微波交通检测器用户手册

1、M T D微波交通检测器用户手册国家智能交通系统工程技术研究中心北京中交国通智能交通系统技术有限公司2004年5月- 1 - 国家智能交通系统工程技术研究中心目 录1. MTD 概述.211说明.212 MTD简介.22. 技术规格.321微波信号和覆盖区域.322检测精度.323机械性能.324接口.425电源要求.426环境条件.427可靠性.43. 工作原理.531 MTD 工作原理.532 MTD微波特性.54. 设备应用.641设备应用领域.642设备安装.65现场安装和程序设置.1151 拆包和初检.1152 现场安装.1253设备调试程序.1454具体程序设置.166. 数据传输

2、和管理.1961有线数据传输.1962无线数据传输.1963数据存储和管理.1964外部数据接口.207. 服务信息.2171安装初检和维护.2172检测器识别.2173售后服务.2174运输方法.2175保修.228. MTD微波检测器故障反馈表.239附件-检测报告.24 地址 ：中国北京市海淀区西土城路8号 电话 ：（8610）82755053 62079526/27-224- 2 -北京中交国通智能交通系统技术有限公司1. MTD 概述11说明本文为微波交通检测器(MTD)的用户手册。此手册主要内容包括以下几个部分：第1部分：MTD概述主要介绍MTD设备的概念和应用定位。第2部分：技术

3、指标介绍MTD设备应用的技术指标。第3部分：工作原理简要介绍MTD的工作原理，为参与设计和安装的人员提供相关背景知识。 第4部分：设备应用简要介绍设备应用，为系统设计人员提供参考。第5部分：现场安装和程序设置主要描述在工程中如何进行设备具体的安装和调试，用于工程人员施工和设备维护的调试。第6部分：数据传输和管理主要介绍MTD的有线和无线数据传输。第7部分：服务保障概述所提供的关于MTD设备的质量保障和服务。第8部分：用户信息反馈提供用于反馈故障意见信息的反馈表。第9部分：附件-检测报告12 MTD简介微波交通检测器（Microwave Traffic Detector-以下简称MTD）是利用雷

4、达线性调频技术原理，对路面发射微波，通过对回波信号进行高速实时的数字化处理分析，检测车流量、速度、车道占有率和车型等交通流基本信息的非接触式交通检测器。 MTD微波交通检测器主要应用于高速公路、城市快速路、普通公路交通流量调查站和桥梁的交通参数采集，提供车流量、速度、车道占有率和车型等实时信息，此信息可用隔离接触器连接到现行的控制器或通过串行通信线路连接到其它系统，为交通控制管理，信息发布等提供数据支持。地址 ：中国北京市海淀区西土城路8号 电话 ：（8610）82755053 62079526/27-224- 3 - 国家智能交通系统工程技术研究中心MTD可安装于路侧立柱或类似结构上，具有安

5、装维护方便，不用破坏路面，不影响交通，技术先进，成本低等特点。该产品由国家ITS中心（北京中交国通智能交通系统技术有限公司）研制生产，通过了交通部交通工程监理检测中心的性能测试。2. 技术规格21微波信号和覆盖区域中心频率 10.525Ghz频带宽度 80Mhz输出功率 10mW波瓣宽度 16度信号射角 45度覆盖范围 5-60米最大可检测车道数 8条22检测精度检测项目 % 错误率单车道的实时检测 5%单车道的车道占有率(侧向模式) 5%单车道的车流量(侧向模式) 5%单车道的长车流量(侧向模式) 10%车道探测分辨率 0.6米时间分辨率 10毫秒23机械性能MTD设备尺寸：9.52618

6、cm重量：2.2 Kg外包装采用 Lexan 树脂材料防护等级符合IP-65（NEMA-4X） 标准用于安装MTD 的立柱弯曲不超过5度。地址 ：中国北京市海淀区西土城路8号 电话 ：（8610）82755053 62079526/27-224- 4 -北京中交国通智能交通系统技术有限公司24接口z USB接口基于USB1.2开发的USB接口，传输速度快。主要用于现场调试，也可用于下载历史数据。z 标准RS-232接口这个接口可以连接GPRS无线传输模块或有线基带/频带modem进行实时数据传输。数据传输速率为9600 比特，格式为8 个数据位，1 个停止位，无奇偶校验位。此外，可以通过连接接

7、口转换器用于任何其他串行通信标准（例如：RS-422 或RS-485标准）。25电源要求MTD 工作电压： 9-18V AC 或DC功耗(标准电源)： 5瓦;掉电自动恢复： 5 秒内输入电压电源： 普通照明电源：22020V AC 50-60Hz, 80 mA12V可充电电池电源26环境条件z 工作条件温度范围 -37 +74 湿度范围 0-95% RH电压波动 10%风速范围 小于160 km/hz 运输和存储温度范围 -40 80 湿度范围 0-95% RH27可靠性该设备设计、制造符合交通信号控制设备中国通用规格，在规定条件下工作，其平均无故障间隔时间（MTBF）满足：MTBF90000

8、小时(10年)。地址 ：中国北京市海淀区西土城路8号 电话 ：（8610）82755053 62079526/27-224- 5 - 国家智能交通系统工程技术研究中心地址 ：中国北京市海淀区西土城路8号 电话 ：（8610）82755053 62079526/27-224- 6 -北京中交国通智能交通系统技术有限公司能力，因此它不会受到安装立柱的晃动而带来的误差影响，部分误差也属于系统误差。4. 设备应用41设备应用领域根据微波交通检测器可以同时检测多个车道、检测精度高、安装方便、全天候、维护方便工作等应用特点。微波检测器的测试尤其适于在以下道路上应用。 高速公路 普通公路交通流量调查站 城市

9、快速路 桥梁42设备安装微波交通检测器的安装方式可以分为正向安装和侧向安装。根据微波工作的原理，侧向安装检测的速度是用每一辆车的一段距离的平均速度，正向安装是利用多普勒效应对每辆车的实时速度进行检测，其他测量参数相同。正向安装每台设备只能检测一条车道的信息，要想检测多车道车辆信息需要多台检测设备。而且正向安装需要安装悬挂门架，在道路中间施工需要中断交通。从安装成本和便利性上综合考虑建议采用侧向安装使用方式。侧向安装需要考虑的因素：z 需要检测的车道数和立柱的位置z 中间隔离带和路肩宽度的影响421需要检测的车道数和立柱的位置关系前文已经说过为了降低大型车完全遮挡情况的发生，MTD 安装高度应尽

10、量高，比如高于地面5米。MTD 的安装立柱须设置在第一探测区外，后置距离（后置距离，就是距离最近一条需要探测的车道的距离）要能保证波束的投影可以覆盖所有需要检测的车道，同时保证投影与检测道路正交。根据MTD 需要检测的车道数选择合适安装高度和选择合理的后置距离，可以确保更好的收到车辆侧面的反射信号。正确的方式应该符合图4-1的公式。地址 ：中国北京市海淀区西土城路8号 电话 ：（8610）82755053 62079526/27-224- 7 - 国家智能交通系统工程技术研究中心地址 ：中国北京市海淀区西土城路8号 电话 ：（8610）82755053 62079526/27-224- 8 -

11、北京中交国通智能交通系统技术有限公司1 2 3 4图4-2 没有正确安装MTD的效果图422中间隔离带和路肩宽度的影响车道中间普通的隔离带和防护栏柱一般不影响检测效果。但是如果隔离带和防护栏杆等障碍物距离车道比较近，与邻近车道占据同一波段，就会削弱探测信号。在条件允许的情况下，建议采用对向安装MTD的方式来确保检测的精度。以下是实际应用时的安装示意图z 单向检测8车道安装图4-3 MTD侧向8车道检测安装图4-3表示了单向安装一台MTD设备检测最大8条车道时的安装方法。在此情况下要求中间隔离带不能过高、无树木遮挡并且立柱有足够后置距离。z 双向安装对于中间隔离带过高、立柱没有足够的后置距离的情

12、况，可以将两台MTD 安 地址 ：中国北京市海淀区西土城路8号 电话 ：（8610）82755053 62079526/27-224- 9 - 国家智能交通系统工程技术研究中心地址 ：中国北京市海淀区西土城路8号 电话 ：（8610）82755053 62079526/27-224- 10 -北京中交国通智能交通系统技术有限公司图4-5 MTD道路双向安装互检测z 路面有位差的安装如果双向路面有位差且位差不是很高，可以利用一台设备进行双向检测，如图4-6所示。图4-6 MTD在较小路面位差情况下安装如果路面级差较大,则需要用两台MTD，安装图4-7所示。地址 ：中国北京市海淀区西土城路8号 电

13、话 ：（8610）82755053 62079526/27-224 图4-7 MTD在较大路面位差情况下安装- 11 - 国家智能交通系统工程技术研究中心以上就是几种典型道路环境下安装应用MTD的方式。5现场安装和程序设置51 拆包和初检每台MTD设备在交付用户时均组装完好，而且包括所有安装所需的硬件。检查包装箱是否在运输时被损坏，检查送到的设备的完好程度，检测器的电子和机械性能等。如送到设备不完整，或有物理性损坏，请保持原状并通知公司进行修理或更换。5.1.1发运货物清单运到的MTD应包括下列组件：MTD检测器1台接口转换适配箱1个设备配备箱1个备用铅酸蓄电池1块 (20Ah)设备线1根 (

14、815米)电源线1根 (220v)电池电源线1根 (蓄电池)RS-232串口线2根 (2米)USB打印线1根安装支架1套MTD用户手册1本光盘1张（含应用程序）5.1.2备选件无线数据传输GPRS模块基带/频带modem地址 ：中国北京市海淀区西土城路8号 电话 ：（8610）82755053 62079526/27-224- 12 -北京中交国通智能交通系统技术有限公司5.1.3设备初检建议在设备安装之前进行下述过程的初检： 将MTD检测器平放，底部插好电缆,检测器箭头 方向，不要对向自己或他人。 连接适配器及各种线缆。 设备电缆和220V电源线分别一端接MTD，另一端连接到适配箱唯一可对应

15、的接口 ； RS-232线一端连接适配箱另一端连接计算机的COM1端口；USB线一端连接适配箱另一端连接计算机的USB接口；计算机内安装MTD软件。 打开检测器电源开关。 启动计算机，打开MTD应用程序。显示屏上出现MTD工作界面。点击“参数查询”，参数显示并呈现绿色时说明设备运行正常。52 现场安装521安装场地选择选择MTD和被检测车道之间没有高大树木、铁门架等遮挡的区域。选择供电方便的地段。若选用无线数据传输方式，需要本地的GPRS网络情况比较好。若选用有线数据传输方式，需要数据采集设备安装地点靠近数据传输网络节点。522工程安装条件 立柱：选用路侧已有的立柱，或重新立柱；立柱高度参考安

16、装公式，一般为5.5-6.0米，外径不小于12厘米。 设备供电：选择便于取电的地点，普通照明电源22020V AC 50-60Hz, 80mA。 安装工具：安装过程中需要把MTD安装在5米以上高度，所以需要多向旋转的高车支持，或不低于5米高的人字梯。7/16英寸扳手；安装工人安全带和反光背心。 客户端：客户端需要一台稳定可靠的计算机来接收数据。如果用户希望采用 地址 ：中国北京市海淀区西土城路8号 电话 ：（8610）82755053 62079526/27-224- 13 - 国家智能交通系统工程技术研究中心地址 ：中国北京市海淀区西土城路8号 电话 ：（8610）82755053 6207

17、9526/27-224- 14 -北京中交国通智能交通系统技术有限公司53设备调试程序MTD软件程序是根据检测器的基本性能所开发出来的应用软件，这套软件主要包括三个操作界面：MTD调试操作界面MTD演示操作界面MTD统计操作界面531 MTD调试操作界面这个应用程序用于现场安装调试和更改设置参数，采用USB接口。用户可以通过这个程序来设置检测器的工作模式和设置适合各种不同环境下的设备参数。应用程序主要分为四个部分：调整车道部分、参数设置部分、实时数据部分和读取并显示历史数据部分。 在初次安装、维护或更改设置参数时要进行配置，需要一台安装调试程序的。该软件使用户能修改设置参笔记本电脑（操作系统W

18、indows2000级以上）数和检验装置的正确运行。 调整车道部分：图中左侧显示车辆位置和划分车道部分。MTD检测到的车辆会根据具体位置显示在屏幕上（图上的黄色能量条代表一辆车，当有大型 地址 ：中国北京市海淀区西土城路8号 电话 ：（8610）82755053 62079526/27-224- 15 - 国家智能交通系统工程技术研究中心车通过检测区域时，显示为红色的能量条）；根据车辆在不同位置的能量累加统计，可以得到一个流量趋向，根据这个趋向在曲线低谷处划定为车道边界。 参数设置区域灵敏度粗调：可以大范围调整检测的灵敏度（数值越低越灵敏）。灵敏度微调：可以辅助灵敏度粗调来配置出最好的检测效果

19、。有效距离：MTD的检测作用范围。产生车道时车数：当用户想采用自动划分车道时可以调节，调节的数量代表MTD检测到该数量的车辆时，将会自动划分出车道。采样周期：用户可以自己设定数据周期，可调节范围为30900s。长车点数：划分长车的阀值（数值越低越灵敏）。车辆间隔：调节此参数可以避免拖挂车辆被识别为多辆车。 实时数据部分：当点击右下角的实时监测，就会在现场按照所设定的采样周期来定时回传数据，现场实时跟踪MTD的准确程度。 历史数据部分：当点击右下角的统计数据，就会一次性读取最近192次的历史数据，并存入数据库，操作起来非常方便。注：退出这个操作界面必须先点击启动串口。532 MTD演示操作界面这

20、个操作界面具有显示空间大和过车会产生蜂鸣的特点，主要便于现场演示和观察，具有画面大、直观清晰的特点。这个操作界面用于安装现场的演示，采用USB接口。地址 ：中国北京市海淀区西土城路8号 电话 ：（8610）82755053 62079526/27-224- 16 -北京中交国通智能交通系统技术有限公司注：退出这个操作界面必须先点击启动串口。533 MTD统计操作界面这个操作界面是当现场调试已经结束，数据按时回传到控制室时可以应用的一个简单的应用程序来。这个应用程序采用RS-232接口。注意：当运行MTD软件的之前请关闭其他串口应用程序，且所有程序不可最小化。54具体程序设置541具体操作过程1

21、) 按照正确的方式接通MTD装置和笔记本电脑电源后，打开笔记本电脑内置的MTD应用程序。2) 点击参数设置部分的“参数查询”按钮。3) 如果设置显示屏出现下列内容，说明MTD已经开始正常工作： “参数设置部分”的窗口参数显示绿色，该参数为设备出厂时的默认参数值； “车道设置部分”有黄色或红色的能量条闪动显示最新通过车辆，车道位置窗口有能量累加值的变化；地址 ：中国北京市海淀区西土城路8号 电话 ：（8610）82755053 62079526/27-224- 17 - 国家智能交通系统工程技术研究中心 “实时数据部分”有实时统计数据信息显示。4) 如果MTD没有出现上述正常工作状态，需要检查：

22、 MTD电源是否连接良好； MTD软件是否正确安装； USB设备线是否与笔记本电脑连接，并断电重新插拔USB接口。542 调试参数设置一般情况下，如果依据设备安装参数表进行正确安装，出厂时的默认参数值不用进行调整，就可以开始正常工作。若设备的安装固定和安装参数表有差别，可以通过“调整车道部分”和“参数设置部分”进一步调整以达到检测的最佳效果。具体调整过程如下：1) 车道校准：“调整车道部分”左侧的标尺，上方代表远处，下方代表近处，刻度代表检测到的车辆和立柱的距离（单位：米）。如果MTD自动划分出来的车道效果不够理想，可以根据被检测车道划分的实际情况，进行手动调整车道。调整的内容包括车道边界线的

23、添加、删除和位置移动。 车道边界线的添加首先点击“手动调整车道”按钮，等待一段时间让车辆不断地通过检测区域，直到手动调整车道位置的窗口出现的能量累计图出现了明显的波形曲线。点击“添加”按钮，鼠标在能量积累波形波谷处点击，点击处就会出现一条直线作为车道边界。 车道边界线的删除用鼠标点击想要删除的车道边界线，边界线被激活会变成黄色的亮线有别于其他车道边界线，此时点击“删除”按钮，即可将车道边界线删除。 车道边界线的位置移动用鼠标点击想要移动的车道边界线，边界线被激活会变成黄色的亮线有别于其他车道边界线，此时点击“上移”或“下移”按钮，即可将车道边界上下移动。2) 检测参数设置我们可以通过实时闪动的

24、黄色或红色的能量条（每个黄色的能量条代表通过检测区域的一辆小型车红色的能量条代表一辆大型车）直接判断MTD检测的效果（这种方法比较适合车辆比较少的地段），可能出现的状况包括： 地址 ：中国北京市海淀区西土城路8号 电话 ：（8610）82755053 62079526/27-224- 18 -北京中交国通智能交通系统技术有限公司 当有车辆通过检测区域时，没有能量条闪动，或者能量条的闪动少于通过检测区域的车辆。说明有漏检的情况，可以通过减小“灵敏度粗调”或“灵敏度微调”值和增大检测范围的“有效距离”参数来调节。 当有车辆通过检测区域时，能量条的闪动多于通过检测区域的车辆。说明有多检情况，可以通过

25、增加“灵敏度粗调”或“灵敏度微调”值和增加“长车点数”参数值来调节。 当有大型车通过时,没有红色的能量条闪烁，只显示黄色的能量条。说明大车被识别为小车，可以通过减小“长车点数”来调节。 “采样周期”可以根据用户需要来设定数据统计周期，可调节范围为30900s。 “车辆间隔”可以避免拖挂车辆被识别为多辆车，参数值应用出厂默认值即可，一般不用调整。 对于以上“调整车道部分”和“参数设置部分”的参数调整，调整完成后都要点击“下传参数”，然后再点击“参数查询”按钮来确认参数是否正确更改。3) 数据统计 “实时数据部分”：当点击右下角的实时监测，就会在现场按照所设定的采样周期来定时回传数据，现场实时跟踪

26、MTD的准确程度。 “历史数据部分”当点击右下角的统计数据，就会一次性读取最近192次的历史数据，并存入数据库。以上完成了调试操作界面的观察和参数调整后，要退出该界面，必须点击“启动串口”，从而将数据传输方式由USB方式转换为RS-232串口方式，再通过标准RS-232串口连接到无线或有线的传输网络，进行远程的数据传输。地址 ：中国北京市海淀区西土城路8号 电话 ：（8610）82755053 62079526/27-224- 19 - 国家智能交通系统工程技术研究中心6. 数据传输和管理61有线数据传输MTD完成数据采集和本地数据处理后，可以通过有线的方式进行数据传输。标准的RS-232接口

27、连接基带MODEM或频带MODEM,通过已敷设的路侧线缆通道连接到控制中心。若道路本身没有铺设沿路数据传输线缆，则需要在设备安装点和控制中心之间铺设电缆。如果从采集设备安装点到控制中心有现成已敷设的数据传输电缆，则可以应用现有数据传输通路。这样设备安装地点就需要靠近道路原有的数据传输节点。进行有线数据传输需要基本条件：从采集设备到控制中心有现成的数据传输通路；数据采集设备安装地点靠近数据传输网络节点；基带MODEM或频带MODEM。数据传输速率9600 比特，标准RS-232接口。需要带稳压功能。62无线数据传输MTD完成数据采集和本地数据处理后，数据也可以通过标准的RS-232接口连接无线G

28、PRS模块，GPRS模块通过GMS基站和移动信息服务中心将数据传送到本地的中心控制室。从设备的RS-232接口到本地的控制中心之间是一个透明的无线数据通道，只需要MTD设备采集终端的GPRS模块配置成控制中心的固定IP地址，控制中心任何一台配置该IP地址的机器就可以接收到MTD采集的数据。要实现多台检测设备的监控管理，只需要每一个设备采集终端的GPRS模块都配置成控制中心的IP地址即可。进行无线数据传输需要基本条件：本地GPRS网络情况比较好；控制中心有固定的IP地址。一台稳定可靠的数据接收计算机。GPRS模块的配置，详细参考GPRS DTU说明书。63数据存储和管理数据通过有线或无线的传输网

29、络传输到控制中心后，用户端就可以通过安装数据库应用分析软件进行数据的分析和管理了。地址 ：中国北京市海淀区西土城路8号 电话 ：（8610）82755053 62079526/27-224- 20 -北京中交国通智能交通系统技术有限公司以下是我们提供一个典型的用户端数据库应用软件。为了满足公路管理部门的不同用户对于数据的浏览和操作，软件系统采用了B/S结构，即任何一个用户，只要通过浏览器即可访问数据库，同时，针对不同的用户，也有访问权限控制，以保证数据的安全。这种结构，很好的保障了系统的可扩展性。数据库采用Microsoft的SQL Server2000，数据管理软件的界面如图6-1所示。图6

30、-1 数据管理软件界面此外，该软件还可根据不同用户的需求进行定制。我们的数据传输接口标准会对用户公开，用户也可以根据需求自行开发应用软件。64外部数据接口MTD为与外部的系统可能的连接预留了接口，外部系统可以通过以下两种方式调用系统的数据：地址 ：中国北京市海淀区西土城路8号 电话 ：（8610）82755053 62079526/27-224- 21 - 国家智能交通系统工程技术研究中心1) 对数据库进行操作，从数据库中获得MTD采集的交通流数据或统计数据，这种方式通常适用于公路管理部门或更高部门的管理信息系统；2) 直接与MTD通信，获取实时的交通流数据，这种方式通常适用于以MTD为信息源的其它应用系统，如