车辆动态称重交通信息监测系统 HI100说明20.docx
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车辆动态称重交通信息监测系统HI100说明20
HI-TRAC®100
车辆动态称重/交通信息监测系统
说明书
1系统概述2
2性能和准确度标准7
3HI-TRAC®数据存储容量13
4HI-TRAC/HI-COMM快速上手设置16
5通过键盘配置HI-TRAC®10021
6校准过程46
7故障解决48
8安装验收表51
1系统概述
1.1介绍
HI-TRAC100是一种交通动态称重系统。
HI-TRAC100系统是一种在不中断交通的情况下记录交通信息记录器，这种系统每一车道安装2条压电传感器及1个感应线圈的传感器。
HI-TRAC100控制器安装在路边机箱内并与道路上传感器连接。
HI-TRAC100可监测到车辆通过压电传感器时所产生的信号，此信号可以用来计算轴负荷，车速及车辆轴距。
同时HI-TRAC100控制器监测感应线圈的信号以判定当前通过的车辆对此道的占用，也可决定车辆底盘长度,作为区分后随车辆的车尾探测器。
1.2传感器配置
一台HI-TRAC100控制器可连接16条压电传感器及8条感应线圈传感器。
按照2条压电传感器及1条感应线圈传感器为每一车道标准装置，这样此系统可最大记录8车道数据。
对于动态称重，需安装埋于路面内部的温度传感器为HI-TRAC100系统提供路面温度信息。
此信息用于车辆轴载的温度校正。
HI-TRAC100利用TDC公司NTL温度补偿计算法连续不断精确调整进行温度补偿直至其最佳的轴载检测精度。
四车道传感器安装示意图
1.3工作原理
压电轴传感器输出的电信号与对车轴施加压力或车辆压过的压力是相对称的。
信号由HI-TRAC100控制器转换成电压，电压信号通过HI-TRAC100用来决定轴被探测的时间。
电压大小的信息得到轴重量。
2条压电传感器相距3米。
感应线圈传感器安装为2米见方。
线圈对称在传感器中间。
同一车轴经过2条压电传感器的时间可以得出轴的速度，每对轴之间的距离是用分别通过一条传感器所记录的轴时间乘上速度来得出，最终距离是两传感器分别计算的平均数。
当车辆通过线圈中感应区域时，安装道路上感应线圈的感应值发生改变，引起HI-TRAC100控制器内部感应探测器震动频率的变化。
这种频率变化用于决定车辆是否通过感应线圈。
车辆的长度由其金属底盘激活感应线圈的时间长度而得出。
感应信号也常用来区别相距很近的移动车辆。
如果感应探测器输出解除信号，HI-TRAC100系统设定最后一个轴已被探测出在第一个压电传感器上，由此得出当前车辆轴的总数量。
1.4HI-TRAC®100控制器
HI-TRAC100控制器安置在路边机箱里并与所有的路面装置连接。
相关的接口
16个压电传感器
8个地感线圈（8个）
1个前置手提电脑RS232端口
1个调制解调器通讯端口
1个8伏电压输出口
1个温度传感器输入
1继电器输出
1个12V备用蓄电池输入接口
1个RS232数据输出接口
HI-TRAC100系统记录的数据可通过手提电脑或调制解调器的导出，所有HI-TRAC100配置参数可使用HI-COMM100软件进行处理。
这些设定可以存入计算机内。
一旦HI-TRAC100系统发生故障,可从计算机中上传已有设置来恢复系统。
系统可使用不同厂家生产的调制解调器通过电话线进行数据传输。
HI-TRAC100建议使用直流供电调制解调器。
HI-TRAC100可对调制解调器提供直流电。
这样做的好处是每小时HI-TRAC100对调制解调器提供一次动力循环（断开再连接后使调制解调器初始化），防止调制解调器发生问题。
HI-TRAC100可同时驱动八个外部12V直流的继电器。
以适用于不同的应用比如：
当车辆被检测出非法装载时开关信号灯或启动报警。
HI-TRAC100所使用的主交流电的电压及频率范围很广（85-264V，47-400HZ）。
HI-TRAC100内部电源装置（PSU）是一个通用交流/直流转换器。
PSU的输出电压大约为13.8V,连接12V铅蓄电池持续提供恒流充电。
如主电源断电，系统不会停止。
调制解调器在断电时通讯也不中断。
主电源断电会被记录在HI-TRAC100装有后备电源的存储器中。
此系统可由38AH备用电池供电源可持续工作80多小时。
2性能和准确度标准
2.1主要技术参数
1）整车称重精度误差：
<10%（速度范围：
25—180公里/小时）
2）最大称重：
>30吨/轴
3）过载能力：
=路面承载力
4）流量检测精度：
〉98%）
5）速度误差:
<1.5%
6）轴距误差：
<2%
7）车长误差：
<7%
8）车型分类精度：
小轿车95%
小货车95%
中型货车98%
大客车95%
大型货车99%
拖挂车99%
9）每辆车可采集23个数据（具体参照不同配置）
单轴重，轴数，轴组重，总车重，等效单轴负载，轴间距，总轴距，车长，车悬长，车速，车间距时间，站点代码，车流量，车间距，行驶方向，跨道行驶车辆车道代码，车辆分类，违规代码，路面温度，正确性代码，时间和日期
10）具有车辆超载报警，超速报警，跨道行驶报警功能
11）系统自带地感线圈车检器
12）多种输出端口：
笔记本连接串口，继电器端口，车牌照识别系统串口
13）工作温度：
-30--+65℃
14）工作电压：
85—250AC
15）尺寸：
430*280*170毫米
16）重量：
7公斤
2.2传感器配置
车辆分类，车流量统计，动态测重有许多不同的配置，每一种配置有自己的检测精度标准。
对于一个特定项目，应该根据所要求检测的精度，安装场地，可维护性，可靠性和成本来配置传感器。
TDC公司推荐压电传感器-感应线圈-压电传感器的配置可达到最高精度的车辆分类，测速及测重要求。
注释：
要获得精确的轴重量数据，传感器安装位置的路面后20米，前50米应平滑，平坦，最小弯曲率及没有车辙。
压电传感器-感应线圈-压电传感器有两根相距3米轴传感器中间2米见方的感应线圈组成。
另外一种配置为地感线圈-压电传感器-地感线圈。
安装示意图如下：
八车道压电传感器-感应线圈-压电传感器布置图
二车道地感线圈-压电传感器-地感线圈布置图
根据车轴通过二传感器的时间测量车的时速，用这种方式可以测得车辆行驶的绝对速度。
同样的方法也可以测得车辆的轴距,此方法是所有不同传感器安置中最精确的轴距测试方法。
速度的精确误差小于+/-1.5%.如果只用HI-TRAC100系统来进行流量及分类检测,2条压电轴传感器可用全长度或半长.全长传感器占整车道（大约3.5米）,半长的传感器跨越单道车轮（大约1.8米）。
对于HI-TRAC100用于动态称重需使用全长度传感器.使用全长度传感器,每一车轮都可以压过传感器,这样可以对HI-TRAC100系统提供一个完整的轴载信息.使用全长度传感器,轴的测重准确率可达+/-7%,及95%的可信度.
车辆分类是根据车轴的数量，轴间的距离及车辆的外悬部分为依据。
由压电轴-电感应圈-压电轴传感器结构组成的探测系统可测得轴距误差在+/-2%之内。
所以系统可以提供最精确的车型分类数据。
压电轴-电感线圈-压电轴传感器可以精确的测出跨线行使的车辆。
车辆长度检测精度为+/-7%
2.3压电传感器技术参数
线芯：
16AWG扁平编织镀银铜芯线
压电材料：
极化压电聚合物涂层P
外护套：
0.4毫米黄铜管
外形尺寸：
6.6*1.6毫米
路面开槽尺寸：
19*19毫米
绝缘电阻：
〉500Mohm
电压常数：
200pC/N
无源信号电缆：
RG58
输出精度：
长度方向+-7%
工作温度：
-40%---80%
温度灵敏度：
0.2%/C
传感器寿命：
〉4000万次（等效轴载）
传感器的独特结构可以使它直接以柔性的形式安装在路上可以更好的配合路面的形状。
传感器扁平的结构可排斥驶进车辆对路面的行驶产生的固有的噪声及临近车辆的信号干扰。
安装传感器时只需路面开19MM*19MM槽。
这样可以给路面带来最小的损坏、施工时间短、安装所需填料少。
在动态称重中，需对压电输出信息进行温度补偿以便得到最精确的数据。
安装温度传感器可以达到此目的。
温度传感器由HI-TRAC100系统来控制。
压电传感器图片
3HI-TRAC®数据存储容量
3.1逐车数据存储
车辆逐个数据存储是指由HI-TRAC100系统的记忆存储器逐个存储系统检测的每一车辆。
对于系统检测到的每一辆车，系统存储的数据按时间有固定的编号。
数据编号的结构由检测到的每天车流量所决定。
通过HI-COMM100软件设置。
如要设置一个新的起始天，系统中已记录的数据将会重写。
HI-TRAC100硬件提供6M逐辆存储能力。
一辆车平均需10BYTES空间储存所有的数据。
所以系统总存储能力为60万辆车的所有参数。
所记录的每辆车参数为：
日期时间车道量车间的距离行车方向同一车道车辆
系列号（唯一的身份号）跨线车辆间隔时间轴的数量有效号
车分类号路面温度车辆长度车辆种类单一轴重
全车重
在HI-COMM100软件中可以改变以上数据的排列。
这样可以对感兴趣的数据进行优化存储。
为了帮助操作者决定数据存储的位置及所存数据那一天的序号，HI-COMM100软件中用图形标出存储位置图。
3.2统计数据文档
HI-TRAC100可存储前150天的统计文档。
这些数据包括：
每天每一车道同一类型车的平均车速；
每天每一车道同一类型车的流量；
每天每一车道最小量交通流量；
每天每一车道同一类型车平均车重；
每天每一车道每一重量段车轴的量。
3.3ATMS文档
ATMS（先进交通管理系统）数据档案可通过从1分钟到12小时的可变时间段保存车辆数据及故障监视信息。
保存在每一个ATMS档案的数据为：
开始日期
开始时间
时间段
诊断代码
每道占用率
每道每种类型的车的平均速度
交通流量
HI-TRAC100系统可储存50个ATMS数据档案，记录当前的数据档案前，旧的档案会被删除。
每一个ATMS档案对应一个诊断代码，这样可能指出在ATMS数据记录期间的每一个系统错误，可从HI-COMM100软件中浏览诊断代码的定义。
点击感兴趣ATMS记录，同时按CTRL和F1键，窗口将显示出代码的定义。
诊断码有4字节大小，32位，每个位都有一个定义。
4HI-TRAC/HI-COMM快速上手设置
4.1打开开关
打开HI-TRAC®100的开关后显示出以下信息:
TDCSYSTEMSLIMITED
HI-TRAC®100（AVC）
TRAFFICCLASSIFICATION
SYSTEM（WIM）
HI-TRAC®100在前面板液晶屏上显示每辆检测到的车辆.下面是一个显示信息的例子:
Cat61:
4,L1
35KPH,Axles2
Time10:
20:
02
T4,ID4
注意:
这是HI-TRAC®100电子系统的正常称重／记录显示模式.
显示出的数据定义如下:
-
Cat61,4–检测到的车辆被分类为车辆种类名称为61，车辆种类检索号码为4的车型（这是公共汽车所属的车辆类别或车辆分类）.
注意:
车辆分类检索号码是一个唯一号码，用来辨认车型。
车辆分类根据车辆的轴数、轴距和悬长比来进行定义。
一个车辆类别或者车辆分类名称是用来定义一组具有同一特性的车辆。
（例如，“公共汽车”这个车辆类别可能包含很多种独特的子车辆种类，如两轴公共汽车，三轴公共汽车，或者小型公共汽车。
子车辆种类通过HI-TRAC系统分配给它们各自的车辆分类检索号码来进行定义。
）.
L1–车辆被检测到正在行驶的车道号码.
35KPH–车辆行驶的速度公里／小时.
Axles2–车的轴数.
Time10:
20:
02-检测到该车的时间.
T4–今天记录的交通量总数.
ID4–在电池供电内存中，由HI-TRAC®100分配给每条车辆记录的单一识别码.
要停留在当前液晶屏上的车辆记录上并显示更多的车辆参数，按键盘上的PAUSE/SPACE键。
使用键盘上的上下箭头在其他车辆参数上移动，这些参数包括轴重，轴距，车长，车悬长比，前后车时差，和前后车间距。
HI-TRAC®100中集成了一个菜单，通过它可以用来设置系统的参数。
按住前面板上键盘上的ENTER/MENU键一段时间,将进入到HI-TRAC®100的主菜单。
显示如下：
HI-TRAC®100:
AVC
1HI-TRAC®Time<<
2HI-TRAC®Date
3RoadCondition
使用上下箭头键移动箭头。
当指针‘<<‘与要选的菜单选项对齐时，按ENTER选择该项。
另外也可通过直接按键盘上的数字键来选择对应的选项。
例如，按‘2’选择‘Date’菜单选项
只有当系统需要时，有些菜单选项才能被激活。
4.2第一次将HI-TRAC®100连接到HI-COMM100
COMM100为安装在笔记本中可对HI-TRAC100进行远程设置和跳水的工具软件
注意:
HI-COMM100的最小要求是:
Windows95/98/NTPC
注意:
为了使PC实现输出打印功能，PC一定要安装MicrosoftExcel.推荐也将MicrosoftAccess安装上因为很多生成的文档和使用的数据包都是基于MicrosoftAccess.MDB数据格式的。
按如下操作：
1.在HI-COMM安装CD上运行“a:
Setup.exe”。
2.如果安装设置更新了安装文件，可能需要重新启动计算机。
然后重新安装（按照提示操作）。
3.从WINDOWS开始菜单运行HI-COMM100。
4.从通讯菜单中选择“添加HI-TRAC®站点列表”（或者点击主界面上电话本样子的图标）。
5.点击新建按钮向站点列表中添加一个所有空为默认值的站点。
如有需要可以修改参数并点击OK完成向站点列表中添加该站点，同时此条站点记录也将加入到SITELIST.MDB数据库中。
所有从该站点获取的数据都将存储到“文档位置”目录。
每个站点的目录务必是唯一不重复的。
6.点击OK纽的同时将在指定的地点建立一个文件夹。
7.在HI-COMM中点击EXIT按钮退出添加HI-TRAC®站点列表窗口。
8.在设置菜单列表中选择HI-COMM设置菜单选项或者点击HI-COMM主界面上的扳手图标。
HI-COMM通讯参数标签弹出。
9.选择通讯端口标签并选择笔记本操作选项按钮，然后点击OK按钮。
如果PC不是使用COM1端口，那么在串行端口中指定。
10.将HI-TRAC®100前面板连接器和PC通讯端口用笔记本线连接起来。
11.将HI-TRAC®100电源打开。
TDCSYSTEMSLIMITED这条消息出现在HI-TRAC®液晶屏上，跟着显示‘EnteringNormalWeighingMode’
12.按住HI-TRAC®100键盘上的ENTER/MENU按钮并持续一会儿，设置选项的菜单出现在液晶屏上。
13.按‘8’来选择“CommsPort”菜单选项。
14.按‘2’来选择将笔记本电脑作为通讯端口。
每次通过笔记本电脑登录到HI-TRAC®100都要重复这个步骤，因为为了安全，HI-TRAC®100在每次通讯结束1小时后都自动的将通讯端口设定回调试解调器远程连接端口。
15.按键盘上的EXIT/TOTAL钮两次退回到正常操作模式–在液晶屏上显示‘EnteringNormalWeighingMode’。
只有在这种模式下HI-TRAC®100才能通过通信端口通信。
16.在HI-COMM通讯菜单中选择“ConnecttoHI-TRAC®Site”菜单选项或者点击电话手柄图标。
HI-TRAC®和HI-COMM即可以进行通讯。
5通过键盘配置HI-TRAC®100
5.1HI-TRAC®100主菜单介绍
在前面板键盘上按住ENTER/MENU按钮并持续一段时间就可以进入HI-TRAC®100的主菜单了。
液晶屏显示如下：
HI-TRAC®100:
AVC
1HI-TRAC®Time<<
2HI-TRAC®Date
3RoadCondition
使用上下箭头按钮移动箭头。
要进入该选项，当指针‘<<‘与要选择的选型对齐时按ENTER按钮进入该菜单。
或者可以按菜单对应的号码直接进入。
例如按‘2’进入‘Date'菜单。
要退回到正常称重模式，从主菜单按EXIT。
前10个选项（1to0）可以用热键来选择，菜单上的号码对应数字键。
选择其他的选项要通过上下箭头键来移动到该选项。
注意:
当操作车通过主菜单调试完系统后一定要返回到正常称重模式，这一点相当重要。
系统只有在正常称重模式下才能通过通信端口够储存和通讯数据。
5.2设置HI-TRAC®时间（选项1）
从主菜单中选择‘HI-TRAC®Time'，液晶屏显示如下：
TimeNow:
12:
30:
09
1.SetHour:
12
2.SetMinute:
30
3.SetSeconds:
09
时间设置方法如下：
要设置小时，先按‘1’再输入正确的小时数（0-23）。
按ENTER确认。
要设置分钟，先按‘2’再输入正确的小时数（0-59）。
按ENTER确认。
要设置秒，先按‘3’再输入正确的小时数（0-59）。
按ENTER确认。
当三项都已经正确输入后，按ENTER来设定系统时间。
“TimeNow”显示栏将会更新为设定的时间。
5.3设置HI-TRAC®日期（选项2）
从主菜单选择‘HI-TRAC®Date'，液晶屏显示如下：
Date:
1999-03-04
1.SetYear:
1999
2.SetMonth:
03
3.SetDate:
04
要设置年，先按‘1’再输入正确的年（yyyy）。
按ENTER确认。
要设置月，先按‘2’再输入正确的月（1-12）。
按ENTER确认。
要设置天，先按'3'再输入正确的日（1-31）。
按ENTER确认。
5.4设置路面状况（选项3）
从主菜单选择‘RoadCondition'，液晶屏显示如下：
Inputalanenumber
from1to8:
1
输入一个车道号码并按ENTER.
SelectOption（1-3）:
1.Bitumen
2.Concrete
3.Bi-Directionalx
HI-TRAC®100能为安装在混凝土路面的压电传感器应用特殊的过滤。
当用混凝土铺设道路，并将传感器安装于其中时，当重型车辆通过时HI-TRAC®100有时能够检测到多余的轴脉冲。
这些假的轴脉冲是由混凝土路面的移动而不是由真正轴的通过造成的。
混凝土路面对压电传感器造成压缩效应从而使压电传感器产生假轴。
这些多余轴脉冲数量相当大，大概是真正轴数量的4倍。
通过在上述窗口中选择选项2‘Concrete’，HI-TRAC®100将自动应用一个用来消灭这些假轴脉冲的过滤算法。
通过查看快速行驶重型车辆所产生的传感器波形来决定是否有必要用‘Concrete’选项来消除假轴。
任何过滤算法都会偶尔消除好的、正确的信息，因此仅在绝对必要的时候再考虑用过滤。
如果假轴被系统检测到，5轴车辆有可能被检测为6轴车辆。
同样，因为它们奇怪的轴距，大量的车将不会被成功的分类（4N,5N,6N,7N等）。
‘Bi-Directional’选项可以是系统能够检测到在单一车道内双向行驶的车辆。
HI-TRAC®100将会自动将车辆检测算法反过来应用。
在一条车道内，如果在正常交通的方向上，一根车轴首先被第二个压电传感器检测到（正常的交通方向意思就是车辆应该正常行驶的方向），此车辆记录将会被标记为反向行驶。
同时在有效性代码中也会占据一位来说明这辆车是反向行驶的。
有效性代码是一个在HI-TRAC®100电池供电内存中，与单独车辆记录一起存储的一个数据字节。
每位都有一个制定的含义。
要显示有效性代码的含义，在HI-COMM100软件中，从‘查看逐车数据’或者‘实时查看模式’中选择一条车辆记录，然后按CTRL和F1键来显示关于有效性代码字节定义的窗口。
有效性代码字节定义如下：
B0车辆跨车道（跨车道行驶）
B1反向行驶
B2车辆未被成功分类
B3车速大于200KPH
B4车速小于5KPH
B5前后车间距小于5米
B6线圈或者传感器故障
B7位分配
5.5HI-TRAC®车道布局配置（选项4）
要设置每条车道安装传感器的配置，从主菜单中选择选项4。
液晶屏显示如下：
1.LoopLength
2.LoopFactor
3.LoopType
4.SensorSpacing
5.5.1设置线圈长度
从主菜单中选择'1.LoopLength'，液晶屏显示如下：
Inputalanenumber
intherange1to8
2
输入2来选择车道2，举例
液晶屏显示如下：
Inputthelengthof
lane2loopincms:
180
线圈长度是指与交通流方向平行的线圈的长度。
HI-TRAC®100通过此参数来计算车辆的长度和悬长，系统一般线圈长度为2米。
5.5.2设置线圈因数
从主菜单选择'2.LoopFactor'，液晶屏显示如下：
Inputalanenumber
Intherange1to8:
2
输入要设置线圈因数的车道号码
Inputthecorrection
factorforlane2:
100
输入线圈更正因数（默认值100）并按ENTER确认。
HI-TRAC®100使用线圈因数来优化长度测量的准确性。
线圈检测器有不同的敏感度设置值，从而产生不同的车辆底盘检测区域尺寸。
在改变线圈检测器敏感度设置值后，再使用线圈因数可以优化长度车辆的准确性。
手册后面章节中的校准过程将提示如何就算线圈因数。
5.5.3设置线圈类型
从主菜单选择'3.LoopType'，液晶屏显示如下
Inputalanenumber
Intherange1to8:
2
输入要设置线圈类型的车道号码
Selectlooptype:
1.Double-Dx
2.SquareCentral
3.SquareOther
将线圈类型选择成‘Double-D’后，HI-TRAC®100将根据线圈信号的消失来判定车辆的结束。
这意味着只有在线圈信号消失前（即是指车辆底盘里看检测区域）检测到的轴，才可以被HI-TRAC®100处理，并用来决定轴距，速度和轴数。
将线圈类型选择成‘SquareCentral’后，HI-TRAC®100将在线
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