本发明专利技术属于交通信息检测领域，具体涉及一种压电磁敏型交通信息综合监测装置，目的是提供一种成本低、功能较全的装置。其特征在于：它包括传感器组、信号调理装置、数据采集系统和数据处理系统；传感器组与信号调理装置连接；信号调理装置还与数据采集系统连接；数据采集系统还与数据处理系统连接；数据处理系统还数据中心连接。采用由地磁映像传感器、压电传感器和地基温度传感器组成的传感器组，得到的参数全面、精确，能够满足交调工作的需要。本发明专利技术采用由一级、二级放大电路和高通滤波器组成的信号调理装置，提高了测量的精度。采用数据滤波处理技术和基于实时车辆车速的动态抽样存储速率技术，可有效地提高数据计算精度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于交通信息检测领域，具体涉及一种压电磁敏型交通信息综合监测装置。
技术介绍
在车流信息检测领域中，现有的检测装置包括磁感应车辆采集器、波频车辆采集器、视频车辆采集器和浮动车检测装置等，然而上述装置在实际维护中均存在一些弊端和限制。磁感应车辆采集器的基本原理是通过在路面下方安装地埋线圈，当车辆经过时引起线圈磁通路的变化，检测器通过对线圈电气参数的检测来获取路面车辆情况。磁感应车辆采集器是目前车流检测设备中价格最为低廉的一种设备，占据了车流信息检测的绝大部分市场。但由于线圈在安装或维护时必须直接埋入车道，因此会暂时阻碍交通；同时埋置线圈时的环形切缝破坏了路面整体结构，使路面更容易受损；受自身的测量原理所限，当车流拥堵，车间距小于: 的时候，其检测精度大幅度降低，甚至无法检测；同时线圈本身比较容易损坏，后期维护量大。波频车辆检测器是以微波、超声波和红外线等对车辆发射电磁波产生感应的检测器。以微波检测器(RTMS)为例，它通过测量车辆反射的无线电波时间差来计算车速，是一种性能优越的交通检测器，可广泛应用于各种公路的交通信息检测。在车型单一、车流稳定、车速分布均勻的道路上，RTMS测速的准确度较高。但是在车流拥堵以及大型车较多、车型分布不均勻的路段，由于车辆遮挡，或者是车辆压线的情况下，测量精度会受到比较大的影响。另外，微波检测器无法准确的区分车型，同时安装高度和距离也有一定的要求，价格也比较昂贵。视频检测器是通过视频摄像机作传感器，在视频范围内设置虚拟线圈，即检测区， 车辆进入检测区时使背景灰度值发生变化，从而得知车辆的存在，并以此检测车辆的流量和速度。检测器可安装在车道的上方和侧面。与传统的交通信息采集技术相比，交通视频检测技术可提供现场的视频图像，可根据需要移动检测线圈，有着直观可靠，安装调试维护方便等优点，缺点是容易受天气、灯光、阴影等环境因素的影响，车速测量精度较低，而且成本较高。浮动车检测是目前我国城市交通流信息采集的主要技术手段。所谓浮动车技术就是通过出租车或公交车作为浮动车，通过已安装的GPS车载装置和无线通信设备，将车辆信息(如时间、速度、坐标、方向等参数)实时的传送到浮动车信息中心，经过汇总、处理后生成反映实时道路路况的交通信息，并通过互联网和公众移动网络对外发布，为公众出行提供帮助，同时也为交通管理部门和在交通控制、诱导方面提供决策支持。在公路主干网的交通流信息采集中，浮动车技术将面临缺乏合适的浮动车问题。浮动车技术要获得满意的效果，那么就需要浮动车数量达到一定的覆盖率，一般情况下，在高速公路上只要浮动车覆盖率为3%时即可，在城市道路上覆盖率为5%即可达到满意效果。目前在浮动车技术中，采用的浮动车主要是出租车和公交车，但这两类车在公路主干网上的覆盖率极低，难以达到满意的效果。随着交调事业的发展，交调工作的要求不断提高，从原来简单的指定时段计数模式，发展到全天候，分车型，记车速观测，不停车称重，现有的交通流量综合检测装置无法满足交调工作日益提高的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术成本高、功能欠缺的问题，提供一种成本低、功能较全的压电磁敏型交通信息综合监测装置。本专利技术是这样实现的一种压电磁敏型交通信息综合监测装置，它包括传感器组、信号调理装置、数据采集系统和数据处理系统；传感器组与信号调理装置连接，采集车辆信息信号以及地基温度信号，并将信号发送给信号调理装置；信号调理装置还与数据采集系统连接，将接收到的信号进行放大和滤波，然后将处理得到的信号发送给数据采集系统；数据采集系统还与数据处理系统连接，将接收到的信号进行模数转换，并将处理得到的数字信号发送给数据处理系统；数据处理系统还与外部的数据中心相连，数据处理系统对收到的数字信号进行处理， 得到车辆类型、速度、车头距、轴数和轴载参数，并将统计后的数据发送给外部的数据中心。如上所述的传感器组包括两个地磁映像传感器、一个压电传感器和一个地基温度传感器；两个地磁映像传感器沿车行方向前后放置，地基温度传感器与放置在沿车行方向前方位置的地磁映像传感器相邻放置，安装在车道外侧，上述两个传感器的连线与车行方向相垂直，压电传感器沿与车行方向相垂直的方向放置，置于沿车行方向地基温度传感器的前侧。如上所述的传感器组包括一个地磁映像传感器、两个压电传感器和一个地基温度传感器；两个压电传感器沿车行方向前后放置，并与车行方向相垂直，地磁映像传感器与地基温度传感器放置在沿车行方向处于前方位置的压电传感器的后侧，地磁映像传感器与地基温度传感器的连线与车行方向相垂直。如上所述的传感器组包括两个地磁映像传感器、两个压电传感器和一个地基温度传感器；两个压电传感器沿车行方向前后放置，并与车行方向相垂直，两个地磁映像传感器分别放置的两个压电传感器的后侧；一个地基温度传感器放置在沿车行方向处于前方位置的压电传感器的后侧，它与沿车行方向处于前方位置的地磁映像传感器的连线与车行方向相垂直。如上所述的信号调理装置包括一级放大电路、二级放大电路和高通滤波器；一级放大电路的输入端与传感器组连接，一级放大电路的输出端与高通滤波器的输入端连接， 它接收来自传感器组的信号，并将该信号进行一级放大，并将其发送给高通滤波器；高通滤波器的输出端与二级放大电路的输入端连接，对接收到的信号进行高通滤波，滤除信号中的低频信号，并将其发送给二级放大电路；二级放大电路的输出端与数据采集系统连接，对接收到的信号进行二级放大，并将其发送给数据采集系统。如上所述的数据处理系统对数字信号的处理流程包括如下步骤⑴数据分解将数字信号按照通道顺序转换分解为各车道的数据；每车道数据分解为传感器组中各传感器的数据；⑵数据处理将第(1)步得到的各车道传感器数据进行处理，得到车辆类型、速度、车头距、轴数和轴载参数；(3)车辆数据统计将第( 步处理得到的车辆参数按照时间、车型、上下行方向和车道进行统计；(4)统计数据发送将第( 步处理得到的数据发送给外部的数据中心。如上所述的数据处理步骤包括如下步骤(a)数据滤波处理；(b)车辆参数计算；(c)车型判断。如上所述的数据滤波处理步骤，对各个传感器信号进行数字滤波处理，滤除信号中的50Hz工频及各高次谐波干扰，通过车辆车速动态调整数据抽样存储速率数据采集系统将采集到的数据发送到数据处理系统，数据处理系统计算车行方向第一个地磁映像传感器与第二个地磁映像传感器或第一个压电传感器与第二个压电传感器的触发间隔时间，数据处理系统根据该触发间隔时间和传感器之间的距离计算出车辆速度，数据处理系统根据车辆速度所处的速度范围等级使用不同的抽样存储速率。如上所述的数据滤波处理步骤，车辆速度范围分为五级一级车辆速度范围为 0-lm/s ；二级车辆速度范围为l-5m/s ；三级车辆速度范围为5-lOm/s ；四级车辆速度范围为 10-25m/s ；五级车辆速度范围为25-50m/s ；抽样存储速率与车辆速度范围对应关系为一级速率范围使用0. IKHz的抽样存储速率；二级速率范围使用0. 5KHz的抽样存储速率 ’三级速率范围使用IKHz的抽样存储速率；四级速率范围使用2. 5KHz的抽样存储速率；五级速率范围使用5KHz的抽样存储速率。如上所述的车辆参数计算步骤，利用车辆经过两个地磁映本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陶圣，张翼，李春里，张为，岑晏青，刘礼勇，
申请(专利权)人：交通运输部科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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