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1.背景介绍

改革开放之后，中国的经济包括人民的生活水平有了跨越式的提高，人们的出行方式也变得多样、可选择化。但是，我们同时也发现，在绝大多数的城市，特别在一些一、二线城市的道路上拥堵已成为一种常态，政府部门做了大量的治堵措施，但收效甚微。如何治堵，已成为人们热议的一个社会问题。

出现目前这种道路现状，zui主要由以下一些因素造成。1、随着经济的高速发展，城市汽车保有量不断增大。2、非法的行车行为（如：闯红灯、非法变向、不良的行车习惯等）导致的交通事故，造成的拥堵。3、交管部门缺乏足够的交通信息数据（如实时的道路流量、流速、占有率）支撑，不能做出及时疏散处理。4、缺乏前端智能化交通控制设备。

要解决上述疑难，摆在我们面前，首要解决的问题就是：我们如何通过一些技术手段及智能化设备来实时获取当前状态下路面的车流量、流速、饱和度、占有率等一些基础交通数据。然后，通多对这些数据的处理、利用再配合一些有效的交通控制设备，让道路流畅起来。

上海源奋电子科技有限公司是一家专业从事物联网数据采集及传输设备的研发和生产型企业，公司现阶段主要致力于智能交通领域设备的研发和生产，能有效地为监管部门提供准确、实时的交通数据，降低运营成本、加强有序管理、提高交通基础设施和资源的利用率，为交通参与者提供多样性服务。

源奋科技系列产品主要结合了无线射频技术、传感器技术、物联网技术、互联网技术。为实现真正意义上的智能交通建设，我们正做着有益的探索。

本方案主要围绕源奋科技WAVE型无线地磁车辆检测器系列产品的一些功能特点及应用价值，针对道路交通智能化管理做的一些阐述和介绍，希望读者通过阅读该方案能够起到一定的参考和借鉴价值，通过该方案实施能够对改善城市道路提供帮助。

2.无线地磁车辆检测技术

2.1  无线地磁工作原理介绍

在没有外物扰动的情况下，地球磁场处于一个相对稳定的状态，然而，当有物体经过或停靠在上方时，磁场值就会发生一些细微的变化，金属物体对磁场的扰动相对较明显，无线地磁车辆检测器就是通过大地磁场在不同场景下的变化，来检测车辆检测器上方是否有车辆存在或通过。

无线地磁车辆检测器主要有两大功能模块构成，即，地磁感应模块和无线射频模块，其中感应模块主要用来感应地磁上方1.5米半径（0.5~1.5米通过手持设备自由配置）范围内是否有车通过或存在，为球形感应区。无线射频模块的主要功能是将感应模块感应到的实时状态瞬时发送到接收设备，从而达到应用的目的，WAVE型无线地磁车辆检测器通信频段为2400~2485MHZ。

无线地磁技术关键点：

• 作为电子产品且长期在室外恶劣环境下工作，所以必须保证地磁外结构防护等要做的足够好。

WAVE型无线地磁车辆检测器内胆采用工程塑钢材质，专业化的力学与工程学设计保证了地磁的承重、承压及抗冲撞能力，在此基础上，源奋科技*得将复合塑胶外套包裹与地磁内胆外侧，从而确保在路面由于热胀冷缩或挤压变形时不至于损坏。另外，WAVE型无线地磁车辆检测器是目前业内zui小的车检器(50*75mm),采用全埋的安装方式使得轮胎与地磁间无直接接触，有效的减少了由于车辆碾压对地磁造成的破坏，安装施工方便。

• 由于是安装在道路上的设备，维护相对较麻烦，所以在保证设备运行稳定的前提下，产品使用寿命一定要做的足够长。

WAVE型无线地磁车辆检测器，每个车检器配备一个8500mah镍锂电池，采用微功耗设计原则，正常工作时平均工作电流小于20UA，按每天通过20000辆车子计算，在电池容量打7折的前提下，理论工作寿命可达12年以上，实际应用中早期安装的地磁也已超过5年使用寿命。

• 由于是户外安装，取电与设备架设不易实施，所以信号接收机与地磁的通讯距离一定要做的足够远，尽量保证单个点只设一台接收机。

WAVE型无线地磁车辆检测器与接收机的通讯距离超过150米，如扩展一路外置天线接收机直线通讯距离超过300米。

2.2  主要技术特点

• 安装维护简单，施工时无需破路。
• 受环境影响较小，在复杂天气条件下依然能稳定能做。
• 单个信号接收机可支持255个信号覆盖范围内的地磁数据。区别于视频检测智能检测三个车道，扩展性强。
• 相对其他检测手段，成本投入相对较低。
• 检测精度高，WAVE型无线地磁车辆检测器，流量检测精度超过99%，测速精度大于95%。
• 拓展性强，WAVE-R系列信号接收机，通信频段采用2400MHZ~2485MHZ频段，可同时接收源奋科技系列电子标签产品信号，作为公交优先、BRT、电子车牌等信号接收终端，减少设备重复投资。

3.  无线地磁车辆检测器在动态交通中的应用领域

按照不同的应用需求，无线地磁车辆检测器在动态交通中主要应用于：路口的交通流量信号控制、电子*抓拍、路段测速三个场景，下文逐一描述。

3.1   主要设备构成与功能描述

3.1.1主要设备构成与技术指标

主要有以下设备构成：无线地磁车辆检测器、信号接收机、信号控制机、手持机（维护、调试、参数配置时用）、信号转接板（信号控制机支持485或网口输入，则不需要信号转接板）。

3.1.2 主要设备功能描述

3.1.2.1  无线地磁车辆检测器

    WAVE-V其主要功能是实时检测路面车辆通过情况，并将检测到的数据经过处理后发送给路口或路边的信号接收机。

WAVE-V采用超微功耗芯片设计，将检测、处理与传输等功能进行分布处理，采用微功耗定制式通信协议，工作时间可以长达五年以上，是一种性价比较高的车辆检测解决方案。

WAVE -V的无线通信距离可达150米，能满足绝大多数交叉口与路段，无需中继，功能稳定，投资少。

WAVE-V具有磁场环境智能校正功能，能够快速发现背景磁场的变化，报警或自我校正，保证检测的稳定性，减少维护人员的工作。

3.1.2.2  信号接收机

WAVE-R信号接收机，是一款以2.4G作为通讯频段的无线接收设备，相比较其他的同类产品其特点在于：数据接收距离远、可同时接收多元同频段发射信号（发射信号指：有源电子标签、车检器及源奋系列其他2.4G信号发射产品），因而更广阔的拓展了它的应用领域。

产品外壳的工业等级达到IP65，使其能够满足在复杂环境下依然保持稳定的工作状态。

数据输出模式可以为RS485、网口、开关量（配合源奋转接板使用）、3G（外挂dtu）等供用户自由选配。WAVE-R系列信号接收机以其强大的自适应功能、灵活多变的可操控性以及独到的设计理念，改变了以往人们对于传统接收设备的认识，得到了用户的广泛好评。

3.1.2.3信号转接板

Trans系列信号转接板是上海源奋电子针对交通领域用信号控制机接口协议，自主研发的一款支持多种接口协议的信号转换控制器，其主要功能将信号接收机的485信号转换成开关量输出、电平信号以及电感量变化信号。如果接入的信号控制机或其它控制设备支持485或网口输入则不需信号转接板。

3.1.2.4 手持机

Hand-C手持机是上海源奋为便携式读取应用开发的阅读器产品，采用达文科技公司HT-316型整机设备，并嵌入公司射频读写卡模块，是一款能呈现zui大的灵活性和坚固性的手持电脑。Hand-C是一款坚固设计的移动数据终端，采用SAMSUNG 400MHz高性能低功耗处理器，可以选配WIFI或蓝牙模块与后台服务器进行实时数据传输。Hand-C手持终端达到IP54的防尘防水标准，能适宜各种恶劣环境，其坚固的设计使得它能在1.5米的高处摔下水泥地板并无损坏。Hand-C使用Windows CE 5.0系统平台，使用者可以很方便地进行程序的二次开发。

其主要功能是： 1、地磁安装维护时作为便携式阅读器，检索地磁状态，方便携带。   2、地磁参数的无线配置（修改地磁车道号  调节地磁灵敏度  地磁ID号等 ）  原则上针对一个项目需配置一台手持机。

3.2  路口的交通流量信号控制

3.2.1 功能描述

通过利用无线地磁车辆检测器得检测功能，实时获取当前路口的交通流量情况，并将处理后的数据发送给信号控制机，做信号灯自适应控制，实现智能化的信号配时，使得道路运行更加合理有序。另外，地磁获取到的信息通过网络实时传送至*管控中心，为交通路况发布、拥挤路段疏导，城市道路规划等提供数据支撑。

3.2.2 系统架构

3.2.3  设备安装

设备安装前请仔细阅读产品手册，产品手册在货物包装箱内。

3.2.3.1  安装效果图

3.2.3.2  地磁安装

• 安装位置：根据不同信号机厂家对数据的采集要求，建议在停止线后方10~50米位置地磁安装地磁，如对安装位置有特殊要求需先与厂家进行沟通确认。

地磁安装深度：采用全埋方式安装，离地高度5mm。

3.2.3.3  接收机安装

1、为了确保设备信号接收效果，建议安装高度不低于3.5米。

2、安装位置选择：尽量靠近信号控制机，方便走线。

3、环形岛及复杂路口（建筑物明显遮挡或大面积高氯化物覆盖）需加装中继器。中继器安装与信号接收机安装相同。

3.3  电子*抓拍

         作为违章处罚的法律依据，十字路口电子*闯红灯抓拍，在取证时必须保证图片的清晰度，另外，还必须满足在红灯状态下所拍摄下来的三张图片车辆所处的位置在非法区域内，即，*张车辆未压停止线，第二张车辆驶出停止线，第三张车辆进入路口*。 如下图所示：

作为抓拍摄像机抓拍的信号触发源，要求无线地磁车辆检测器必须具备在车辆压过时毫秒级的信号触发及传输能力。

3.3.1 系统架构及原理

      在停止线后3米处（地磁A）和停止线前0.5米（地磁B）处各安装一个无线地磁车辆检测器，在红灯状态下当有车辆经过地磁时瞬时触发三张张照片，作为后期违章处罚依据。

3.4   段面测速、流量及占有率统计

地磁用来检测速度时，需在被测点车道上安装两个车检器，两车检器间安装距离前后间隔5米。基本原理是：利用车辆通过两地磁间的时间差来推算车辆经过速度。如果是城市道路建议被测点安装位置离路口300米以内。

4.  设备调试

 1、 如用户无特殊要求出厂时，信号接收机为标准485接口配置，其他配置设备调试时，请与。

2、 准备设备：笔记本电脑   485转USB转换器   调试DEMO（源奋下载或从处获取）  安装485转换器驱动

3、  接收机供电，将接收机485线（黄线：485+，绿线485-）连至485转USB转换器，转换器USB口连至笔记本电脑。

4、  打开调试软件进行测试，具体参见软件使用手册。

5.设备清单

附一：产品包装清单