地感线圈施工规范修订.docx

1 目的
规范地感线圈切割埋设施工过程，提高线圈测速准确性、稳定性。
2 范围
凡是与公司产品配套的地感线圈切割埋设施工过程均属于本范围。
3 职责
3.1 工程部负责《地感线圈施工规范》以及其它相关文件的编写、培训及技术支持。
3.2硬件设计组负责《地感线圈施工规范》的审核。工程部经理负责《地感线圈施工规范》的批准。
3.3 工程部工程人员负责地感线圈切割埋设或指导施工。
3.4 现场项目经理负责地感线圈切割埋设施工的质量检查。
3.5 技术服务中心负责地感线圈的维修或指导维修。
4 内容
主要分为地感线圈原理、布设原则、线圈匝数、线圈材料、线槽切割、线圈埋设、馈线敷设、线圈检测和线圈维修九部分。
4.1 地感线圈原理
1．工作原理
环形线圈、线圈引线馈线（L）加上车辆检测器的电容（C）构成了LC振荡电路，地感线圈检测器检测的就是该LC振荡电路的振荡频率。如果振荡频率相对于基准频率发生了变化，地感检测器就判断为有车辆通过。因此保证振荡频率的改变只与车辆进入线圈有关就成为地感检测器检测成功与否的关键。
振荡频率计算公式：f0=1/{2π(LC)1/2] Hz
由于电容C是固定的，可以发生改变的只有电感L。电感L的值与线圈圈数（也叫匝数）、线圈的面积、引线馈线的长度和线圈中的介质有关。当匝数、面积、引线馈线的长度都一定的前提下，电感值只和介质有关，也即振荡频率和线圈内通过的金属物体有唯一的对应关系，这就是地感检测器检测车辆的工作原理。
工程实践上面说的电容并不是固定的。因为线圈除了电感之外，在线圈与线槽之间还寄生着电容。电容的大小与线槽密封材料的介电系数成正比。如果封装施工工艺不好，造成封装不完整，没有完全密封填满切槽，使水进入切槽，穿透线圈导体之间，电容量就会大大改变。线圈在阴雨天测速故障多也就是这个原因。
2．线圈尺寸原理
埋在路面下的有源环形线圈产生的电磁场有一定的作用范围，路面上部有效高度称为检测场高。场高决定开线圈的几何尺寸和匝数，约等于长方形线圈长边长度的一半；车辆底盘高度大于场高，将无法获得车辆整体通过的有效输出，小尺寸环形线圈只能得到与单个轮轴相对应的输出信号。因此，线圈的几何尺寸应由被检车辆底盘高度决定。
4.2 布设原则
布设地感线圈前要考虑以下几点：
1、避开破损的路面、混凝土路面避开接缝。
2、周围50厘米范围内不能有大量的金属，如井盖、雨水沟盖板等。
3、周围1米范围内不能有超过220V的供电线路。 线圈布设位置干扰源干扰线圈产生的电压不超过2mv，测量方法：把事先做好的线圈平铺在线圈布设的路面上，用万用表毫伏档位直接测量线圈两个端子之间的电压，2mv之内不存在干扰，超过2mv电压越高干扰越大，容易造成空拍、速度过高、闪光灯乱闪等问题。

4、当环形线圈是被放置于钢筋混凝土的钢筋之上时，线圈必须在钢筋之上至少5厘米，并应增加1-2匝线圈匝数。
5、线圈与线圈之间的距离要等于1.3米，距离小了会互相干扰，距离大了跨中线行驶车辆会漏触发及测速不准。卡口前后线圈距离5米，线圈电警前后线圈距离2.5米。
6、卡口线圈宽度=车道宽度-1.3米，线圈长度1米；线圈电警线圈宽度=车道宽度-1.3米，线圈长度0.6米。
7、馈线总长度一般不应大于350米。
4.3 线圈的匝数
为了使检测器工作在最佳状下，线圈的电感量应保持在100μH－300μH之间。在线圈电感不变的情况下，线圈的匝数与周长有着重要关系。周长越小，匝数就越多。
一般对于单圈线圈，圆周长上的电感每米1.5uH，3圈线圈是每米9.3uH。双绞的馈线，每米电感为0.6uH。为了提高灵敏度，应保证线圈的电感量大于馈线的电感，因此对于小线圈长馈线情况，应增加线圈的圈数，线圈电感与馈线电感之比最少应为4 ：1。
一般可参照下表（馈线距离按照30-50米考虑）：
线圈周长
线圈匝数
6米以下
5-6匝
6—10米
4匝

由于道路下可能埋设有各种电缆管线、钢筋、下水道盖等金属物质，这些都会对线圈的实际电感值产生很大影响，所以上表数据仅供参考。在实际施工时应使用电感测试仪实际测试电感线圈的电感值来确定施工的实际匝数，只要保证线圈的最终电感值在合理的工作范围之内(如在100μH—300μH之间)即可。
目前海康这边的经验一般线圈电警都需要环绕5圈以上，卡口一般是四圈，实际施工中馈线距离如果超过50米，线圈环绕的圈数还需要增加，以保证线圈电感同馈线电感满足或接近4:1.
4.4 线圈材料
工程实践中，必须考虑导线的机械强度、高低温抗老化和防水等问题，在某些环境恶劣的地方还必须考虑耐酸碱腐蚀问题。由于导线一旦老化或抗拉伸强度不够导致导线破损，则检测器将不能正常工作。
环形线圈要求耐高温抗腐蚀防水，宜使用多芯低阻抗软铜线的电缆，单芯铜线直径约0.5mm,导电总截面积约为 1.5mm2 (如7芯铜线)，外包聚丙烯或交键聚乙烯作为绝缘层，绝缘层的平均厚度约0.8～1.0mm；电缆外径不大于4mm，其性能指标应满足超低压 （32VA以下）电缆的要求。
线圈馈线一般采用RVSP2*1.5。
工程上实际使用过的线圈线种类繁多，要求使用耐高温导线FVN49/0.26。
封槽辅料：
1．速凝环氧树脂
构成：环氧树脂+聚酰胺树脂+稀释剂
环氧树脂品种、牌号很多，固化剂也有多种，必须使用说明书调配。根据不同型号，聚酰胺树脂与环氧树脂配比可在1：1、2：1和3：1之间不同。
聚酰胺树脂是环氧树脂的固化剂和增韧剂。当聚酰胺树脂过量时，固化物硬度增加，当聚酰胺树脂减少时，固化产物更具柔韧性，但耐热性和耐介质性略降低。
如果粘度太大可加入少量（不多于15％）的甲苯、二甲苯、丙酮、无水乙醇或丁醇等作稀释剂。
工程实际配比时，还要考虑气候、温度、道路可封闭时间等因素。
2．熔化的硬质沥青，沥青标号小于等于55号（市场单价大概为15元一公斤）
4.5 线槽切割
施工前后应先封闭交通，保证安全。并防止路面线槽及环氧树脂没有凝固前，汽车将槽边压塌，影响路面强度，破坏线圈。
根据路面情况及产品方案在路面上规画好地感线圈尺寸的线条，用路面切割机按线条切割长方形的线圈槽，要求：
1、 通常地感线圈应该是长方形，在四个角做45度倒角。实际切割过程中长方形直角不能切割到底，防止切割倒角时整个三角形脱落，翘出路面。

两条长边与金属物运动方向垂直，彼此间距为根据现场系统不同间距不同，双线圈卡口间距5米，三线圈卡口间距3米，线圈电警间距2.5米。
长边的长度取决于道路的宽度，通常两端比道路间距窄0.3米至1米。相邻线圈间隔1.3米。要求尺寸：
1）一般收费车道的线圈宽度×长度=2.4米×1.0米，超宽车道的线圈宽度×长度=3.4米×1.0米。线圈绕4圈。
2）卡口地感线圈宽度×长度=（车道宽度-1.3）米×1.0米。
3）线圈电警地感线圈宽度×长度=（车道宽度-1.3）米×0.6米
2、转角处切割15厘米×15厘米的倒角，防止坚硬的混凝土直角割伤线圈。
3、根椐线圈线数量和线径，线槽切割宽度为4至8毫米深度为30至60毫米。要求开槽断面齐整，根据需要开槽机应使用不同厚度的金刚石锯片（锯片厚度取值：比设计切割宽度小1毫米），并保持各线槽深度和宽度要均匀一致。
4、同时还要为地感线圈引线切一条通到路边的槽。引线槽要切割至安全岛或路边手井的范围内，引线必须双绞，因此引线槽通常比线圈环线槽要宽，否则双绞的线缆难以放入线槽内，避免引线无线槽、无管道而裸露在路面。
5、切割完毕的槽内不能有杂物，尤其不能有硬物和导体，要先用水冲洗干净，然后烘干。切槽内必须清洁无水或其它液体渗入。使用吹风机、吹吸两用机、喷灯等吹干、烘干线槽，并注意烘干时喷灯移动的速度，防止破坏沥青混凝土的化学特性。
4.6 线圈埋设
线圈槽切割好并清洗干燥后，要及时埋设线圈，防止杂物掉入槽内。按如下步骤制作地感线圈：
1、在清洁的线圈及引线槽底部铺一层0.5厘米厚的细沙，防止天长日久槽底坚硬的棱角割伤电线，在实际施工过程中，这道工序比较耗时间，不少工程商省了这道工序，从应用角度来讲对效果没有什么影响。
2、所有环线（线圈线＋引线）中间不能有接头，一根线走到手井，在手井内线圈线同馈线相连，直接连接到车检器。
3、在线圈槽中按顺时针方向放入4-5匝电线（根据现场情况操作）。放入槽中的电线应按自然状态松弛放线，不能有应力，而且要一匝一匝地压紧至槽底。不可损坏绝缘层，对地要绝缘，示意图如下：

4、一旦线圈线有伤点必须更换重新敷设。
5、线圈的引线按顺时针方向双绞（每米大于20周），放入引线槽中，在安全岛或路边手井出线时留1.5米长的线头。引线双绞示意图如下：

图1-2
现场绞线图

6、在线圈的绕制过程中，应使用电感测试仪实际测试电感线圈的电感值，并确保线圈的电感值在在100μH—300μH之间。不同的车检器对电感量的感应范围不同，根据经验我们建议的电感量为100μH—300μH之间。
7、用胶带对环线的两个端头进行密封，防止水气进入。
8、线圈及引线在槽中压实后，上铺一层0.5厘米厚的细沙，可防止线圈外皮被高温熔化。
9、用熔化的硬质沥青或环氧树脂浇注已放入电线的线圈及引线槽。冷却凝固后槽中的浇注面会下陷，继直至冷却凝固后槽的浇注表面与路面平齐。线圈布设完毕，务必进行浇灌，否则石子容易进入线槽压断或损伤线圈线，而且雨天线槽进水会导致乱触发。

图为浇灌完毕后清理工作
10、清理施工现场。为保养线圈，硬质沥青浇灌路面，在沥青固化滞后即可；环氧树脂浇灌，需要在环氧树脂完全固化后方可通车。
4.7 馈线的敷设
当需要多条馈线或馈线较长（超过50米）时，要尽可能在离线圈较近的地方接线。
线圈馈线不可使用多芯电缆，应采用2芯屏蔽双绞线。并保证每个线圈分别使用一对双绞线。
接头必须保证低阻率，并且对外绝缘程度要求不比原始线缆绝缘程度差。线圈馈线与引线的连接，必须焊接，并用防水胶布和绝缘胶布包二层，并接在防水的接线盒内（如用环氧树盒脂包封）。
馈线屏蔽线与车检器相连的一端屏蔽层必须做接地处理。
4.8 线圈的检测
测试线圈的导通电阻及绝缘电阻，验证线圈是否可用。
线圈线和引线对地的绝缘电阻在500伏电压时测量应大于10MΩ，串联电阻应小于4Ω。
4.10 车检器设置
单通道车检器推荐采用南非Nortech的TD136HS单通道2路存在输出车检器。
多通道车检器推荐采用海康威视生产的LD1004或南非Nortech的TD634ES四通道单路存在输出卡式车检器。两款车检器海康LD1004测速精度更高，南非Nortech的TD634ES则稳定性较好。
按照说明书正确设置车检器拨码。
为测速准确稳定，灵敏度必须设置为中低档，前后线圈灵敏度设置必须一致。
相邻线圈频率错开。其中海康威视生产的LD1004频率错开建议采用手动方式，即除频率拨码错开外，在侧面板S8拨码设置ON，设置为手动调节频率。无论是哪款车检卡，在实际使用中灵敏度最高或最低都严禁设置，尽量把灵敏度设置为中低。
对于四通道卡式车检器，一般工作模式是在固定的时间每块车检卡循环检测四个线圈，因此在同一个车检卡上面连接的四个线圈是不存在线圈之间的串扰的。
线圈串扰是因其中一个线圈电感量发生变化而导致相邻线圈同样发生电感量变化导致的，产生的原因主要是：1、线圈间距太近（相邻线圈间距小于1.3米）；2、距离手井较远的线圈引线走相邻线圈的环线，如下图1-3；3、引线不双绞；4、线圈槽没有铺设物或浇灌物密封性不好，雨天进水导致串扰。

图1-3
4.11 线圈的维修
为保证触发及测速的准确和稳定，维修线圈不允许地感线圈中间接头。
经常检查并确保车检器拨码设置正确。
经常检查馈线与线圈线接头的焊接牢固度和防水性。
遇到触发或者测速异常，应及时检测线圈的电阻值、电感量是否满足要求，判断线圈是否破损，有问题的线圈必须及时重新切割布设。
5 线圈布局图示例
卡口双线圈方案示例图2-1、图2-2、图2-3，满足产品方案IS-3012LL/01、IS-3012LL/03、IS-3012LL/04、IS-3015LL/01、3 IS-012LL/06、IS-3012LL/07等，图2-1布局方式的切合立杆方式，主要是考虑节省过路管道，直接把线圈引线槽切割到有机柜一侧。
图2-1
下图2-2是两边立杆标准模式，距离路边机柜另外一侧的线圈馈线等线缆通过过路管道到路边机柜的方式，因为过路距离较远因此除馈线要求必须满足双绞屏蔽外，建议过路管道最好预埋两根弱电线缆走一根管道，强电线缆走另外一根管道。
图2-2

下图图2-3是两边立杆，立杆在同一垂直界面内模式（这种模式车辆走S型路线易绕过我们的卡口，但实际使用中不少客户还是选择这种方案），线圈馈线及机柜另外一侧的线缆通过过路管道到路边机柜的方式，因为过路距离较远因此除馈线要求必须满足双绞屏蔽外，建议过路管道最好预埋两根弱电线缆走一根管道，强电线缆走另外一根管道。
图2-3
线圈电警方案示意图，示意图2-4满足IS-3022LL/01、IS-3022LL/02、IS-3025LL/02、IS-3025LL/03方案要求，另外IS-3022LN/01、IS-3022LN/02、IS-3025LN/02、IS-3025LN/03可参考示意图2-4；
图2-4
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暂无。