ARM9的AT91SAM9260，集成多跳时间同步算法；所述POE供电模块由上端信号转换器或路由器直接供电；所述Zigbee无线通信模块、RS485通信模块、LAN通信模块和3G通信模块与所述单片机模块双向通信连接，用于传输数据；所述信号转换器包括低功耗单片机模块、RS232/RS485通信模块、LED显示模块、开关量/电平量输入模块、SD卡存储模块、串口通信模块和电源管理模块；所述低功耗单片机模块包括MSP430F5438单片机；所述LED显示模块包括用于提示信息的LED灯；所述开关量/电平量输入模块将信息以开关量或电平量的方式输出；所述RS232/RS485通信模块和所述串口通信模块与所述单片机模块双向通信连接，用于向上下端设备传输数据。优选地，所述天线类型为微带贴片天线。优选地，所述地磁感应检测器和中继器的PCB为方形。优选地，所述地磁感应检测器、中继器和接收器的天线频带为2400-2483.5MHz。优选地，所述接收器还包括GPRS定位模块。优选地，所述地磁感应检测器和中继器的电源管理模块匹配双容量电池，工作电压3.7V。优选地，所述接收器和信号转换器的电源管理模块采用DC48V输入电压。优选地，所述地磁感应检测器、中继器和接收器的Zigbee无线通信协议2.4GHz的ISM频段为16信道，每个信道带宽2MHz，传输速率250Kbps。优选地，所述无线地磁车辆流量检测器具有横截面为圆形的防水罩，以便安装于圆形安装孔内；所述中继器整体具有360°可调球头，以便实现最佳无线信号匹配角度。优选地，该系统适用于路口交通流采集、路段车速采集和占道停车检测。与现有车辆检测系统相比，本技术具有如下有益效果：(1)充分考虑实际交通路面压强大的特点，检测器采用独特的蜂窝型外形设计，将设备防护等级提高至IP67，可有效降低因意外因素导致的故障和损坏机率。(2)采用低功耗单机片模块、无线通信模块及低功耗无线传输协议(Zigbee无线通信协议)等多项低功耗技术，实现了超低功耗信号检测和传输，有效保障通信稳定性，延长了设备使用寿命。(3)单机片集成多跳时间同步算法，有效减少时间同步误差，建立时间同步体系。(4)地磁感应检测器和中继器的PCB采用方形设计，能更好匹配天线参数；地磁感应检测器还具有横截面为圆形的防水罩，以便安装于圆形安装孔内；中继器整体具360°可调球头，可实现最佳无线信号匹配角度，信号传输性能强；(5)中继器采用锂亚柱形电池独立供电为主，同时支持太阳能供电和充电；接收器可选用信号转换器供电，还可经路由器直接供电，供电方式灵活多样，兼容性强；电源管理模块匹配双容量电池，可满足不同使用年限的需求。(6)信号转化器兼容多种信号输出方式，无需修改通信协议，即可完美适配不同信号机厂家的需求。(7)特设USB和SD卡储存模块，方便信息存储和携带。(8)施工难度小，安装维护便捷，适用于多种路口交通流量采集、路段车速采集、占道停车检测等多种场合。附图说明图1为本技术无线车辆检测系统组成和工作原理图。具体实施方式下面结合附图，详细说明本技术的一个具体实施例，但不对本技术的权利要求做任何限定。如图1所示，本实施例无线车辆检测系统包括地磁感应检测器，中继器，接收器和信号转换器：地磁感应检测器，外形尺寸7.6cm(L)×7.6cm(W)×5.6cm(H)，重量0.3kg，包括蜂窝型外壳和检测器主体，整体还具有一个横截面为圆形的防水罩，检测器主体包括前端地磁传感模块、低功耗单片机模块、电源管理模块和低功耗无线通信模块，PCB尺寸为53mm*54mm，单片机模块与前端地磁传感模块本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无线车辆检测系统，其特征在于：该系统按照数据流方向依次包括地磁感应检测器，中继器，接收器和信号转换器；或者当近距离传输时，该系统按照数据流方向依次包括地磁感应检测器，接收器和信号转换器；其中：所述地磁感应检测器包括蜂窝型外壳和检测器主体，所述检测器主体包括前端地磁传感模块、低功耗单片机模块、电源管理模块和低功耗无线通信模块，所述单片机模块与所述前端地磁传感模块和无线通信模块双向通信连接；其中，前端地磁传感模块包括三轴磁阻传感器、放大电路和模数转换器，所述低功耗单片机模块包括集成多跳时间同步算法的MSP430F5438单片机；所述电源管理模块包括三节锂亚柱形电池，为所述前端地磁传感模块、单片机模块和无线通信模块供电，并由所述单片机检测电池使用情况；所述低功耗无线通信模块包括AT86RF233 2.4GHz IEEE 802.15.4无线电收发器和天线，用于和上端设备建立双向通信；所述中继器包括低功耗单片机模块、电源管理模块和低功耗无线通信模块，所述单片机模块与所述无线通信模块双向通信连接；所述低功耗单片机模块包括集成多跳时间同步算法的MSP430F5438单片机；所述电源管理模块包括锂亚柱形电池供电模块，太阳能供电模块和充电模块，为所述单片机模块和无线通信模块供电，其中锂亚柱形电池供电模块包括三节锂亚柱形电池；所述低功耗无线通信模块包括AT86RF233 2.4GHz IEEE 802.15.4无线电收发器和天线，用于和上下端设备建立双向通信；所述接收器包括单片机模块、POE供电模块、USB存储模块、Zigbee无线通信模块、RS485通信模块、LAN通信模块和3G/4G通信模块；其中单片机模块采用基于ARM9的AT91SAM9260，集成多跳时间同步算法；所述POE供电模块由上端信号转换器或路由器直接供电；所述Zigbee无线通信模块、RS485通信模块、LAN通信模块和3G通信模块与所述单片机模块双向通信连接，用于传输数据；所述信号转换器包括低功耗单片机模块、RS232/RS485通信模块、LED显示模块、开关量/电平量输入模块、SD卡存储模块、串口通信模块和电源管理模块；所述低功耗单片机模块包括MSP430F5438单片机；所述LED显示模块包括用于提示信息的LED灯；所述开关量/电平量输入模块将信息以开关量或电平量的方式输出；所述RS232/RS485通信模块和所述串口通信模块与所述单片机模块双向通信连接，用于向上下端设备传输数据；...
【技术特征摘要】
1.一种无线车辆检测系统，其特征在于：该系统按照数据流方向依次包括地磁感应检测器，中继器，接收器和信号转换器；或者当近距离传输时，该系统按照数据流方向依次包括地磁感应检测器，接收器和信号转换器；其中：所述地磁感应检测器包括蜂窝型外壳和检测器主体，所述检测器主体包括前端地磁传感模块、低功耗单片机模块、电源管理模块和低功耗无线通信模块，所述单片机模块与所述前端地磁传感模块和无线通信模块双向通信连接；其中，前端地磁传感模块包括三轴磁阻传感器、放大电路和模数转换器，所述低功耗单片机模块包括集成多跳时间同步算法的MSP430F5438单片机；所述电源管理模块包括三节锂亚柱形电池，为所述前端地磁传感模块、单片机模块和无线通信模块供电，并由所述单片机检测电池使用情况；所述低功耗无线通信模块包括AT86RF2332.4GHzIEEE802.15.4无线电收发器和天线，用于和上端设备建立双向通信；所述中继器包括低功耗单片机模块、电源管理模块和低功耗无线通信模块，所述单片机模块与所述无线通信模块双向通信连接；所述低功耗单片机模块包括集成多跳时间同步算法的MSP430F5438单片机；所述电源管理模块包括锂亚柱形电池供电模块，太阳能供电模块和充电模块，为所述单片机模块和无线通信模块供电，其中锂亚柱形电池供电模块包括三节锂亚柱形电池；所述低功耗无线通信模块包括AT86RF2332.4GHzIEEE802.15.4无线电收发器和天线，用于和上下端设备建立双向通信；所述接收器包括单片机模块、POE供电模块、USB存储模块、Zigbee无线通信模块、RS485通信模块、LAN通信模块和3G/4G通信模块；其中单片机模块采用基于ARM9的AT91SAM9260，集成多跳时间同步算法；所述POE供电模块由上端信号转换器或路由器直接供电；所述Zigbee无线通信模块、RS485通信模块、LAN通信模块和3G通信模...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋琳，张文华，高利芬，
申请(专利权)人：无锡云驰信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。