微波车辆检测器操作手册.doc

UTMS-1055 微波车辆检测器 操作手册 Ver. 2.1 - 1 -目录 前言 ... .. 2修订纪录 ... ... 2修订纪录 ... ... 21. 产品规格 ... .. 31.1 电性规格 ... . 31.2 操作环境条件 ... .. 31.3 电源需求 ... . 31.4 界面 ... ... 31.5 可靠度 ... .. 31.6 外观尺寸及重量 ... . 41.7 认证 ... ... 52. 工作原理 ... .. 62.1 系统工作原理 ... .. 62.1.1 雷达使用频率 ... .. 72.1.2 调频连续波测距原理 ... ... 82.1.3 侧向安装设置 ... .112.1.4 天线辐射场型投影区域 ... ... 122.1.5 安装地点限制 ... ... 142.1.6 安装位置选择 ... ... 162.2 车辆侦测 ... .. 202.3 数据输出 ... .. 212.3.1 有线传输 ... .. 212.3.2 无线传输 ... .. 212.4 系统架构 ... .. 222.5 技术特点 ... .. 233. 设备安装 ... .253.1 产品装箱清单 ... ... 253.2 安装脚座 ... .. 253.3 外接电源及信号电缆 ... . 274. 调适控制软件 ... ..284.1 车流统计区块 ... ... 294.2 微波能量区块 ... ... 304.3 讯息显示区块 ... ... 314.4 功能选单与参数设定区块 ... .. 324.4.1 通讯接口设定 ... ... 334.4.2 安装方式选择 ... ... 34- 2 -4.4.3 侦测器参数设定... ... 354.4.4 车道设定 ... .. 364.4.5 速度调校 ... .. 384.4.6 占有率调校 ... . 384.4.7 车长设定 ... .. 394.4.8 数据查询 ... .. 395. 安装与调适程序 ... .415.1 携带装备清单 ... ... 415.2 安装程序 ... .. 415.3 侦测器与笔记型计算机联机通讯... ... 415.4 调适及参数设定步骤 ... . 436. 维护与服务 ... ...466.1 维护须知 ... .. 466.2 侦测器识别 ... . 466.3 维修运送 ... .. 466.4 保固维修 ... .. 467. 接线协议 ... .47附件 1. UTMS-1055 微波车辆检测器 安装调适记录表 ... .48附件 2. UTMS-1055 微波车辆检测器 失效记录表 ... ...49- 3 -前言 UTMS-1055 系一种运用电磁波微波频段内 10.525GHz 为中心频率之调频连续波 (Frequency Modulated Continuous Wave ; FMCW)雷达，以非接触方式持续对道路的多车 道(最多可同时侦测 8 个车道)路面发射微波信号，由于各车道之路面背景与行进车辆均 会产生回波信号，藉由高速实时的数字化处理分析，可检测出多车道的车流量、平均 速度、车道占有率及车型等交通流量基本信息。

UTMS-1055 系用于高速公路、快速道路、普通道路、桥梁与隧道道路等不同环境 道路的交通侦测，除了可独立使用作为周期性交通信息采集，提供交通控制中心外， 并可与各种智能交通管理系统整合，依应用需求开发成不同型式的实时交通信息侦测 器，使都会区交通网络管理达到最佳效益，故称为通用型微波车辆检测器(Universal Traffic Microwave Sensor; UTMS) UTMS-1055 安装于路侧之立竿上，以电磁波侦测多车道的来往车辆，基于电磁波 不易受天候之风、雨、雾、昼夜之光线照度，可全天候执行连续性侦测工作又因为 安装于路侧之立竿上，安装施工与调适维修过程不影响道路交通 UTMS-1055 整个系统之天线、电子电路及机构组件整合在一个水密、防腐蚀之结 构体，可耐严苛环境气候，执行全天候侦测作业UTMS-1055 系统为自主研发生产， 采模块化设计，具备高可靠度简易的中文化图形软件操作接口(GUI)，可简化安装调 适与故障检验步骤 本手册包括 UTMS-1055 工作原理，操作方法，安装调适步骤及故障检验，让安 装工程师能正确、快速的完成安装调适与故障检验，发挥产品应有效能。

修订纪录 修订纪录 Date: Version: Author: Changes:2010/04/14 0.0 Berry Liu Create Document2010/09/14 1.0 HP Lu 图片更新2010/12/03 1.1 HP Lu 新增3.技术特点 与 9.接线协议2011/01/08 1.2 HP Lu 新增准确率规格2012/07/30 2.0 Jack Chen 内容及图片更新Steve Huang 新增安装调适与故障排除步骤2012/09/10 2.1 Jack Chen 修订安装与调适步骤Steve Huang 2 1. 产品规格 1.1 电性规格中 心 频 率 ：频 带 宽 度 ： 输 出 功 率 ： 波 束 水 平 角 ：波 束 垂 直 角 ：10.525 GHz45MHz~200MHz(可调) 10mW9? (3dB)65? (3dB) 侦 测 范 围 ： ≦80m最大侦测车道数 ： 8 车道1.2 操作环境条件温 度 范 围 ： －40℃~＋75℃湿 度 ： 0~95%RH振 动 ： 2g rms. up to 200Hz冲 击 ： 5g @10ms 半正弦波风 速 ： 最大 160km/h 不降低其性能雨 量 ： 最大 100mm/h防 水 规 范 ： 符合 IP-65 标准 1.3 电源需求 12~36V DC ; 电能消耗：7W @ 12VDC 90~260V AC(选配) 1.4 界面 串行通讯接口(1)：RS-232，Baud Rate：最大 9600bps (可调)。

串行通讯接口(2)：RS-485 (选配) 1.5 可靠度 正常工作环境下平均故障间隔时间(MTBF)：90,000 小时(10 年) 3 1.6 外观尺寸及重量 (1)本体尺寸(长*宽*高)：30.4 * 30.4 * 11.5cm (2)本体重量：2.5kg 图 1.1 UTMS-1055 外型尺寸 4 1.7 认证 UTMS-1055 产品制造符合 ISO-9001 国际质量管理系统认证 UTMS-1055 产品通过认证包括：NCC(台湾)、FCC(美国)、GB/T 20609-2006国家 标准(中国公安部与交通部) 5 2. 工作原理 2.1 系统工作原理 UTMS-1055 通用微波车辆检测器(简称 UTMS)系一种运用电磁波微波频段内 10.525GHz 为中心频率之调频连续波，持续同时侦测多个车道上的行驶车辆以获得交 通流量信息的装置 雷达波经调变成线性调频连续波(Linear Frequency Modulation Continuous Wave; Linear FMCW)，藉由天线将雷达波发射至天线辐射场型投影区域内之车道路面与行驶 车辆，及接收车道路面与行驶车辆反射之雷达回波信号，再透高速数字信号处理进行 快速地辨识处理与统计分析，然后将各车道之车流量相关信息透过串行通讯接口传送 至传输器，再由传输器以有线光纤网络或无线数据通信传送至交通控制中心或区域智 能交通管理系统(如图 2.1)。

图 2.1 UTMS-1055 交通流量侦测应用示意图 6 2.1.1 雷达使用频率 电磁波以频率区分之特征用途如图 2.2，频率介于 3GHz 至 30GHz(波长介于 10cm 至 1cm)称为微波(Microwave) 图 2.2 电磁波频谱 UTMS-1055 之中心频率为 10.525GHz (10525MHz)，频带宽度为 45~200MHz(出厂 前依客户需求设定)，以低于 10mW 的功率发射微波讯号若频带宽度设为 50MHz， 则操作频率范围为 1052525MHz (10500MHz〜10550MHz)，若频带宽度设为 200MHz，则操作频率范围为 10525100MHz (10425MHz〜10625MHz) 7 2.1.2 调频连续波测距原理 固定频率连续波(CW)及线性锯齿型调频连续波(FMCW)雷达波形如图 2.3 图 2.3 CW 与 FMCW 雷达波形 固定频率之 CW 雷达因为无法藉由发射波与目标反射回波之差异获得雷达与目标 之距离，因此需采用 FMCW 雷达，藉由发射波与目标反射回波之频率差异来解算雷 达与目标之距离，其原理如图 2.4。

FMCW 雷达之测距分辨率△R 由频带宽度(Band Width)决定，若 UTMS-1055 之频 带宽度为 50MHz，则截获车辆反射讯号之理论距离分辨率约 3m若频带宽度为 200MHz，则截获车辆反射讯号之理论距离分辨率约 0.75m然而上述理论距离分辨率 系以天线垂直波束正对目标反射面得出，当 FMCW 雷达因安装高度而必须向下压俯 角 α，使垂直波束投影至车道上以有效侦测车辆时，实际距离分辨率会较理论距离分 辨率差，下压俯角 α 愈大，实际距离分辨率愈差(如图 2.5)。