五金网--STI车辆扫描系统在智能交通领域的应用

随着中国公路建设的迅速发展和公路网络的不断扩大,车辆检测设备被越来越广泛的使用，作为智能交通系统的重要组成部分和基础单元，其性能的稳定可靠性、输出数据的精确性、接口兼容性都直接影响到上一层的数据甚至整个系统的优劣。环形感应检测线圈是过去使用最为广泛的车辆检测器，其优点是技术成熟、成本低廉，但安装时需破坏路面，容易损坏，难以分辨过于靠近的车辆，不能准确分辨半挂车和拖挂车，而且其输出数据单一，难以符合系统对车辆综合数据采集的要求。

今天，越来越多新的传感技术如红外光电技术、微波技术、视频技术、超声波技术等被应用在车辆检测领域，这些新技术可以提供更为丰富的交通数据，更高的可靠性和更长的使用寿命，本文就红外线车辆检测器的技术和应用做出详细的探讨。

系统原理与配置

红外线车辆检测器的原理是通过线性排列的红外光发射和接收来实现对车辆的同步扫描，并将光信号转换为电信号，从而实现对车辆数据的综合检测，与其它检测技术相比，红外线车辆检测器产品技术成熟，安装简便，高速响应，抗干扰性强，可输出丰富的车辆数据信息，能可靠检测各种特殊车辆。

自1978年开始，美国科学技术公司（STI）就与北美智能交通领域的系统集成商合作，开发了适合公路交通行业的红外线车辆扫描系统以满足特殊的使用要求，至今，STI红外线车辆扫描系统已有超过6000套被应用在世界各地的智能交通系统中，其主要用于：一般公路收费站、不停车收费系统（ETC）、自动车辆分类系统、公路计重收费系统、固定式超限检测站。

一套完整的红外车辆分离器包括：

发射器和接收器：发射器内置线性排列的高能量发光元件，接收器内置与发射器数量相同的接收元件，发射器和接受器的对应光电元件依次按顺序同步触发，检测光路是否导通，当汽车通过扫描区域时，部分或全部光束被遮挡，因而被检测出。

控制单元：读取并处理发射器/接收器的同步扫描信号，同时检测光幕工作状态，提供多种输出信号，如：继电器输出、串口输出、模拟量输出。

电缆线：连接发射器/接收器与控制器的接插电缆，一般长度为1015m.

防护外罩：为不锈钢或冷扎钢板喷塑材料，为分离器提供防护，内置电加热玻璃、温度控制器、湿度控制器，在湿度过高、温度过低时实现自动加热，以保证车辆分离器在潮湿地区、雨雪天气、寒冷季节可靠使用。

在计重收费系统或超限检测系统上的应用

计重收费作为长效治理公路超限的有效经济手段,体现了公平收费的原则,是目前全国各地正在普遍采用的治超方式，公路计重收费系统主要由以下四个子系统组成:

动态轴重衡器:是一种低速动态汽车衡器,对车辆的各轴或轴组进行称重计量,并确定车辆总重量.

轮胎识别器:由一组压力传感器来检测单边的轮胎个数,当车辆轮胎压过时,将压力信号转换为轮胎数量信号.

红外车辆分离器:通过红外光的同步扫描来提供车辆的开始和结束信号,保证称重数据和车辆之间的对应关系.

中央处理系统:集中处理各种传感器信号、处理数据，将有关信息传输给上位收费计算机系统。

作为公路计重收费系统或超限检测系统的重要组成部分，STI红外线车辆分离器提供准确的车辆分离信号，可靠检测脱车的挂钩，同时能够不受飞鸟、昆虫或石块的干扰，专用的防护外罩保护红外线车辆分离器不受撞击并能够自动加热窗口玻璃律师离婚咨询，从而自动清除凝露、结霜，系统可自动检测并屏蔽有问题的光束，并输出报警信号。根据目前中国交通行业的使用经验，检测高度一般1200mm左右涉外离婚，检测分辨率为30mm左右，一般使用开关量输出信号，有些使用串口数据输出。

根据科学技术公司(STI)红外线车辆分离器在世界各地收费系统和中国公路动态称重领域的实际使用经验,推荐使用以下车辆分离器参数配置:

检测高度:1220mm

光束间距22mm

扫描时间:3.4ms

最小检测物体尺寸30mm

扫描检测模式同步逐行高速扫描

串口输出:RS485协议(用户选择)，19,200波特率.

输出1:车辆检测输出，NpN，150mA30VDC最大

输出2故障报警输出，NpN，150mA30VDC最大

电源要求24VDC+20%

电缆标准接插件电缆15m，防电磁干扰屏蔽线

抗光干扰性能4,0000LUX干扰光+5度入射角.

温度范围:40℃到+70℃

防护等级NEMA4,12,Ip65.

在自动车型分类系统（AVC）的应用

车型分类的准确与否直接关系到公路通行费的征收是否公平合理，最初的车辆类型比较简单，全部由收费员人工完成，今天公路收费系统已经发展到能够自动判别车辆类型。在美国，车辆轴数是重要的车型判别要素，而在欧洲，车辆分类的要素已经是车辆的物理尺寸。

自动车辆分类就是通过检测车辆的各种物理特性并根据这些信息对车辆自动分类，要达到准确的车辆自动分类，一般需要采集以下车辆物理信息：

车辆长度

车辆高度轮廓

车辆轴数及其位置

是否有挂钩及其位置

过去的车辆分类系统完全基于轴数判别，使用环形感应线圈作为车辆分离检测，用