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            發表在中國計量2022.3

            地磁型電子停車計時收費平臺的現場檢定儀的設計及應用
            海 濤  鄭州市先達電子技術有限公司
            李 磊  漯河市質量技術監督檢驗測試中心
            李 勇  焦作市質量技術監督檢驗測試中心
             

            一、地磁型電子停車計時收費系統的組成和平臺計時收費過程

            地磁型電子停車計時收費管理系統的組成如圖1所示。



             

             

             

             

             

             

             

             

             

            圖1 地磁型電子停車計時收費系統的組成

             

            無線地磁車檢測器工作原理如下:車輛(含鐵質材料)通過地磁車輛檢測器時,檢測器中的地磁場測量傳感器能檢測到此處地磁場的變化規律,從而對車輛的存在性進行判斷。一個車位內有一個地磁車檢器,車檢器的數量決定了停車計時管理系統的容量。

            多路計時器和收費管理平臺計時收費,是根據車輛的進場時刻和出場時刻,得到停車計時的時間間隔,再結合當地收費標準給出收費金額,形成計時收費單,通過現場移動收費終端進行收費。

            二、現場檢定儀設計原理

            電子停車計時收費系統的計時檢定關鍵是要實現檢定儀和停車計時系統的同步計時,從而實現自動準確的計時誤差檢定,另外還要考慮檢定工作的安全性、可實施性以及檢定效率。

            對于這種新型的集中管理集中計時收費平臺的檢定可考慮二種方案,一種是現場檢定,另一種是遠程在線檢定,本文所采用的方案是現場檢定方案。

            現場檢定所使用的現場檢定儀(或裝置)采用主從結構,有二個實物體,一個是上位機,一個是下位機,上位機控制下位機。上位機包含顯示、按鍵、計時、控制和當前時刻等功能模塊,下位機即地磁車輛模擬器。由于上位機采用的是已經成熟的技術,本文不再贅述,下面重點來說明下位機地磁車輛模擬器的模擬原理和組成。

            根據車輛改變地磁場原理,本文設計了一種地磁車輛模擬器,當模擬器按照一定規律去改變地磁車檢器處的地磁場時,地磁車檢器同樣能檢測到“車輛”的存在與否,只是此時的“車輛”是處于工作中的地磁車輛模擬器。

            將地磁車輛模擬器放置在地磁車輛檢測器上方,檢定儀上位機通過地磁車輛模擬器去模擬車輛進入車位、在車位、離開車位等過程,而車輛檢測器給出相應檢出結果并實時地送給計時收費平臺來計時收費,這樣就實現了檢定儀和地磁停車計時收費平臺的同步計時。

            按照上述功能,本文給出地磁車輛模擬器的設計,模擬器的組成框圖如圖2所示。



            圖2 地磁車輛模擬器的組成框圖

            地磁車輛模擬器各組成部分的功能如下:地磁場測量模塊用于測量停車位的地磁場強度;車輛地磁波形存貯器用于預存車輛地磁波形規律數據;磁場信號發生器用于產生地磁車輛信號;ARM處理器分別連接地磁測量模塊、車輛地磁波形存貯器和磁場信號發生器。無線通信接口用于和檢定儀上位機通信,沒有連線的羈絆,現場工作較為安全和方便。

            車輛模擬器工作過程如下:模擬器收到檢定儀上位機發來的模擬指令后,會根據所測量的地磁場強度,調取車輛地磁波形規律數據,再控制磁場信號發生器產生地磁車輛信號。車輛地磁波形規律數據包括前進駛入、后退駛入、前進駛離、后退駛離等場景。

            三、地磁型計時收費平臺的現場檢定步驟

            應用電子停車計時裝置現場檢定儀,可以對地磁型電子停車計時收費平臺的計時誤差進行檢定,F場檢定儀包含上位機和下位機,上位機用XDJ-5F電子計時裝置檢定儀,下位機用新開發的地磁車輛模擬器。

            下面根據圖1來說明檢定的方法和步驟:

            1)將地磁車輛模擬器放置于地磁車檢器上方,取代真實車輛,在檢定儀上位機上選擇“無線地磁車輛模擬器”,模擬器的相關信息會上報至上位機并顯示。

            (2)在檢定儀上位機上選擇檢定時間點,按開始計時鍵,啟動計時,同時令地磁車輛模擬器模擬車輛進入車位。另一方面,停車計時收費系統檢測到車輛占位,也同時開始計時,終端管理人員用移動收費終端對模擬車牌進行拍照識別上傳。

            (3)檢定儀上位機計時結束,則車輛模擬器模擬車輛離開車位,而計時和收費管理平臺停止計時,形成計時收費單,通過現場移動收費終端進行收費。

            4)如檢定儀定時時長為T0(如1200s),而移動收費終端顯示收費單中的停車時長為T,則平臺的計時誤差為T-T0。再比較檢定儀和平臺收費單上的車輛進車位和出車位的時刻數據,可對計時平臺的時刻誤差進行檢定。

            四、結束語

            本文通過分析電子停車計時收費平臺的原理,首次提出基于地磁車輛模擬的現場檢定方法,并設計了主從結構的現場檢定儀。本文采用數字技術設計了地磁車輛模擬器,模擬器所產生的地磁場波形精準穩定。利用該檢定儀,已經對多地的地磁型停車計時收費平臺的計時誤差進行了檢定,取得了滿意的效果。由于檢定儀的上位機和下位機可通過無線連接,這樣可保證操作人員處于安全位置。本文提出的檢定方法不需要實際車輛參與,是一種低碳的、安全的和便捷的檢定方法。

             

             

             

             
             

             
             

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