سواء كان ذلك في العمل, صناعة, أو إدارة البلدية, مراقبة حركة المرور والإدارة الذكية لمواقف السيارات موضوع يستحق الاهتمام. الوقت الحاضر, العديد من طرق الكشف عن المركبات الشائعة مثل أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية, أجهزة استشعار بصرية, وأجهزة الكشف عن المركبات المغناطيسية لها قيود معينة في اكتشاف وجود المركبات, التي تجلب عقبات كبيرة أمام تحسين تدفق حركة المرور. وبالتالي, من المهم جدًا معرفة وتكوين نظام الكشف عن مواقف السيارات المناسب. سنركز على اكتشاف مركبات الميكروويف لمساعدتك على اتخاذ قرار أفضل بشأن ما إذا كان عليك اختيار هذا الحل للكشف عن سيارتك. إذا كنت تبحث عن مُصنِّع يستخدم مستشعرات حركة رادار الميكروويف لاكتشاف مواقف السيارات, تأكد من قراءة المحتوى الكامل لهذه المقالة. تركز MOKOSmart على التصنيع و R.&د منتجات إنترنت الأشياء لأكثر من 16 سنوات, ويستخدم LW009 أيضًا ملف جهاز استشعار مغناطيسي أرضي ورادار الميكروويف. حول خصائص منتجاتنا, سنقدم لك أيضًا مقدمة مفصلة في هذه المقالة.
ما هو نظام الكشف عن المركبات الميكروويف?
يستخدم نظام الكشف عن المركبات الميكروويف إشارات راديو عالية التردد يتم إرسالها عبر خط مباشر. يسجل الكاشف تغيرات تردد الموجات التي تحدث عندما يكون مصدر الميكروويف والسيارة في حركة نسبية. يمكّن هذا الجهاز من اكتشاف المركبات المتحركة. يمكن للرادار اكتشاف الأشياء البعيدة وتحديد موقعها وسرعتها. أظهرت الأبحاث أن مستشعرات رادار الميكروويف توفر فعلاً, بيانات دقيقة لتخفيف الازدحام المروري ومشاكل وقوف السيارات, لكن التكنولوجيا أيضًا عرضة للطقس, خاصة في الطقس السيئ والبيئات.
تاريخ اكتشاف الرادار
الرادار هو اختصار للكشف عن الراديو والمدى. في أواخر القرن التاسع عشر, كان هاينريش هيرتز أول شخص أظهر أن موجات الراديو يمكن أن تنعكس على الأجسام المعدنية. كان كريستيان هولسمير يستخدمه لاكتشاف السفن وتجنب الاصطدامات بحلول أوائل القرن العشرين.
حتى الحرب العالمية الثانية, تم تحسين الرادار بشكل كبير واستخدامه لتوقيت النبضات على راسمات الذبذبات. خلال هذا الوقت أيضًا اكتشف العلماء أنه يمكن استخدام الرادار لتحديد مسافة وزاوية الهدف. بعد عقود, وجدت هذه التقنية تطبيقات أخرى في تطبيقات أخرى, بما في ذلك الكشف عن السيارة.
كيف يعمل الكشف عن المركبات الميكروويف
هناك نوعان من أجهزة استشعار رادار الميكروويف, هم انهم رادار دوبلر CW ورادار FMCW.
تأثير دوبلر
في 1842, وصف كريستيان دوبلر ظاهرة يكون فيها التردد أو الطول الموجي للموجات (ضوء, يبدو, إلخ) زيادة أو نقصان. في رادار دوبلر, تتناسب سرعة السيارة مع التغير في التردد بين الموجات المستقبلة والموجات المرسلة. يمكن استخدام هذه الظاهرة للكشف عن وجود المركبات.
يمكن استخدام الإشارة المنعكسة للمركبة لقياس القناة, حضور, الصوت, تخليص, تصنيف, سرعة, إلخ, ويمكن أن توفر تحذيرات تجنب الاصطدام, تحذيرات منطقة معضلة, تحذيرات العنوان الخاطئ, وتحذيرات وقوف السيارات. لحجم هوائي معين, كلما زاد التردد, كلما زادت الدقة المكانية للرادار.
رادار CW Doppler ينبعث CFW. يتيح النقل الثابت للتردد بمرور الوقت حساب سرعة العاكس. يزيد تردد شكل الموجة المنعكس عندما تكون السيارة بالقرب من الرادار وينخفض عندما تكون السيارة بعيدة عن هوائي الرادار. صيغة رادار دوبلر هي:
ت = ج × فد / 2 × fC × (كوس ϑ)
أين
الخامس = السرعة
ج = سرعة الضوء
ϑ = الزاوية بين اتجاه المركبة وانتشار موجة الرادار
f C = تردد الموجة الحاملة
و D = تردد دوبلر
العيب الرئيسي الكامن في رادار CW Doppler هو عدم قدرته على اكتشاف ما إذا كانت هناك مركبات متوقفة..
رادار FMCW
في رادار FMCW, يتغير تردد الطول الموجي بمرور الوقت. كاشف السيارة LW009 يستخدم رادار FMCW. يمكن لجهاز الرادار هذا الكشف عن وجود مركبات متوقفة, وكذلك الكشف عن وجود المركبات
مسافة السيارة تتناسب طرديًا مع الاختلاف بين تردد جهاز الإرسال أثناء الكشف وتردد جهاز الإرسال أثناء الاستقبال معبرًا عنه:
R = c × T × Δf / (2 × ب)
أين
R = نطاق السيارة
Δf = الاختلاف اللحظي في التردد بين الإرسال والاستلام
B = عرض النطاق الترددي لتعديل الترددات الراديوية
T = فترة التعديل أو الفترة الزمنية
يحسب رادار FMCW سرعة حركة السيارة عن طريق تقسيم ممرات الطريق الذي تم قطعه إلى صناديق أو مناطق ذات طول معروف. صيغة سرعة السيارة هي:
ت = د / ΔT
أين
ت = سرعة السيارة
د = المسافة بين الحواف الأمامية للمناطق
ΔT = الوقت بين وصول السيارة إلى الحواف الأمامية للمناطق / الصناديق المجاورة
رادارات FMCW متعددة الاستخدامات وقد تستخدم أيضًا تأثير دوبلر لحساب سرعة السيارة.
وفقا لمقارنة البيانات أعلاه, يمكننا أن نعرف أن رادار FMCW يتفوق على رادار CW في الكشف عن المركبات وجمع البيانات. يمكن أن يحكم بدقة على الحضور, سرعة, وقت الوصول, الإشغال, تصنيف السيارة, ووقت انتظار المركبات, ويمكن الكشف عن الحوادث, تحديد المركبات المتوقفة, وتقديم تحذيرات منطقة الاستغاثة والتحذيرات الخاطئة.
لماذا تستخدم خاصية الكشف عن المركبات بالميكروويف
تختلف عن المستشعرات الكهروضوئية أو فوق الصوتية, تتأثر مستشعرات الرادار الميكروويف بدرجة أقل بدرجة الحرارة, تمطر, ريح, ضباب, رطوبة, ضوء, وغيرها من الشروط. كنتيجة ل, يمكنه توفير بيانات دقيقة لاكتشاف مواقف السيارات في الهواء الطلق, وكذلك الكشف عن المركبات الثابتة والمتحركة. علاوة على ذلك, التركيب والصيانة أسهل من تقنيات الاستشعار الأخرى. بالاضافة, هناك خطر أقل لحدوث تلف للجهاز لأن كاشف حركة المرور بالرادار غير مركب على قضبان.
تحديات جهاز استشعار وقوف السيارات بالميكروويف
قد يكون من الصعب على أجهزة استشعار الرادار اكتشاف الأهداف الصغيرة والمركبات التي لا يوجد بينها سوى مسافة صغيرة. ويمكنه فقط اكتشاف المركبات التي تسير بسرعة أكبر من السرعة المحددة مسبقًا. قد يتم ترك المركبات التي تقل عن هذه السرعة في انتظار تغيير الإشارة لتنشيط السيارة التالية. لأن مستشعرات حركة الميكروويف عادة ما يتم تركيبها أعلى ضوء الإشارة, ليس من السهل فحصها من الأرض. مطلوب ممر منفصل لاكتشاف المركبات التي تميل إلى اليمين, ولكن يمكن استخدام مزيج من كاشفات الحلقة والميكروويف عند التقاطع. يمكن أيضًا استخدام أجهزة الكشف عن المركبات التي تعمل بالموجات الدقيقة كإشارات ضوئية للتحكم في حركة المرور على الجسر الضيق المؤدي إلى مدخل ومخرج موقف السيارات.
أين يمكن استخدام الكشف عن المركبات بالميكروويف?
السكك الحديدية: القطارات تتحرك بسرعة, واحدًا تلو الآخر, والاكتشاف الدقيق لوجودهم يمكن الإبلاغ عنه خلف الكواليس للتحذير من موعد وصول القطار إلى المحطة, بالإضافة إلى تحديد المدة التي سيستغرقها القطار التالي قبل أن يمر على نفس المسار. لا يمكن أن يؤدي اكتشاف المركبات التي تعمل بالموجات الدقيقة إلى تحسين كفاءة العمل فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى تجنب الكارثة الناجمة عن الإهمال البشري.
رصيف التحميل: مساحة المركبات على الرصيف محدودة, لكن شاحنة تلو الأخرى تأتي لتفريغها. لذلك من أجل نقل البضائع من وإلى الشاحنة بكفاءة, من المهم إبلاغ المشغل بمجرد وصول الشاحنة.
محطات شحن السيارات الكهربائية: إذا لم يتم وضع السيارات في محطات الشحن بطريقة قياسية وتسبب الازدحام, ستجعل العملاء حتما’ تجربة أسوأ, مما سيؤدي إلى تراجع الأعمال. وبالتالي, وذلك لمنع السيارات من الوقوف في محطات الشحن حسب اللوائح, بالإضافة إلى الكشف في الوقت المناسب عن المركبات غير المصرح بها المتوقفة في محطات شحن المركبات الكهربائية, قامت العديد من محطات الشحن بنشر أجهزة استشعار لرصد الرادار.
عدد كشك: سيكتشف مستشعر رادار الميكروويف وجود السيارة وينشط شريط التوقف عندما تقترب السيارة من كشك الرسوم. هذا يحسن كفاءة حركة المرور, يحسن العمليات, ويقلل من ضغط العمل والمرور.
لماذا يجب أن تختار LW009 من MOKOSMART?
طورت MOKOSMART نظامًا لاكتشاف المركبات يدمج رادار الميكروويف وأجهزة الاستشعار المغناطيسية لمساعدة الأفراد المعنيين في العثور على الحل المناسب لتلبية احتياجاتهم من خلال الكشف الدقيق عن الوضع المزدوج. فيما يلي بعض فوائد اختيار خطتنا:
يعمل مستشعر الوضع المزدوج على تحسين دقة الكشف بشكل كبير: عادة ما تكون أجهزة استشعار وقوف السيارات الشائعة في السوق هي الكشف المغناطيسي الفردي أو مجرد الكشف عن الرادار, مما يزيد بشكل كبير من احتمال الاكتشاف الخاطئ عندما يتداخل معه مجال كهرومغناطيسي أو بيئات مقيدة أخرى, ويمكن أن تصل دقة الكشف إلى أكثر من 99%.
سهولة التركيب والصيانة: هناك نوعان من أجهزة استشعار وقوف السيارات لدينا لدعم طرق التثبيت المختلفة. يمكن تضمين LW009-IG تحت الأرض, وهناك أيضًا تصميم هيكل جلبة قابل للفصل لدعم الصيانة البسيطة لما بعد البيع. يأتي LW009-SM أيضًا مع الغراء لتجنب الحفر. بالاضافة, كما يتم دعم مستشعرات درجة الحرارة والرطوبة لاكتشاف ما إذا كان الطريق جليديًا.
موثوقية عالية: مسافة النقل الطويلة جدًا لـ LoRaWAN هي 500m ~ 1000m, والبطارية منخفضة الطاقة تجعل عمر خدمتها يصل إلى 5 سنوات.
كيف يعمل LW009 الخاص بنا
جهاز استشعار وقوف السيارات الخاص بنا يستخدم طريقة الكشف عن حالة وقوف السيارات التي تجمع بين المجال المغناطيسي والميكروويف, والتي تتميز على النحو التالي: تشتمل المعدات المستخدمة في هذه الطريقة على مستشعر مغناطيسي أرضي ثلاثي المحاور ومستشعر رادار ميكروويف, بما في ذلك الخطوات التالية:
خطوة 1: استخدم المستشعر المغنطيسي الأرضي ثلاثي المحاور لمراقبة قيمة التذبذب, قيمة الذروة, والقيمة المتوسطة لبيانات المجال المغناطيسي ثلاثي المحاور XYZ للحكم على التغييرات في حالة وقوف السيارات. إذا كانت بيانات العينة قريبة من القيمة الحرجة, ابدأ تشغيل مستشعر الرادار بالميكروويف;
خطوة 2: الحصول على بيانات الميكروويف والمعالجة المسبقة: يستخدم مستشعر رادار الميكروويف لإجراء مسح متساوي لموجة المثلث الفاصل الزمني, ويتم استقبال إشارتين تحت كل نقطة تردد منفصلة. تُستخدم صيغة Hanning window لمعالجة البيانات التي تم جمعها, ويتم استخدام تحويل فورييه المنفصل لمزيد من معالجة البيانات, تحويل المجال الزمني إلى مجال التردد للتحليل;
خطوة 3: الكشف عن مركبات الميكروويف, بما في ذلك الخطوات التالية:
خطوة 3.1: البيانات التي تم الحصول عليها في الخطوة 2 يتم تحليلها في مجال التردد وتشكيلها;
خطوة 3.2: أرسل بيانات المعامل التي تم الحصول عليها في الخطوة 3.1 إلى متنبئ SVM للحصول على نتيجة قرار متنبئ SVM في حالة وقوف السيارات;
خطوة 3.2: عن طريق إرسال بيانات المعامل التي تم الحصول عليها في الخطوة 3.1 في توقع الشبكة العصبية, يمكن الحصول على نتيجة الحكم من توقع الشبكة العصبية على حالة وقوف السيارات;
خطوة 4: تعديل الوزن الديناميكي, بما في ذلك الخطوات التالية:
خطوة 4.1: أولا, يتم ضبط وزن الحكم مسبقًا وفقًا لدقة المستشعر المغنطيسي الأرضي ثلاثي المحاور, متنبئ SVM, وتوقع الشبكة العصبية.
خطوة 4.2: إذا كانت نتائج الحكم الثلاثة متسقة, يبقى الوزن دون تغيير;
خطوة 4.3: إذا كانت نتائج الأحكام الثلاثة غير متسقة, يجب إعادة حساب الوزن وفقًا لدقة كل منها;
خطوة 5: يتم الحصول على حالة وقوف السيارات بعد الحكم الشامل وفقًا لأحدث الأوزان بناءً على نتائج الكشف عن وقوف السيارات المغناطيسية الأرضية, نتائج حكم متنبئ SVM, ونتائج الحكم من متنبئ الشبكة العصبية.
هل نظام الكشف عن مواقف السيارات الخاص بنا مناسب لبيئتك?
بغض النظر عن الصناعة التي تعمل فيها وأنواع أنظمة الكشف عن المركبات الذكية التي تبحث عنها, يمكن لـ MOKOSMART تسريع التنفيذ وزيادة التخصيص بناءً على منشأتك والحاجة الفعلية.
إذا كانت منشأتك تتطلب فقط فحص السيارة المتنقلة, يمنحك كاشف السيارة اللاسلكي LW009 الخاص بنا مرونة الفحص التي تحتاجها. بالاضافة, إذا كنت مطالبًا باكتشاف وجود الأشخاص والأشياء خارج نطاق حركتهم فقط, يمكن استخدام مستشعر PIR الخاص بنا مع سيناريو التطبيق الخاص بك. اتصل بفريقنا ودعنا نجعلك المنتج المثالي لمشروعك.
تابع القراءة حول كشف السيارة
