一種無(wú)線車輛檢測(cè)系統(tǒng)技術(shù)方案

一種無(wú)線車輛檢測(cè)系統(tǒng)，包括地磁感應(yīng)檢測(cè)器，中繼器，接收器和信號(hào)轉(zhuǎn)換器；地磁感應(yīng)檢測(cè)器包括前端地磁傳感模塊、低功耗單片機(jī)模塊、電源管理模塊和低功耗無(wú)線通信模塊；中繼器包括單片機(jī)模塊、電源管理模塊和低功耗無(wú)線通信模塊；接收器包括單片機(jī)模塊、POE供電模塊、USB存儲(chǔ)模塊、Zigbee無(wú)線通信模塊、RS485通信模塊、LAN通信模塊和3G/4G通信模塊；信號(hào)轉(zhuǎn)換器包括單片機(jī)模塊、RS232/RS485通信模塊、LED顯示模塊、開(kāi)關(guān)量/電平量輸入模塊、SD卡存儲(chǔ)模塊、串口通信模塊和電源管理模塊。本實(shí)用新型專利技術(shù)采用多項(xiàng)低功耗技術(shù)，檢測(cè)準(zhǔn)確率高，信號(hào)傳輸能力強(qiáng)，時(shí)間同步性好，設(shè)備使用壽命長(zhǎng)，安裝維護(hù)便捷。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及智能交通領(lǐng)域，尤其涉及一種無(wú)線車輛檢測(cè)系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)機(jī)動(dòng)車輛數(shù)量增長(zhǎng)迅速，為城市交通帶來(lái)了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。為提高交通運(yùn)輸效率，保障交通安全，緩解交通擁擠，保證城市交通暢通舒適，需要利用交通信息檢測(cè)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)交通狀況，以便進(jìn)行交通統(tǒng)計(jì)和管理。目前，國(guó)內(nèi)使用較多的車輛檢測(cè)方法為地感線圈檢測(cè)，其需要在車道上切割環(huán)形線槽，然后埋設(shè)感應(yīng)線圈，車輛通過(guò)時(shí)感應(yīng)線圈會(huì)發(fā)出信號(hào)給相應(yīng)設(shè)備。但該種方法由于需要在地下埋設(shè)感應(yīng)線圈，施工難度較大，安裝成本高，且線圈使用壽命較短。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是對(duì)人類生活方式產(chǎn)生重大變革的新興技術(shù)之一，近年來(lái)興起的無(wú)線地磁車輛檢測(cè)是無(wú)線傳感器網(wǎng)路技術(shù)的典型應(yīng)用之一，其利用車輛本身含有的鐵磁物質(zhì)對(duì)車輛存在區(qū)域地磁信號(hào)產(chǎn)生的影響，當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)傳感器附近，傳感器能靈敏感知信號(hào)的變化，經(jīng)信號(hào)分析就可以得到檢測(cè)目標(biāo)的相關(guān)信息。但由于各種技術(shù)限制，現(xiàn)有基于地磁原理的無(wú)線車輛檢測(cè)系統(tǒng)還存在以下不足：(1)及時(shí)性風(fēng)險(xiǎn)：由于車輛經(jīng)過(guò)地磁檢測(cè)范圍的時(shí)間通常為毫秒級(jí)別，受限于采樣頻率、算法處理速度以及檢測(cè)器與接收器的距離等因素，各設(shè)備間時(shí)間同步性較差，導(dǎo)致無(wú)法及時(shí)上傳車輛信息：(2)準(zhǔn)確性風(fēng)險(xiǎn)(低速漏檢風(fēng)險(xiǎn))：在出現(xiàn)低速粘連現(xiàn)象時(shí)，易將兩輛車判為一輛車，造成漏檢；(3)整體功耗較高，影響通訊穩(wěn)定性，使用壽命較短；(4)路口施工難度加大，安裝維護(hù)不方便，設(shè)備防護(hù)等級(jí)不夠；(5)兼容性不強(qiáng)，為適配不同信號(hào)機(jī)廠家的要求，需經(jīng)常修改通信協(xié)議，如有的廠家采用RS485通信方式，有的采用RS232通信方式。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有無(wú)線車輛檢測(cè)系統(tǒng)存在的上述不足，本技術(shù)提供一種無(wú)線車輛檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用多項(xiàng)低功耗技術(shù)，檢測(cè)準(zhǔn)確率高，信號(hào)傳輸能力強(qiáng)，時(shí)間同步性好，設(shè)備使用壽命長(zhǎng)，安裝維護(hù)便捷。一種無(wú)線車輛檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)按照數(shù)據(jù)流方向依次包括地磁感應(yīng)檢測(cè)器，中繼器，接收器和信號(hào)轉(zhuǎn)換器；或者當(dāng)近距離傳輸時(shí)，該系統(tǒng)按照數(shù)據(jù)流方向依次包括地磁感應(yīng)檢測(cè)器，接收器和信號(hào)轉(zhuǎn)換器；其中：所述地磁感應(yīng)檢測(cè)器包括蜂窩型外殼和檢測(cè)器主體，所述檢測(cè)器主體包括前端地磁傳感模塊、低功耗單片機(jī)模塊、電源管理模塊和低功耗無(wú)線通信模塊，所述單片機(jī)模塊與所述前端地磁傳感模塊和無(wú)線通信模塊雙向通信連接；其中，前端地磁傳感模塊包括三軸磁阻傳感器、放大電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述低功耗單片機(jī)模塊包括集成多跳時(shí)間同步算法的MSP430F5438單片機(jī)；所述電源管理模塊包括三節(jié)鋰亞柱形電池，為所述前端地磁傳感模塊、單片機(jī)模塊和無(wú)線通信模塊供電，并由所述單片機(jī)檢測(cè)電池使用情況；所述低功耗無(wú)線通信模塊包括AT86RF2332.4GHzIEEE802.15.4無(wú)線電收發(fā)器和天線，用于和上端設(shè)備建立雙向通信；所述中繼器包括低功耗單片機(jī)模塊、電源管理模塊和低功耗無(wú)線通信模塊，所述單片機(jī)模塊與所述無(wú)線通信模塊雙向通信連接；所述低功耗單片機(jī)模塊包括集成多跳時(shí)間同步算法的MSP430F5438單片機(jī)；所述電源管理模塊包括鋰亞柱形電池供電模塊，太陽(yáng)能供電模塊和充電模塊，為所述單片機(jī)模塊和無(wú)線通信模塊供電，其中鋰亞柱形電池供電模塊包括三節(jié)鋰亞柱形電池；所述低功耗無(wú)線通信模塊包括AT86RF2332.4GHzIEEE802.15.4無(wú)線電收發(fā)器和天線，該中繼器整體具有360°可調(diào)球頭，用于和上下端設(shè)備建立雙向通信；所述接收器包括單片機(jī)模塊、POE供電模塊、USB存儲(chǔ)模塊、Zigbee無(wú)線通信模塊、RS485通信模塊、LAN通信模塊和3G/4G通信模塊；其中單片機(jī)模塊采用基于ARM9的AT91SAM9260，集成多跳時(shí)間同步算法；所述POE供電模塊由上端信號(hào)轉(zhuǎn)換器或路由器直接供電；所述Zigbee無(wú)線通信模塊、RS485通信模塊、LAN通信模塊和3G通信模塊與所述單片機(jī)模塊雙向通信連接，用于傳輸數(shù)據(jù)；所述信號(hào)轉(zhuǎn)換器包括低功耗單片機(jī)模塊、RS232/RS485通信模塊、LED顯示模塊、開(kāi)關(guān)量/電平量輸入模塊、SD卡存儲(chǔ)模塊、串口通信模塊和電源管理模塊；所述低功耗單片機(jī)模塊包括MSP430F5438單片機(jī)；所述LED顯示模塊包括用于提示信息的LED燈；所述開(kāi)關(guān)量/電平量輸入模塊將信息以開(kāi)關(guān)量或電平量的方式輸出；所述RS232/RS485通信模塊和所述串口通信模塊與所述單片機(jī)模塊雙向通信連接，用于向上下端設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述天線類型為微帶貼片天線。優(yōu)選地，所述地磁感應(yīng)檢測(cè)器和中繼器的PCB為方形。優(yōu)選地，所述地磁感應(yīng)檢測(cè)器、中繼器和接收器的天線頻帶為2400-2483.5MHz。優(yōu)選地，所述接收器還包括GPRS定位模塊。優(yōu)選地，所述地磁感應(yīng)檢測(cè)器和中繼器的電源管理模塊匹配雙容量電池，工作電壓3.7V。優(yōu)選地，所述接收器和信號(hào)轉(zhuǎn)換器的電源管理模塊采用DC48V輸入電壓。優(yōu)選地，所述地磁感應(yīng)檢測(cè)器、中繼器和接收器的Zigbee無(wú)線通信協(xié)議2.4GHz的ISM頻段為16信道，每個(gè)信道帶寬2MHz，傳輸速率250Kbps。優(yōu)選地，所述無(wú)線地磁車輛流量檢測(cè)器具有橫截面為圓形的防水罩，以便安裝于圓形安裝孔內(nèi)；所述中繼器整體具有360°可調(diào)球頭，以便實(shí)現(xiàn)最佳無(wú)線信號(hào)匹配角度。優(yōu)選地，該系統(tǒng)適用于路口交通流采集、路段車速采集和占道停車檢測(cè)。與現(xiàn)有車輛檢測(cè)系統(tǒng)相比，本技術(shù)具有如下有益效果：(1)充分考慮實(shí)際交通路面壓強(qiáng)大的特點(diǎn)，檢測(cè)器采用獨(dú)特的蜂窩型外形設(shè)計(jì)，將設(shè)備防護(hù)等級(jí)提高至IP67，可有效降低因意外因素導(dǎo)致的故障和損壞機(jī)率。(2)采用低功耗單機(jī)片模塊、無(wú)線通信模塊及低功耗無(wú)線傳輸協(xié)議(Zigbee無(wú)線通信協(xié)議)等多項(xiàng)低功耗技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了超低功耗信號(hào)檢測(cè)和傳輸，有效保障通信穩(wěn)定性，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命。(3)單機(jī)片集成多跳時(shí)間同步算法，有效減少時(shí)間同步誤差，建立時(shí)間同步體系。(4)地磁感應(yīng)檢測(cè)器和中繼器的PCB采用方形設(shè)計(jì)，能更好匹配天線參數(shù)；地磁感應(yīng)檢測(cè)器還具有橫截面為圓形的防水罩，以便安裝于圓形安裝孔內(nèi)；中繼器整體具360°可調(diào)球頭，可實(shí)現(xiàn)最佳無(wú)線信號(hào)匹配角度，信號(hào)傳輸性能強(qiáng)；(5)中繼器采用鋰亞柱形電池獨(dú)立供電為主，同時(shí)支持太陽(yáng)能供電和充電；接收器可選用信號(hào)轉(zhuǎn)換器供電，還可經(jīng)路由器直接供電，供電方式靈活多樣，兼容性強(qiáng)；電源管理模塊匹配雙容量電池，可滿足不同使用年限的需求。(6)信號(hào)轉(zhuǎn)化器兼容多種信號(hào)輸出方式，無(wú)需修改通信協(xié)議，即可完美適配不同信號(hào)機(jī)廠家的需求。(7)特設(shè)USB和SD卡儲(chǔ)存模塊，方便信息存儲(chǔ)和攜帶。(8)施工難度小，安裝維護(hù)便捷，適用于多種路口交通流量采集、路段車速采集、占道停車檢測(cè)等多種場(chǎng)合。附圖說(shuō)明圖1為本技術(shù)無(wú)線車輛檢測(cè)系統(tǒng)組成和工作原理圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖，詳細(xì)說(shuō)明本技術(shù)的一個(gè)具體實(shí)施例，但不對(duì)本技術(shù)的權(quán)利要求做任何限定。如圖1所示，本實(shí)施例無(wú)線車輛檢測(cè)系統(tǒng)包括地磁感應(yīng)檢測(cè)器，中繼器，接收器和信號(hào)轉(zhuǎn)換器：地磁感應(yīng)檢測(cè)器，外形尺寸7.6cm(L)×7.6cm(W)×5.6cm(H)，重量0.3kg，包括蜂窩型外殼和檢測(cè)器主體，整體還具有一個(gè)橫截面為圓形的防水罩，檢測(cè)器主體包括前端地磁傳感模塊、低功耗單片機(jī)模塊、電源管理模塊和低功耗無(wú)線通信模塊，PCB尺寸為53mm*54mm，單片機(jī)模塊與前端地磁傳感模塊本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種無(wú)線車輛檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)按照數(shù)據(jù)流方向依次包括地磁感應(yīng)檢測(cè)器，中繼器，接收器和信號(hào)轉(zhuǎn)換器；或者當(dāng)近距離傳輸時(shí)，該系統(tǒng)按照數(shù)據(jù)流方向依次包括地磁感應(yīng)檢測(cè)器，接收器和信號(hào)轉(zhuǎn)換器；其中：所述地磁感應(yīng)檢測(cè)器包括蜂窩型外殼和檢測(cè)器主體，所述檢測(cè)器主體包括前端地磁傳感模塊、低功耗單片機(jī)模塊、電源管理模塊和低功耗無(wú)線通信模塊，所述單片機(jī)模塊與所述前端地磁傳感模塊和無(wú)線通信模塊雙向通信連接；其中，前端地磁傳感模塊包括三軸磁阻傳感器、放大電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述低功耗單片機(jī)模塊包括集成多跳時(shí)間同步算法的MSP430F5438單片機(jī)；所述電源管理模塊包括三節(jié)鋰亞柱形電池，為所述前端地磁傳感模塊、單片機(jī)模塊和無(wú)線通信模塊供電，并由所述單片機(jī)檢測(cè)電池使用情況；所述低功耗無(wú)線通信模塊包括AT86RF233?2.4GHz?IEEE?802.15.4無(wú)線電收發(fā)器和天線，用于和上端設(shè)備建立雙向通信；所述中繼器包括低功耗單片機(jī)模塊、電源管理模塊和低功耗無(wú)線通信模塊，所述單片機(jī)模塊與所述無(wú)線通信模塊雙向通信連接；所述低功耗單片機(jī)模塊包括集成多跳時(shí)間同步算法的MSP430F5438單片機(jī)；所述電源管理模塊包括鋰亞柱形電池供電模塊，太陽(yáng)能供電模塊和充電模塊，為所述單片機(jī)模塊和無(wú)線通信模塊供電，其中鋰亞柱形電池供電模塊包括三節(jié)鋰亞柱形電池；所述低功耗無(wú)線通信模塊包括AT86RF233?2.4GHz?IEEE?802.15.4無(wú)線電收發(fā)器和天線，用于和上下端設(shè)備建立雙向通信；所述接收器包括單片機(jī)模塊、POE供電模塊、USB存儲(chǔ)模塊、Zigbee無(wú)線通信模塊、RS485通信模塊、LAN通信模塊和3G/4G通信模塊；其中單片機(jī)模塊采用基于ARM9的AT91SAM9260，集成多跳時(shí)間同步算法；所述POE供電模塊由上端信號(hào)轉(zhuǎn)換器或路由器直接供電；所述Zigbee無(wú)線通信模塊、RS485通信模塊、LAN通信模塊和3G通信模塊與所述單片機(jī)模塊雙向通信連接，用于傳輸數(shù)據(jù)；所述信號(hào)轉(zhuǎn)換器包括低功耗單片機(jī)模塊、RS232/RS485通信模塊、LED顯示模塊、開(kāi)關(guān)量/電平量輸入模塊、SD卡存儲(chǔ)模塊、串口通信模塊和電源管理模塊；所述低功耗單片機(jī)模塊包括MSP430F5438單片機(jī)；所述LED顯示模塊包括用于提示信息的LED燈；所述開(kāi)關(guān)量/電平量輸入模塊將信息以開(kāi)關(guān)量或電平量的方式輸出；所述RS232/RS485通信模塊和所述串口通信模塊與所述單片機(jī)模塊雙向通信連接，用于向上下端設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)；...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種無(wú)線車輛檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)按照數(shù)據(jù)流方向依次包括地磁感應(yīng)檢測(cè)器，中繼器，接收器和信號(hào)轉(zhuǎn)換器；或者當(dāng)近距離傳輸時(shí)，該系統(tǒng)按照數(shù)據(jù)流方向依次包括地磁感應(yīng)檢測(cè)器，接收器和信號(hào)轉(zhuǎn)換器；其中：所述地磁感應(yīng)檢測(cè)器包括蜂窩型外殼和檢測(cè)器主體，所述檢測(cè)器主體包括前端地磁傳感模塊、低功耗單片機(jī)模塊、電源管理模塊和低功耗無(wú)線通信模塊，所述單片機(jī)模塊與所述前端地磁傳感模塊和無(wú)線通信模塊雙向通信連接；其中，前端地磁傳感模塊包括三軸磁阻傳感器、放大電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述低功耗單片機(jī)模塊包括集成多跳時(shí)間同步算法的MSP430F5438單片機(jī)；所述電源管理模塊包括三節(jié)鋰亞柱形電池，為所述前端地磁傳感模塊、單片機(jī)模塊和無(wú)線通信模塊供電，并由所述單片機(jī)檢測(cè)電池使用情況；所述低功耗無(wú)線通信模塊包括AT86RF2332.4GHzIEEE802.15.4無(wú)線電收發(fā)器和天線，用于和上端設(shè)備建立雙向通信；所述中繼器包括低功耗單片機(jī)模塊、電源管理模塊和低功耗無(wú)線通信模塊，所述單片機(jī)模塊與所述無(wú)線通信模塊雙向通信連接；所述低功耗單片機(jī)模塊包括集成多跳時(shí)間同步算法的MSP430F5438單片機(jī)；所述電源管理模塊包括鋰亞柱形電池供電模塊，太陽(yáng)能供電模塊和充電模塊，為所述單片機(jī)模塊和無(wú)線通信模塊供電，其中鋰亞柱形電池供電模塊包括三節(jié)鋰亞柱形電池；所述低功耗無(wú)線通信模塊包括AT86RF2332.4GHzIEEE802.15.4無(wú)線電收發(fā)器和天線，用于和上下端設(shè)備建立雙向通信；所述接收器包括單片機(jī)模塊、POE供電模塊、USB存儲(chǔ)模塊、Zigbee無(wú)線通信模塊、RS485通信模塊、LAN通信模塊和3G/4G通信模塊；其中單片機(jī)模塊采用基于ARM9的AT91SAM9260，集成多跳時(shí)間同步算法；所述POE供電模塊由上端信號(hào)轉(zhuǎn)換器或路由器直接供電；所述Zigbee無(wú)線通信模塊、RS485通信模塊、LAN通信模塊和3G通信模...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蔣琳，張文華，高利芬，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：無(wú)錫云馳信息技術(shù)有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：江蘇;32