NB地磁車位檢測器技術方案

2020年05月07日

 

 NB地磁車位檢測器 訂購詢價地址】

 

、  需求背景

    現代城市,伴隨汽車保有量越來越高,城市停車位資源未進行高效管理,使得許多城市不僅停車難,而且很多車輛到達目的后無法停車占據車行路面而導致交通擁堵和尾氣排放過高,因此智慧停車、開放停車、共享停車逐漸上升為現代城市嚴峻課題。經過調研和摸排不難發現,其實停車難的主要問題主要歸結于以下三點:

1、車位信息沒有全社會共享,無論路邊停車場還是地下停車場,都處于分散式管理階段,城市各角落車位信息難以獲得;

2、低成本的車位檢測系統缺乏,不是工程實施復雜需要綜合布線,就是車位傳感器系統造價過高,或者取電困難;

3、組網標準難以統一,目前車位檢測器組網系統里,有RS485總線、LORA、ZIGBEE、GPRS和光纖以太網等多種組網模式,分立分散,難以多數據源融合。

二、 總體設計目標

   根據以上需求和問題,本方案提供一種完整的解決辦法,主要設計思路和內容是:首先以大容量干電池技術解決車位檢測器電源問題,不用再考慮取電困難,因為車位檢測器大部分時間是空閑狀態,無車時如此,有車存在時也不用實時檢測,所以設備大部分時間處于休眠模式,耗電量少,可持續工作5年,5年換一次電池成本相對低廉;其次用窄帶物聯網(NB-IOT)解決組網問題,不僅通信標準統一,而且因為數據走公網到統一服務器,所以容易大數據融合,便于提供后續服務和是設備管理;第三,利用地磁傳感器解決車位檢測器問題,目前三軸地磁傳感器芯片成本低廉,容易大批量推廣。

   綜上所述,本套技術方案的總體設計目標如下:

1、基于大容量干電池技術的無線地磁車位檢測器應用,解決取電和成本問題,目標控制在600元/只以下,電池5年一換;

2、基于NB-IOT窄帶物聯網技術的組網通信技術,解決通信標準化問題,由NB-IOT模塊采集車位信息,然后傳到公網獨立IP服務器;

3、在NB無線地磁車位檢測系統的基礎上,進行大數據融合,提供共享停車APP服務,解決現代城市停車難問題,便于綠色出行和城市管理。

三、 技術方案構成

1、開放式路邊型NB地磁系統

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 2、封閉式園區型NB地磁系統

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四、  產品技術參數

1、激光+地磁(NW-VD2M-NB-Laser

參數

測試條件

最小

典型

最大

單位

工作功耗

射頻關閉傳感器采樣,配置接口工作

6

20

60

mA

休眠功耗

射頻關閉,傳感器關閉,MCU休眠

88

97

100

uA

峰值功耗

射頻傳輸功率17dBm,傳感器采樣,配置接口工作

50

80

380

mA

平均功耗

6個月5000次上報平均電量測試

400

420

450

uA

工作電壓

正常通信,傳感器工作

3.0

3.3

3.6

V

電池容量

5mA放電,20℃,截止電壓2.8V

19

38

57

Ah

工作周期

設置休眠時間30秒,最大65

3

5

7

Year

環境溫度

高低溫試驗箱,連續8小時工作

-40

20

80

EMC

接觸放電、群脈沖、浪涌等

 

CLASSB

 

 

抗壓強度

50噸液壓機機械疲勞測試

7

8

9

T

檢測精度

海拔120m,25℃,1000輛車進出

96%

97%

99%

Park/100

檢測參數

地磁三軸、溫度、激光測距

 

X Y Z

 

 

防護等級

1m浸水測試,開蓋無進水漏水

 

IP68

 

 

抗振強度

振動試驗臺

2

3

4

±g

老化測試

紫外室和高低溫濕熱交變模擬

6

7

8

Year

激光波長

對人體無害的紅外激光

 

940

 

nm

2、紅外+地磁(NW-VD2M-NB-IR

參數

測試條件

最小

典型

最大

單位

工作功耗

射頻關閉傳感器采樣,配置接口工作

30

35

40

mA

休眠功耗

射頻關閉,傳感器關閉,MCU休眠

88

97

100

uA

峰值功耗

射頻傳輸功率17dBm,傳感器采樣,配置接口工作

260

280

300

mA

平均功耗

6個月5000次上報平均電量測試

360

380

400

uA

工作電壓

正常通信,傳感器工作

3.0

3.3

3.6

V

電池容量

5mA放電,20℃,截止電壓2.8V

19

38

57

Ah

工作周期

設置休眠時間30秒,最大65

3

5

7

Year

環境溫度

高低溫試驗箱,連續8小時工作

-40

20

80

EMC

接觸放電、群脈沖、浪涌等

 

CLASSB

 

 

抗壓強度

50噸液壓機機械疲勞測試

7

8

9

T

檢測精度

海拔120m,25℃,1000輛車進出

95%

96%

97%

Park/100

檢測參數

地磁三軸、溫度、紅外測距

 

X Y Z

 

 

防護等級

1m浸水測試,,開蓋無進水漏水

 

IP68

 

 

抗振強度

振動試驗臺

2

3

4

±g

老化測試

紫外室和高低溫濕熱交變模擬

6

7

8

Year

紅外線波長

 

 

940nm

 

 

3、雷達+地磁(NW-VD2M-NB-Radar

參數

測試條件

最小

典型

最大

單位

工作功耗

射頻關閉傳感器采樣,配置接口工作

20

28

30

mA

休眠功耗

射頻關閉,傳感器關閉,MCU休眠

100

110

130

uA

峰值功耗

射頻傳輸功率23dBm,傳感器采樣,配置接口工作

460

480

500

mA

平均功耗

6個月5000次上報平均電量測試

860

880

980

uA

工作電壓

正常通信,傳感器工作

3.0

3.3

3.6

V

電池容量

5mA放電,20℃,截止電壓2.8V

19

38

57

Ah

工作周期

休眠時間設置為5

2

3

4

Year

環境溫度

高低溫試驗箱,連續8小時工作

-40

20

80

EMC

接觸放電、群脈沖、浪涌等

 

CLASSB

 

 

抗壓強度

50噸液壓機機械疲勞測試

14

15

16

T

檢測精度

海拔120m,25℃,1000輛車進出

98%

99%

99.3%

Park/100

檢測參數

地磁三軸、溫度、雷達測距和覆水

 

X Y Z

 

 

防護等級

1m浸水測試,開蓋無進水漏水

 

IP68

 

 

抗振強度

振動試驗臺

2

3

4

±g

老化測試

紫外室和高低溫濕熱交變模擬

6

7

8

Year

4、通信性能

參數

測試條件

最小

典型

最大

單位

通信頻段

電信、移動、聯通、中華(臺北)

800

850

900/1800

MHz

可選頻段

LoRa、ZIGBEE 2.4G藍牙

410

470

2400

MHZ

發射功率

發射增益

17

20

23

dBm

傳輸速率

藍牙和NB波特率

 

9600

25000

bps

字節長度

藍牙和NB通信數據包長

10

20

100

byte

5、心跳信號

參數

測試條件

最小

典型

最大

單位

心跳周期

定期心跳,回報設備狀態

1

12

24

h

最大偏移

一般非精密時鐘,有誤差

20

30

40

s

6、地磁外殼尺寸和重量

參數

測試條件

最小

典型

最大

單位

頂部直徑

 

 

98

 

mm

底部直徑

 

 

96

 

mm

埋地高度

 

 

100

 

mm

重量

 

400

475

520

g

7、地磁操作和存儲環境

參數

測試條件

最小

典型

最大

單位

操作溫度

車位檢測狀態準確度錯誤概率≤1%

-40

25

85

儲存溫度

正常在25度以下0度以上

-20

25

55

儲存磁場環境

不允許保存在強磁場環境下

±1000

±1500

±2000

mGauss

 

五、   不同輔助傳感器應用對比

   地磁類別

對比項目

單模地磁

紅外地磁

激光地磁

雷達地磁

檢測精度

95%

96%

98%

99%

浸水冰雪

不影響

靠地磁

靠地磁

靠地磁

樹葉塵污

不影響

紅外失效

激光失效

不影響

平均功耗

最小

較小

較小

小于1mA

測距范圍

0-30cm

5-60cm

10-80cm

能量范圍

0-25cm

12-80cm

萬套單價

最低

較低

略高


 

 

六、產品圖片

 

   005

02

04雷達NB地磁_09

04雷達NB地磁_02

 

七、檢測報告

1、省部級權威檢測報告

檢測報告1

2、專業檢測報告(源自中華臺北苛刻實驗室)

2.1射頻傳導試驗

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2.2窄帶頻帶試驗

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2.3、IP68防水試驗

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2.4、電磁兼容試驗

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八、入網許可證

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九、  成本核算

  本套技術方案中的成本主要分4塊:

1、無線地磁設備成本,依據目前選擇的硬件成本和批量生產,估算成本在500-900元每套;

2、通信服務費成本,因為選用NB-IOT窄帶物聯網,運營商收取費用,每套5年服務費大概在50元,量大還享受運營商優惠套餐;

3、服務器及運營成本,這塊根據商業運作確定,由投資商和用戶去均攤;

4、工程安裝費,一般估算每套50-100元左右;

十、對比性分析

與傳統地磁車位檢測和超聲波檢測,對比性分析表如下:

 

功耗

組網

通信速率

工程安裝

中繼主機

電源供應

成本

NB地磁

NB

簡單

干電池

低廉

傳統地磁

射頻二傳+GPRS

地磁簡單,但中繼和主機復雜

干電池+新能源

高,中繼和主機成本高昂

超聲波

RS485+光纖

復雜

交流電源

中等,費用集中在布線

紅外探測

RS485+光纖

復雜

交流電源

中等,費用集中在布線


十一、效益結論

經過本方案論證和分析,可以得出以下幾點結論:

1、基于NB-IOT的無線地磁車位檢測器方案,功耗低、成本低、安裝簡單、組網方便,是性價比很高的推廣方案;

2、在城市NB-IOT車位檢測器大面積布設基礎上,有利于進行城市停車位管理,解決停車難、找車位難的問題,避免停車位資源浪費;

3、由于無線地磁車位檢測技術采用大容量干電池技術,5年才更換一次電池,設備狀況聯網監控,該系統成熟可靠,維護也方便;

4、基于NB-無線地磁停車位系統的建立,后續運營服務會創造更多的就業機會,增加GDP創收,同時也是一項利國利民的民生工程,值得大面積推廣。

 

 

 

 

來源:合肥恩維智能科技有限公司

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