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車輛檢測器的檢測方法與流程

文檔序號:12127552閱讀:2231來源:國知局
車輛檢測器的檢測方法與流程

本發(fā)明涉及一種檢測方法,特別是一種對車輛檢測器的檢測方法。



背景技術(shù):

車輛檢測器是通過連接預(yù)先埋設(shè)在路面下的金屬線圈,檢測線圈上方有無機(jī)動車輛存在的器件。它可以通過埋設(shè)在道路上前后兩個或三個線圈組成地感線圈式測速儀,測量出行駛的機(jī)動車平均速度和車輛的長度等信息。

利用地感線圈式測速儀來檢測機(jī)動車輛行駛速度是目前世界上技術(shù)非常成熟也是最常使用的檢測方法,它不僅可以簡單、快速、準(zhǔn)確地測量出所需要測定的機(jī)動車行駛速度,而且其造價也很便宜。

地感線圈式測速儀是由車輛檢測器、埋設(shè)在道路上的地感線圈和工控機(jī)所組成的,所以車輛檢測器是關(guān)系到地感線圈式測速儀測速準(zhǔn)確與否的最關(guān)鍵的部件。

車輛檢測器的基本原理是通過LC振蕩器產(chǎn)生一個震蕩信號(30~200KHZ),并監(jiān)測這個震蕩頻率,當(dāng)檢測到這個頻率變高,其變化超過一定的量值(如0.2%)車輛檢測器就判斷地感線圈上有機(jī)動車輛。

車輛檢測器雖然在國內(nèi)外被廣泛利用,但對其檢測標(biāo)定的方法卻一直不是很好,無法判斷車輛檢測器的優(yōu)劣。

目前在國外,科學(xué)家們由于無法找到連續(xù)可調(diào)節(jié)的大電感(50μH~700μH),一般是采取將車輛檢測器中LC振蕩器里的定值電容,換成可變電容,通過調(diào)節(jié)可變電容來達(dá)到振蕩頻率的改變,模擬出車輛經(jīng)過地感線圈時,電感量的變化情況。

而在國內(nèi),目前國家只有一個推薦標(biāo)準(zhǔn)GB/T 26942-2011《環(huán)形線圈車輛檢測器》。其中的檢測方法是使用各種類型的車輛行駛通過地感線圈,使得地感線圈的電感量變小,導(dǎo)致車輛檢測器中測試電流的振蕩頻率變高來進(jìn)行。

現(xiàn)有的檢測方法存在以下的問題:

首先在檢測過程中將車輛檢測器中LC振蕩器里的定值電容,換成可變電容,這是一個絕對錯誤的事情,因?yàn)樵贚C振蕩器里的定值電容是一個關(guān)鍵零部件,它的穩(wěn)定度直接關(guān)系到振蕩頻率的穩(wěn)定,如果振蕩頻率都不穩(wěn),車輛檢測器的高靈敏度就無從談起。

其次使用各種類型的車輛行駛通過地感線圈的方法,這種方法檢測靈敏度存在的問題是只能是定性的看看,無法定量的檢測。

另外我們知道地感線圈測速系統(tǒng)一般都是安裝在交通要道上的,使用不同的車輛按照不同的速度行駛過地感線圈測速區(qū)域,會使得檢測工作十分危險。

因此,現(xiàn)有的這種車輛檢測器的檢測方法存在如下缺點(diǎn):

①缺乏安全性:通過實(shí)際路跑來判斷車輛檢測器測速的檢定方法,需要車輛跑出很高的速度。在實(shí)際交通情況下無疑是非常危險的;

②準(zhǔn)確性不高:由于道路上坡度情況不同,風(fēng)向和風(fēng)速隨時在變化著,所以汽車無法以準(zhǔn)確恒定的速度行駛,使汽車的標(biāo)準(zhǔn)速度的準(zhǔn)確性不高,從而導(dǎo)致檢測的準(zhǔn)確性不高;

③無法再現(xiàn)數(shù)據(jù),由于機(jī)動車的特點(diǎn)加之外界各種情況的變化,使得我們的車輛無法重復(fù)跑出兩次完全相同的速度,無法進(jìn)行計量數(shù)據(jù)的再現(xiàn);

④無法定量的檢測出車輛檢測器的靈敏度以及其各個級別。

⑤在工程上車輛檢測器會經(jīng)常出現(xiàn)很多誤觸發(fā),就是在沒有車輛通過時車輛檢測器也會觸發(fā),無法知道是車輛檢測器的穩(wěn)定度不夠或是周圍線圈帶來的干擾還是線圈饋線間的串?dāng)_所致。

⑥技術(shù)人員定期進(jìn)行周檢的工作量繁重,無論是先是將車輛檢測器拆下來,帶回實(shí)驗(yàn)室,使用更換可變電容的方法對其進(jìn)行模擬檢定,還是使用裝有標(biāo)準(zhǔn)測速儀的車輛,用不同的車速來跑。其工作量非常繁重。

由此可見,現(xiàn)有的車輛檢測器的檢測方法是值得改進(jìn)的。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于提供一種車輛檢測器的檢測方法,解決現(xiàn)有技術(shù)檢測車輛檢測器的準(zhǔn)確性和安全性不高,及不能重復(fù)性檢定和數(shù)據(jù)再現(xiàn)的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種車輛檢測器的檢測方法,對連接有地感線圈的車輛檢測器進(jìn)行檢測,包括外接觸發(fā)器和分析儀主機(jī),觸發(fā)器連接分析儀主機(jī),分析儀主機(jī)控制觸發(fā)器對地感線圈發(fā)出模擬車輛電磁感應(yīng)信號,分析儀主機(jī)連接地感線圈并接收地感線圈的電磁感應(yīng)信號,包括以下步驟:

⑴在埋有地感線圈的上方,放置感應(yīng)觸發(fā)器,感應(yīng)觸發(fā)器與分析儀主機(jī)連接,開啟分析儀主機(jī),檢測到車輛檢測器的振蕩工作頻率和此工作頻率的3s短時穩(wěn)定性;

⑵在⑴狀態(tài)下分別斷開被檢地感線圈周圍的其它全部地感線圈與車輛檢測器的連接線,觀測車輛檢測器振蕩工作頻率的穩(wěn)定性有無變化,從而得到周圍的地感線圈對被檢地感線圈的影響情況;

⑶在⑴狀態(tài)下分別斷開與被檢地感線圈使用同一個饋線通道的地感線圈與車輛檢測器的連接線,觀測振蕩工作頻率的穩(wěn)定性有無變化,得到串?dāng)_對所檢測的地感線圈的影響情況;

⑷操作分析儀主機(jī)通過感應(yīng)觸發(fā)器緩慢逐步地改變地感線圈的電磁感應(yīng)強(qiáng)度,同時觀測車輛檢測器的指示燈,當(dāng)指示燈亮起,讀出分析儀主機(jī)上的振蕩頻率v1,通過公式:

其中:δ為車輛檢測器的靈敏度

v0為車輛檢測器的工作頻率

⑸測量路面上同一個車道里前后兩個地感線圈的距離,并將這個距離輸入進(jìn)分析儀主機(jī),選擇所要檢測的車輛行駛速度,分析儀主機(jī)通過控制模塊模擬出各種標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)動車行駛的速度。

(6)將預(yù)先采集的各種典型車輛行駛過地感線圈時的頻率變化波形圖輸入到分析儀主機(jī)中,由分析儀主機(jī)控制串接感應(yīng)觸發(fā)器的數(shù)字電位器,按照不同的行駛速度進(jìn)行模擬,檢測車輛檢測器在實(shí)際工作中的出錯情況。

分析儀主機(jī)包括分析儀主機(jī)包括按鍵輸入模塊、電源模塊、顯示模塊、存儲器、頻率采集模塊、信號整形濾波電路、CPU和車輛模擬器,電源模塊分別連接CPU和顯示模塊,CPU分別接收按鍵輸入模塊和信號整形濾波模塊信號,信號整形濾波模塊通過頻率采集模塊采集地感線圈的電磁感應(yīng)信號,CPU分別輸出信號至顯示模塊和車輛模擬器,并通過控制車輛模擬器將輸出的模擬車輛電磁感應(yīng)信號疊加在感應(yīng)觸發(fā)器上,感應(yīng)觸發(fā)器放置在地感線圈上,存儲器存儲CPU數(shù)據(jù)。

感應(yīng)觸發(fā)器為感應(yīng)線圈,車輛模擬器串接感應(yīng)觸發(fā)器,車輛模擬器為數(shù)字電位器。

在埋有地感線圈的上方,放置感應(yīng)觸發(fā)器,通過感應(yīng)觸發(fā)器可以耦合到地感線圈中交變電流的頻率,分析儀主機(jī)或頻率計或示波器檢測到車輛檢測器的振蕩工作頻率v0和此工作頻率的3s短時穩(wěn)定性σ:

其中vmax為3s內(nèi)所檢測線圈中最高的振蕩頻率。

測量路面上同一個車道里前后兩個地感線圈的距離S,選擇所要檢測的車輛行駛速度,根據(jù)這個速度和線圈距離通過

其中:t是出前后感應(yīng)觸發(fā)器對地感線圈觸發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的時間間隔

S是同一個車道里前后兩個地感線圈的距離

v是所要檢測的車輛行駛速度

k是計量單位轉(zhuǎn)換因子為3.6

計算出前后感應(yīng)觸發(fā)器對地感線圈觸發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的時間間隔,按照這個時間間隔,通過標(biāo)準(zhǔn)時鐘分別對前后感應(yīng)觸發(fā)器發(fā)出觸發(fā)信號,模擬出各種標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)動車行駛的速度。

本發(fā)明方法通過分析儀主機(jī)的CPU控制連接感應(yīng)觸發(fā)器的數(shù)字電位器阻值變化給出的車輛行駛的信號,是充分地模擬了機(jī)動車輛行駛過地感線圈觸發(fā)區(qū)域時的情況,給出的信號是各種機(jī)動車輛進(jìn)入、行駛和駛出觸發(fā)區(qū)時車輛檢測器的振蕩頻率信號,較好的仿真出機(jī)動車以各種速度通過地感線圈測速區(qū)域。

本發(fā)明車輛檢測器的檢測方法優(yōu)點(diǎn)為:

①安全性強(qiáng):本發(fā)明只需現(xiàn)場模擬的方法就能夠模擬出機(jī)動車以各種速度通過地感線圈測速區(qū)域的情況,不需要使用汽車高速行駛,因此安全性強(qiáng);

②準(zhǔn)確性高:由于可以準(zhǔn)確模擬出各種機(jī)動車輛以各種不同速度通過檢測區(qū)域,所以可準(zhǔn)確地模擬出各種標(biāo)準(zhǔn)速度,得到機(jī)動車地感線圈測速儀的準(zhǔn)確測速誤差;

③數(shù)據(jù)可再現(xiàn),由于模擬信號可隨意設(shè)定,因此可重復(fù)進(jìn)行檢測,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)再現(xiàn);

④能夠?qū)囕v檢測器的靈敏度做到定量的檢測,大大提高了車輛檢測器的產(chǎn)品性能;

⑤精準(zhǔn)的現(xiàn)場模擬檢測,模擬出各種機(jī)動車輛在高速行駛過檢測區(qū)域時的情況,這是也是目前使用的方法無法做到的;

⑥減輕技術(shù)人員的工作強(qiáng)度和壓力,由于實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場模擬檢測的問題,所以無需將車輛檢測器拆卸下來,回到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬檢定,在現(xiàn)場直接完成;

⑦車輛檢測器的振蕩工作頻率穩(wěn)定性可察,由于可以對車輛檢測器中的LC振蕩器的振蕩頻率在相對短的時間里(即在相同測試條件下),進(jìn)行多次測量,因此可以考察出被檢測的車輛檢測器穩(wěn)定性,求出其頻率的最大變化量;

⑧能夠?qū)Φ馗芯€圈測速系統(tǒng)的施工安裝質(zhì)量進(jìn)行分析,得到周圍地感線圈之間和不確定的干擾源以及同一個饋線通道的串?dāng)_影響量,從而確定出車輛檢測器更加合理的靈敏度級別。

附圖說明

圖1為機(jī)動車地感線圈測速系統(tǒng)的組成示意圖;

圖2為通過分析儀主機(jī)檢測地感線圈測速系統(tǒng)速度及靈敏度示意圖;

圖3為車輛檢測器參數(shù)分析儀的硬件原理框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。

實(shí)施例一,如圖1、圖2和圖3所示,本實(shí)施例提供一種機(jī)動車地感線圈測速儀中最關(guān)鍵零部件車輛檢測器的檢測方法。具體的實(shí)施方式是通過車輛檢測器參數(shù)分析儀,在安裝有地感線圈測速儀道路上,用感應(yīng)觸發(fā)器放在地感線圈上方,測量出車輛檢測器中的LC振蕩器振蕩工作頻率和此工作頻率的穩(wěn)定性。在此狀態(tài)下分別斷開被檢地感線圈周圍的地感線圈與車輛檢測器的連接線以及斷開與被檢地感線圈使用同一個饋線通道的地感線圈與車輛檢測器的連接線,可以測量出周圍線圈和串?dāng)_的影響量。

本實(shí)施例的車輛檢測器參數(shù)分析儀包括外接感應(yīng)觸發(fā)器和分析儀主機(jī),感應(yīng)觸發(fā)器連接分析儀主機(jī),分析儀主機(jī)控制感應(yīng)觸發(fā)器對地感線圈發(fā)出模擬車輛電信號,分析儀主機(jī)連接地感線圈并接收地感線圈的電磁感應(yīng)信號;分析儀主機(jī)包括分析儀主機(jī)包括按鍵輸入模塊、電源模塊、顯示模塊、存儲器、頻率采集模塊、信號整形濾波電路、CPU和車輛模擬器,電源模塊分別連接CPU和顯示模塊,CPU分別接收按鍵輸入模塊和信號整形濾波模塊信號,信號整形濾波模塊通過頻率采集模塊采集地感線圈的電磁感應(yīng)信號,CPU分別輸出信號至顯示模塊和車輛模擬器,并通過控制車輛模擬器將輸出的模擬車輛電信號疊加在感應(yīng)觸發(fā)器上,感應(yīng)觸發(fā)器放置在地感線圈上,存儲器存儲CPU數(shù)據(jù);感應(yīng)觸發(fā)器為感應(yīng)線圈,車輛模擬器串接感應(yīng)觸發(fā)器,車輛模擬器為數(shù)字電位器。

通過緩慢逐步地改變感應(yīng)觸發(fā)器回路中串接的阻抗大小,從而改變感應(yīng)觸發(fā)器對地感線圈的電磁感應(yīng)強(qiáng)度,同時觀測車輛檢測器的指示燈,定量的檢測出車輛檢測器的靈敏度。

通過同一個車道里前后兩個地感線圈的距離和所要檢測的車輛行駛速度,計算出前后感應(yīng)觸發(fā)器對地感線圈觸發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的時間間隔,按照這個時間間隔,通過分析儀主機(jī)分別對前后兩個感應(yīng)觸發(fā)器發(fā)出觸發(fā)信號,模擬出各種標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)動車行駛的速度。

將事先采集的各種典型車輛行駛過地感線圈時的頻率變化波形圖,輸入到分析儀主機(jī)中,由分析儀主機(jī)控制感應(yīng)觸發(fā)器,按照不同的行駛速度進(jìn)行模擬,檢測車輛檢測器在實(shí)際工作中的出錯情況。

本實(shí)施例對車輛檢測器整個測速系統(tǒng)進(jìn)行檢測時,在某安裝有地感線圈測速儀的道路上,按照本實(shí)施例的方法,首先檢測到車輛檢測器在此車道上前后兩個地感線圈工作頻率分別是32300Hz和32355Hz,測量其檢測線圈中最高的振蕩頻率是32315Hz和32372Hz,得到的3s穩(wěn)定度是0.046%和0.052%。周圍線圈影響和串?dāng)_都不存在。先后逐步地改變前后兩個地感線圈的電磁感應(yīng)強(qiáng)度,當(dāng)車輛檢測器上的指示燈亮起時前后兩個線圈上的振蕩頻率分別是32365Hz和32426Hz,得到前后兩個線圈的靈敏度分別是0.20%和0.22%。其穩(wěn)定度不會造成車輛檢測器誤觸發(fā)。

經(jīng)測量前后兩個地感線圈的距離為5m,經(jīng)過計算,通過分析儀主機(jī),分別發(fā)出60km/h、80km/h、100km/h、120km/h、150km/h和180km/h速度的時間間隔信號,地感線圈測速系統(tǒng)得到的速度值分別是:60km/h、79km/h、98km/h、117km/h、146km/h和176km/h。滿足JJG1122-2015《機(jī)動車地感線圈測速系統(tǒng)》國家檢定規(guī)程的要求。

將事先采集的各種典型車輛行駛過地感線圈時的頻率變化波形圖,輸入到分析儀主機(jī)中,由分析儀主機(jī)控制感應(yīng)觸發(fā)器,按照不同的行駛速度進(jìn)行模擬,沒有發(fā)現(xiàn)有異常速度出現(xiàn)。

實(shí)施例二

本實(shí)施例對車輛檢測器整個測速系統(tǒng)進(jìn)行檢測時,在某安裝有地感線圈測速儀的道路上,其余按照實(shí)施例一的方法,首先檢測到車輛檢測器在此車道上前后兩個地感線圈工作頻率分別是34542Hz和34345Hz,測量其檢測線圈中最高的振蕩頻率是34555Hz和34364Hz,得到的3s穩(wěn)定度是0.038%和0.055%。周圍線圈影響和串?dāng)_都不存在。先后逐步地改變前后兩個地感線圈的電磁感應(yīng)強(qiáng)度,當(dāng)車輛檢測器上的指示燈亮起時前后兩個線圈上的振蕩頻率分別是34611Hz和34414Hz,得到前后兩個線圈的靈敏度分別是0.20%和0.20%。其穩(wěn)定度不會造成車輛檢測器誤觸發(fā)。

經(jīng)測量前后兩個地感線圈的距離為5m,經(jīng)過計算,通過分析儀主機(jī),分別發(fā)出60km/h、80km/h、100km/h、120km/h、150km/h和180km/h速度的時間間隔信號,地感線圈測速系統(tǒng)得到的速度值分別是:60km/h、79km/h、99km/h、118km/h、147km/h和177km/h。滿足JJG1122-2015《機(jī)動車地感線圈測速系統(tǒng)》國家檢定規(guī)程的要求。

將事先采集的各種典型車輛行駛過地感線圈時的頻率變化波形圖,輸入到分析儀主機(jī)中,由分析儀主機(jī)控制感應(yīng)觸發(fā)器,按照不同的行駛速度進(jìn)行模擬,沒有發(fā)現(xiàn)有異常速度出現(xiàn)。

實(shí)施例三

本實(shí)施例對車輛檢測器整個測速系統(tǒng)進(jìn)行檢測時,在某安裝有地感線圈測速儀的道路上,其余按照本實(shí)施例一的方法,首先檢測到車輛檢測器在此車道上前后兩個地感線圈工作頻率分別是66783Hz和64357Hz,測量其檢測線圈中最高的振蕩頻率是66923Hz和64488Hz,得到的3s穩(wěn)定度是0.21%和0.20%。周圍線圈影響和串?dāng)_都不存在。先后逐步地改變前后兩個地感線圈的電磁感應(yīng)強(qiáng)度,當(dāng)車輛檢測器上的指示燈亮起時前后兩個線圈上的振蕩頻率分別是66917Hz和64485Hz,得到前后兩個線圈的靈敏度分別是0.20%和0.20%。

由于檢測到車輛檢測器的穩(wěn)定度是0.21%和0.20%,與其的靈敏度相當(dāng),甚至還略高于靈敏度,會造成測速系統(tǒng)不穩(wěn)定,發(fā)生相機(jī)亂拍、空拍和測速嚴(yán)重不準(zhǔn)情況。此車輛檢測器的振蕩頻率穩(wěn)定性不能夠滿足其自身靈敏度的要求,所以不能合格

經(jīng)測量前后兩個地感線圈的距離為5m,經(jīng)過計算,通過分析儀主機(jī),分別發(fā)出60km/h、80km/h、100km/h、120km/h、150km/h和180km/h速度的時間間隔信號,地感線圈測速系統(tǒng)得到的速度值分別是:74km/h、32km/h、132km/h、165km/h、57km/h和89km/h。不能滿足JJG1122-2015《機(jī)動車地感線圈測速系統(tǒng)》國家檢定規(guī)程的要求。

實(shí)施例四

本實(shí)施例對車輛檢測器整個測速系統(tǒng)進(jìn)行檢測時,在某安裝有地感線圈測速儀的道路上,其余按照實(shí)施例一的方法,首先檢測到車輛檢測器在此車道上前后兩個地感線圈工作頻率分別是45745Hz和45373Hz,測量其檢測線圈中最高的振蕩頻率是45790Hz和45414Hz,得到的3s穩(wěn)定度是0.10%和0.09%。周圍線圈影響和串?dāng)_都不存在。先后逐步地改變前后兩個地感線圈的電磁感應(yīng)強(qiáng)度,當(dāng)車輛檢測器上的指示燈亮起時前后兩個線圈上的振蕩頻率分別是45836Hz和45454Hz,得到前后兩個線圈的靈敏度分別是0.20%和0.20%。其穩(wěn)定度不會造成車輛檢測器誤觸發(fā)。

經(jīng)測量前后兩個地感線圈的距離為5m,經(jīng)過計算,通過分析儀主機(jī),分別發(fā)出60km/h、80km/h、100km/h、120km/h、150km/h和180km/h速度的時間間隔信號,地感線圈測速系統(tǒng)得到的速度值分別是:60km/h、80km/h、99km/h、117km/h、147km/h和177km/h。滿足JJG1122-2015《機(jī)動車地感線圈測速系統(tǒng)》國家檢定規(guī)程的要求。

將事先采集的各種典型車輛行駛過地感線圈時的頻率變化波形圖,輸入到分析儀主機(jī)中,由分析儀主機(jī)控制感應(yīng)觸發(fā)器,按照不同的行駛速度進(jìn)行模擬,沒有發(fā)現(xiàn)有異常速度出現(xiàn)。

本發(fā)明還可以有其它實(shí)施方式,凡采用同等替換或等效變換形成的技術(shù)方案,均落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。

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