整理车辆动态称重交通信息监测系统 HI100说明20.docx

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整理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

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.

Axl