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停車場系統中地感線圈的埋設

分類:
技術服務
2018/10/18 08:46

一、工作原理

地感線圈車輛檢測器,是一種基于電磁感應原理的車輛檢測器。它通常在同一車道的道路路基下埋設環形線圈,通以一定工作電流,作為傳感器。當車輛通過該線圈或者停在該線圈上時,車輛本身上的鐵質將會改變線圈內的磁通,引起線圈回路電感量的變化,檢測器通過檢測該電感量的變化來判斷通行車輛狀態。

電感變化量的檢測方法一般有兩種:

一種是利用相位鎖存器和相位比較器,對相位的變化進行檢測;

另一種是利用環形線圈構成的耦合電路對其振蕩頻率進行檢測。

二、系統組成

地感車輛檢測器包括地感線圈和檢測器,線圈作為數據采集,檢測器用于實現數據判斷,并輸出相應邏輯信號。檢測器一般由機架、中央處理器、檢測卡和接線端子組成。

中央處理器是對采集信號進行計算的模塊,一般是一個帶嵌入式操作系統的單板機,具備較強的數字計算、存儲能力和通訊接口。通過對端口的掃描,捕捉電平的變化時間,以此計算出相應的交通數據。

檢測車輛通過或靜止在感應線圈的檢測域時,通過感應線圈的電感量會降低,檢測卡的功能就是檢測這一變化并精確地輸出相應的電平。在對高速通過車輛進行檢測時,可能會存在車長、車速檢測不準確的情況,需要正確調節檢測器的靈敏度。目前的車輛檢測器一般都具有多級靈敏度可調的功能。

停車場系統中地感線圈的作用

在停車場系統中,要確定地感線圈的作用首先我們得知道地感線圈安裝的位置。

地感線圈一般裝在以下四個位置:入口處(入口控制機)、入出口道閘處各一個和出口處(出口控制機)。

行業內使用的地感線圈,一般都是銅芯線,上過初中的人都應該知道,當有金屬物體穿過線圈時,會產生電流,停車場系統中就是利用了這個原理。這也就是為什么我們稱之為線圈,線圈的制作方法比較簡單,就是將一定長度的銅線環繞幾圈。

其入口控制機處的地感作用可定位兩個方面:第一,防丟卡,大家應該都知道,在標準一進一出系統中,臨時車輛進場時是通過自動取卡進場的,他只需要按按鈕就行了,這時候的地感的作用就是當感應有車輛在該處時才能取卡,而不是人站上去按按鈕就能取卡;第二、壓地感讀卡,在遠距離讀卡系統中(藍牙系統、車牌識別系統),該處地感用于辨別車輛方向。

地感線圈埋設注意事項

停車場系統里”地感線圈就是一個振蕩電路。它是這樣構成的,在地面上先造出一個圓形的溝槽,直徑大概1米,或是面積相當的矩形溝槽,再在這個溝槽中埋入兩到三匝導線,這就構成了一個埋于地表的電感線圈,這個線圈是一個振蕩電路的一部分,由它和電容組成振蕩電路,其原則是振蕩穩定可靠,這個振蕩信號通過變換送到單片機組成的頻率測量電路,單片機就可以測量這個振蕩器的頻率了。

  當有大的金屬物如汽車經過時,由于空間介質發生變化引起了振蕩頻率的變化(有金屬物體時振蕩頻率升高),這個變化就作為汽車經過”地感線圈的證實信號,同時這個信號的開始和結束之間的時間間隔又可以用來測量汽車的移動速度。這就是地感線圈,技術關鍵是設計出的振蕩器穩定可靠并且有汽車經過時頻率變化明顯。

一、線圈材料

在設計過程中,通常僅僅考慮地感線圈的周長和匝數,對其使用什么材質常常被設計人員忽視。當工程進行到實施階段,必須要考慮導線的機械強度和高低溫抗老化問題,在某些環境惡劣的地方還必須考慮耐酸堿腐蝕問題。然而常規的導線在實際使用中,導線一旦老化或抗拉伸強度不夠導致導線破損,則檢測器將不能正常工作。因此建議采用1.0mm以上鐵氟龍高溫多股軟導線。

二、線圈形狀

1、矩形安裝

通常探測線圈應該是長方形。兩條長邊與金屬物運動方向垂直,彼此間距推薦為1米。長邊的長度取決于道路的寬度,通常兩端比道路間距窄03米至1米。

2、傾斜45°安裝

在某些情況下需要檢測自行車或摩托車時,可以考慮線圈與行車方向傾斜45°安裝。

3、”8″字形安裝

在某些情況下,路面較寬(超過六米)而車輛的底盤又太高時,可以采用此種安裝形式以分散檢測點,提高靈敏度。這種安裝形式也可用于滑動門的檢測,但線圈必須靠近滑動門。

三、線圈的匝數

為了使檢測器工作在最佳狀下,線圈的電感量應保持在100uH-300uH之間。在線圈電感不變的情況下,線圈的匝數與周長有著重要關系。周長越小,匝數就越多。一般可參照:

由于道路下可能埋設有各種電纜管線、鋼筋、下水道蓋等金屬物質,這些都會對線圈的實際電感值產生很大影響,所以上表數據僅供用戶參考。在實際施工時用戶應使用電感測試儀實際測試地感線圈的電感值來確定施工的實際匝數,只要保證線圈的最終電感值在合理的工作范圍之內(如在100uH-300uH之間)。

四、輸出引線

在繞制線圈時,要留出足夠長度的導線以便連接到環路感應器,又能保證中間沒有接頭。繞好線圈電纜以后,必須將引出電纜做成緊密雙絞的形式,要求最少1米絞合20次。否則,未雙絞的輸出引線將會引入干攏,使線圈電感值變得不穩定。輸出引線長度一般不應超過5米。由于探測線圈的靈敏度隨引線長度的增加而降低,所以引線電纜的長度要盡可能短。

五、埋設方法

線圈埋設首先要用切路機在路面上切出槽來。在四個角上進行45度倒角,防止尖角破壞線圈電纜。切槽寬度一般為4mm8mm,深度30mm50mm。同時還要為線圈引線切一條通到路邊的槽。但要注意:切槽內必須清潔無水或其它液體滲入。繞線圈時必須將線圈拉直,但不要繃得太緊并緊貼槽底,將線圈繞好后,將雙絞好的輸出引線通過引出線槽引出。

  注意:車輛檢測器線圈的靈敏度隨引線的長度增加而降低,所以引線電纜的長度要盡可能短(一般不應超過5米),未雙絞的輸出引線必會引起串擾,使車輛檢測器線圈電感值變的不穩定致使車輛檢測器出錯。

在線圈的繞制過程中,應使用電感測試儀實際測試地感線圈的電感值,并確保線圈的電感值在在100uH-300uH之間。否則,應對線圈的匝數進行調整,在線圈埋好以后,為了加強保護,可在線圈上繞一圈尼龍繩。最后用瀝青或軟性樹脂將切槽封上。

六、注意事項

1、線圈材料:標準10平方耐高溫鍍錫線。

2、周圍1米范圍內不能有大量的金屬,如井蓋、雨水溝蓋板等。

3、周圍1米范圍內不能有超過220V的供電線路。

4、作多個線圈時,線圈與線圈之間的距離要大于2米,否則會互相干擾。

 5、標準3米寬馬路,車輛檢測器線圈的尺寸為2米長1米寬,角上做45°10厘米長的倒角。

6、線圈與馬路邊的距離在50厘米左右,線圈為垂直疊加繞48圈,總長度在4080米(含引出線)。

7、埋設線槽切割參數:寬度4mm、深度5080mm,深度和寬度要均勻一致,應盡量避免忽深忽淺、忽寬忽窄的情況。

8、線圈應與道閘或控制機處于同一平衡位置。

9、線圈引出的兩根線應該雙絞,密度為每米不少于20結,未雙絞的輸出引線將會引起干擾。輸出引線長度推薦不超過5米。由于探測線圈的靈敏度隨引線長度的增加而降低,所以引線電纜的長度要盡可能短。

10、埋設好后,應用水泥、瀝青、環氧樹脂等材料將槽口密封固化。對于水泥路面上述三種材料均可使用,對于瀝青石子路面可使用瀝青或環氧樹脂,使用瀝青灌封需注意線圈。

11、切割完畢的槽內不能有雜物,尤其不能有硬物,要先清理干凈。

12、車輛檢測器線圈的引線槽要切割至安全島的范圍內,避免引線裸露在路面。

13、繞線圈時必須將線圈拉直,但不要繃得太緊并緊貼槽底,不要產生交錯層。將線圈繞好后,將雙絞好的輸出引線通過引出線槽引出。

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