SENZORI

SENZORI U PROMETU

 

Prometni senzori predstavljaju vrhunska dostignuća tehnike. Oni mogu biti postavljeni na samoj prometnici posebnim načinima montiranja pri izgradnji prometnice, naknadno, ili u neposrednoj blizini. Tu spadaju:

 

• detektori prometnih tokova koji snimaju i bilježe njegove promjene te prenose informacije relevantnim centrima

• detektori ulaska vozila u zonu radova koji jakim alarmom upozoravaju radnike da se "zalutalo" vozilo približava i pruža im 5-7 sekundi da napuste mjesto rada i izbjegnu moguće povrede

• detektori prekoračenja brzine kretanja koji u kombinaciji sa sustavom kamera daju mogućnost registriranja prekršioca, uz automatsko izdavanje kazne ili obavještavaju najbliže policijske patrole o njegovim podacima i ozbiljnosti prekršaja

• sofisticirani detektori vozila registriraju magnetno polje svakog vozila i mogu brojati automobile, registrirati njihovu brzinu, dužinu, težinu kao i međusobni razmak između vozila. Mogu biti postavljeni u jednoj ili više traka i funkcionirati pri svim brzinama vozila.

​

 

Sada ćemo pobliže objasniti najčešće korištene senzore koji su se zbog svojih osobina izdvojili u odnosu na ostale i trenutno su masovno u upotrebi prilikom realiziranja zadaće inteligentne ceste. U ove senzora spadaju :

1. Kamere

2. Infracrveni senzori

3. Radio senzori

4. Akustični senzori

5. Optički senzori

6. Lasersko radarski senzor

7. Induktivni loop senzori

8. Senzori za detekciju vremenskih uvjeta

 

 

1. KAMERE

 

Kamera daje realnu sliku prometnih uvjeta na cesti. Podaci se procesuiraju pomoću mikroprocesora smještenog u uređaju za detekciju video slika. Za snimanje prometa pomoću kamera koriste se dva pristupa. Snimanje prometa pomoću kamere koja nadgleda specifične zone autoceste kako bi detektirala prisustvo vozila. Drugi pristup koristi algoritme za identifikaciju i zapisivanje vozila kada ona prođu kroz područje vidljivo kameri.

 

Nadzor kršenja prometne regulative uključuje automatsko detektiranje tipa vozila, registracijske pločice, prekoračenja brzine.

 

Prednosti ovih uređaja:

- mogućnost nadgledanja područja s većim brojem prometnih traka

- modifikacija zone detekcije tj. pokrivanja je jednostavna

- dostupnost velike količine podataka

- uz pravilno podešavanje omogućavaju detekciju na širem području

- povezivanjem kamera dobiva se pregledna slika odvijanja prometa duž cijele autoceste     na kojoj su kamere postavljene

 

Nedostaci ovih uređaja:

- za instalaciju ovih uređaja potrebno je postojanje određene infrastukture na cesti 

- utjecaj vremenskih uvjeta na rad ovih uređaja je velik; u slučaju snijega, magle i drugih    vremenskih neprilika prikaz odvijanja prometa na cesti je dosta degradiran u smislu          kvalitete slike

 

IP kamere se koriste zbog njihove izuzetno visoke rezolucije, koja može ići i do 40 Mpix. Snimka u megapixel tehnici je bogata detaljima, čuva se na hard-diskovima i može se zumirati i mjesecima poslije nekog događaja.

 

Za noćno snimanje kamere su opremljene sa specijalnim infracrvenim reflektorima koji omogućavaju, ako je to potrebno, prepoznavanje registarske oznake vozila.

 

 

2. INFRACRVENI SENZORI

 

Infracrveni senzori se koriste za detekciju vozila i njihove brzine. Dijele se na aktivne i pasivne.

• Aktivni infracrveni senzori emitiraju svjetlosni snop na površinu ceste i mjere vrijeme potrebno da se reflektirani signal vrati do uređaja. Kada se vozilo nađe na putu laserskog snopa, vrijeme koje je potrebno da se snop vrati je smanjeno. Ova vrsta infracrvenog senzora ne može raditi u lošim vremenskim uvjetima jer kratka valna duljina koja je emitirana ne može prodrijeti kroz snijeg i kišu.

• Pasivni infracrveni senzori detektiraju vozila na cesti mjerenjem infracrvene energije koja zrači s područja detekcijske zone. Vozilo će uvijek imati temperaturu različitu od okruženja.

​

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zone detektiranja pasivnih infracrvenih senzora

 

3. RADIO SENZORI

 

Radio senzori prenose elektromagnetne signale te u svojoj konstrukciji zahtijevaju kvalitetnu obradu signala koja će omogućiti prijenos informacije. Najznačajniji predstavnik radio senzora je radar.

 

Radar je radio senzor koji omogućava utvrđivanje pozicije i brzine vozila. Za utvrđivanje pozicije vozila radar šalje visoko-frekventne impulse na površinu ceste kako bi utvrdio vrijeme kašnjenja povratnog signala, time računajući udaljenost od promatranog vozila.

 

Postoje tri vrste radara koji se koriste u ovakve svrhe.

• Ručni laserski radari su uređaji koji rade na principu radarske zrake, kojoj je domet oko 800 metara, a uobičajeno se iz laserskog pištolja „puca“ u registarske tablice vozila udaljenog oko 400 metara. Laserski pištolj emitira usku lasersku zraku prema meti, ta se zraka od mete reflektira te se jedan njen mali dio vraća natrag u uređaj. Vrijeme koje protekne od emitiranja laserske zrake do povratka reflektirane zrake mjeri se u uređaju i ono omogućuje određivanje udaljenosti mete. Potom se mjerenje ponovi i mjeri se vrijeme između ove dvije udaljenosti. Na osnovu ovoga se računa brzina dolazećeg vozila.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Radarski sistem instaliran u operaterska vozila sastoji se od prednje i zadnje kamere te centralne jedinice s printerom i sistemom koji snima kretanje vozila. Video kamera iz automobila snima automobil iza kojeg se vozi, a neophodno je voziti bar 200 m iza praćenog vozila, na konstantnoj udaljenosti. Tokom praćenja meta se fotografira četiri puta, a na svakoj od fotografija se nalaze informacije kao što su: brzina kretanja vozila, točno vrijeme i prijeđeni put od trenutka kada je počelo snimanje.

 

• Radarski sistem instaliran na postolje koristi kombinaciju radara i fotometrijske tehnologije, što omogućava slikanje mjernog objekta i može poslužiti kao dokaz za sudsko - pravne i druge postupke. Ovakav radar trebao bi biti usmjeren prema cesti pod određenim kutom (najčešće 45 stupnjeva), a mjeri brzinu s udaljenosti 15-20 metara. Dakle, ako je radar uočljiv s nekoliko stotina metara, stigne se usporiti i izbjeći kažnjavanje. 

 

Radari nisu osjetljivi na loše vremenske prilike i omogućavaju upotrebu i danju i noću. Ovo je jako važna osobina koja ovu vrstu radara čini nezamjenjivom za mjerenje i upravljanje prometom.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. AKUSTIČNI SENZORI

 

Akustični senzori mjere prijelaz vozila na određenoj dionici, njihovo prisutstvo i brzinu tako što prepoznaju zvučnu energiju ili zvukove proizvedene u prometu, odnosno detektiraju buku proizvedenu dodirom kotača s cestovnom podlogom.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. OPTIČKI SENZORI

 

Optički senzori su u mogućnosti mjeriti temperaturu, pritisak, radijaciju, magnetno polje i slično. U prometu se najvećim dijelom koriste za mjerenje temperature površine ceste. Optički senzori se često koriste kako bi se dobile što preciznije informacije o temperaturi površine ceste.

 

6. LASERSKO-RADARSKI SENZORI

Lasersko-radarski senzori omogućavaju detekciju uvjeta na cesti. Utvrđuje recimo da li je asfalt na cesti mokar ili suh. Sistem lasersko-radarskog senzora sastoji se od glavnog dijela, laserskog radar, kontrolne jedinice i krajnje jedinice. Laserski radar detektira vrijeme putovanja emitiranog laserskog snopa od radara do površine ceste i nazad kao i intenzitet refleksije snopa o površinu koji se računa kao odnos emitirane i odbijene snage lasera.

 

7. INDUKTIVNI LOOP SENZORI

Induktivni loop senzori rade na principu pojave struje u slučaju kada se određeni električni vodič nađe u blizini magnetskog polja. U promatranju i mjerenju prometa na cestama metalno vozilo predstavlja magnetno polje, a induktivna strujna petlja električni provodnik. Mjerna jedinica na cesti upravo mjeri generirane signale (pojavu struje) koje nastaju prelaskom vozila preko petlje. Ova vrsta senzora se najčešće koristi za brojanje automobila na cesti, ali i za mjerenje brzine svakog vozila. Najveća prednost ovakvih senzora su manji troškovi u odnosu na druge vrste senzore (optički, infracrveni). No, što se nedostataka induktivnih loop senzora tiče, najveći je svakako kopanje jednog dijela ceste kako bi se postavili, što smanjuje kvalitetu i vijek trajanja ceste.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Induktivni loop senzor

 

8. SENZORI ZA DETEKCIJU VREMENSKIH UVJETA

• Atmosferski senzori mjere različite vremenske prilike kao što su: temperatura zraka, barometarski pritisak, vlažnost zraka, brzinu vjetra, vidljivost i praćenje oblaka (intenzitet sunčevih zraka).

• Termometri- temperatura zraka najčešće se mjeri električnim termometrima koji se upotrebljavaju u automatskim senzorskim stanicama. Oni sadrže metalne žice kojima se s povećanjem temperature povećava otpor na protok električne struje. Platina i bakar se obično upotrebljavaju zbog gotovo linearnih odnosa između otpornosti i temperature.

• Hidrometri mjere vlažnost zraka kroz vodenu paru, tj. isparavanjem vode u zraku. Oni detektiraju vlažnost i očitavaju nove vrijednosti u skladu sa nastalim promjenama prouzrokovanim vlažnošću.

• Vjetrokazi su zaduženi za određivanje pravca strujanja vjetra. Konvencionalni vjetrokaz sastavljen je od horizontalnog tijela na kome se nalazi rep koji je postavljen vertikalno. Na osnovu strujanja vjetra vjetrokazi se horizontalno okreću oko svoje ose, tako da je rep vjetrokaza u odnosu na mjesto fiksiranja okrenuto u smjeru strujanja vjetra.

• Površinski senzori služe za mjerenje prilika na gornjoj površini ceste (temperaturu, vlažnost, led, smrznute površine,različite kemijske koncentracije na pojedinim dijelovima). Postoje dva tipa senzora:

  • aktivni - primaju i šalju signale i mjere refleksiju dobivenu od površinskih područja promatranja

  • pasivni - detektiraju energiju dobivenu refleksijom od vanjskih izvora

• Instrumenti za određivanje vidljivosti služe za procjenu vidljivosti tj. količine reflektirane svjetlosti na određenoj udaljenosti. Oni posjeduju projektor koji emitira impulsne bljeske svjetlosti u konusno oblikovanim svjetlosnim snopovima.

• Kišni instrumenti mjere količinu i intenzitet padalina, pored toga oni očitavaju ukupno vrijeme kao i početak i kraj padalina. U njima su obično ugrađeni:

  • ćelija

  • instrument za predviđanje padalina