淺析磁翻板液位計(jì)在智慧城市建設(shè)中的運(yùn)用

日期：2019-11-27 來源：作者：

根據(jù)聯(lián)合國1，到2050年，全球人口將增加多達(dá)96億。其中63億將生活在城市地區(qū)。隨著城市變得越來越復(fù)雜，其資源管理也變得越來越具有挑戰(zhàn)性，將需要可持續(xù)和明智的方法來保持城市的高效和宜居性。

數(shù)字技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)2將實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸優(yōu)化，其中我們可以看到智能路燈或?qū)崟r(shí)交通數(shù)據(jù)只是兩個示例。由于其速度，重量和尺寸的獨(dú)特特性，TeraRanger磁翻板液位計(jì)可以通過例如對交通監(jiān)控做出貢獻(xiàn)，在使智慧城市成為現(xiàn)實(shí)的過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

實(shí)驗(yàn)裝置

TeraRanger One B型磁翻板液位計(jì)安裝在桿的末端，并懸吊在高速公路上的一座橋上，與地面的距離約為7.5 m。

為了確定橋的高度，使用了激光指示器。實(shí)驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間是使用移動應(yīng)用程序秒表計(jì)時(shí)的。用TeraRanger One觀察到了十一輛經(jīng)過磁翻板液位計(jì)視場的車輛的距離。

為了進(jìn)一步分析，使用MacBook Air和Arduino軟件（波特率為115200）記錄了數(shù)據(jù)值流。實(shí)驗(yàn)在陽光充足的條件下進(jìn)行，輻照度為250 W / cm 2，在5:20 pm和5:40 pm之間，溫度為22.2°C。

方法

處理從TeraRanger One磁翻板液位計(jì)收集的原始數(shù)據(jù)，以分析車輛高度隨時(shí)間的變化。這包括移除異常值，并在磁翻板液位計(jì)達(dá)到其檢測極限時(shí)將距離值設(shè)置為7.5 m，因?yàn)樵谶@些特定的測試條件（停機(jī)坪）下，該極限和電橋的高度非常相似。

因此，通過利用TeraRanger One磁翻板液位計(jì)收集的距離d獲得從地面測量的高度：

為了根據(jù)外部條件提供zui佳結(jié)果，TeraRanger One B型磁翻板液位計(jì)的數(shù)據(jù)采集頻率會自動調(diào)整，因此可以利用實(shí)驗(yàn)的經(jīng)過時(shí)間和流式傳輸?shù)臄?shù)據(jù)值來近似平均讀取頻率。此信息已用于在第4節(jié)中創(chuàng)建圖。

結(jié)果

使用TeraRanger One磁翻板液位計(jì)，記錄了兩個序列。對于每個實(shí)驗(yàn)，從地面測得的高度加上相應(yīng)車輛的一些示例。圖中的峰值與每輛車的通過之間存在明顯的對應(yīng)關(guān)系。

不能評估為噪聲的兩個非常尖銳的峰與任何車輛都沒有對應(yīng)關(guān)系，應(yīng)與磁翻板液位計(jì)的檢測極限相關(guān)聯(lián)。表4.1列出了TeraRanger One磁翻板液位計(jì)的平均數(shù)據(jù)采集頻率ƒ，橋上車輛的平均車輛高度和平均車輛頻率。

交通監(jiān)控中的應(yīng)用

TeraRanger One磁翻板液位計(jì)可用于通過評估給定時(shí)間段內(nèi)檢測到的車輛數(shù)量來監(jiān)控交通信號燈，橋梁或十字路口的交通流量的應(yīng)用。流式傳輸數(shù)據(jù)的潛力將提供實(shí)時(shí)交通數(shù)據(jù)和車輛尺寸統(tǒng)計(jì)信息的高度信息，這可能會影響道路維護(hù)計(jì)劃。

另外，兩個對齊的TeraRanger磁翻板液位計(jì)（相距已知距離）可以用于速度估計(jì)，因?yàn)樗鼈兊男盘柨梢酝ㄟ^使用TeraRanger Hub同步已知量。檢測之間的時(shí)間差可用于使用此簡單方法確定車輛的速度。

結(jié)論

TeraRanger One放置在距離地面7.5 m高的一座橋梁上，能夠清楚地檢測出在下方高速公路（法定時(shí)速限制為110 kph）上行駛的車輛。這驗(yàn)證了TeraRanger One磁翻板液位計(jì)在交通監(jiān)控應(yīng)用中的利用率。

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