車輛檢測系統(tǒng)是道路監(jiān)控系統(tǒng)非常重要的一部分。利用感應線圈來檢測車輛速度是目前世界上技術較為成熟的車輛檢測方法，它可以獲得當前監(jiān)控路面交通流量、占有率、速度等數(shù)據(jù)，以此判斷道路阻塞情況，并利用外場信息發(fā)布系統(tǒng)發(fā)出警告等。本文將就目前環(huán)形線圈車輛檢測器的基本原理和組成進行介紹和分析。

    一、環(huán)形線圈車輛檢測器基本原理

    在同一車道的道路路基段埋設一組（2個）感應線圈，每組感應線圈與多通道車輛檢測器相連。當車輛分別經(jīng)過兩個線圈時，由于線圈電感量的變化，車輛的通過狀態(tài)將被檢測到，同時狀態(tài)信號傳輸給車輛檢測器，由其進行采集和計算。此方法檢測精確，設備穩(wěn)定，且在惡劣天氣條件下仍具備出色的性能。此外，廉價的成本也是其在世界范圍內(nèi)得以廣泛應用的原因之一。

    二、檢測器的組成

    檢測器基本由機架、底板、中央處理器、檢測卡以及接線端子組成。檢測卡(品牌可選)沿導軌插入機架內(nèi)，并與底板和中央處理器實現(xiàn)電氣連通。

    1、中央處理器

    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(tǒng)的單板機，具備較強的數(shù)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(shù)據(jù)（具體算法稍后介紹）。

    一般檢測器的通訊接口包括RS232/485，比較先進的還具有以太網(wǎng)接口和GPRS模塊。目前，在國內(nèi)大多數(shù)應用中，由于監(jiān)控路面和監(jiān)控中心距離的關系，系統(tǒng)集成商普遍采用調(diào)制解調(diào)器點對點聯(lián)接的方式上傳數(shù)據(jù)，或者通過PLC中轉數(shù)據(jù)。

    任何意外情況的發(fā)生導致處理器死機、故障等非工作狀態(tài)，都應該能在短時間內(nèi)重新啟動，且不應超過三十秒。

    2、檢測卡

    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。

    線圈式車輛檢測器采用的檢測卡品牌較多，一般都為歐標卡式接口。比較廣泛使用的有英國PEEK公司的MTS4E，南非NORTECH的TD634ES，英國的MoniSense等。國內(nèi)也有眾多的檢測卡開發(fā)商，產(chǎn)品具有較高的性能價格比，但是在抗干擾能力、檢測靈敏度、穩(wěn)定性等性能上略遜于國外同類型產(chǎn)品。

    就線圈感應的角度而言，檢測卡應該具有存在時間穩(wěn)定，并與車輛經(jīng)過實際情況相吻合的高精度電平跳變性能，因為在車輛高速通過的時候檢測時間是非常短的，通過兩個線圈的時間一般為一二百毫秒，單個線圈的存在時間更短。況且各種車的底盤輕重，距離地面位置的高低都會影響到檢測卡的電平存在時間。而存在時間和存在的開始時間是參與車長、車速計算的主要參數(shù)，這就解釋了為什么車高速通過時有些檢測卡測得的車長、車速不準確的情況，這就必須用一定的補償值，所以只有正確調(diào)節(jié)靈敏度才能保證檢測器的精度。