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bebba035fd
...
main
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 admin
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af1a08783e | ||
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admin
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76a2cc3862 | ||
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admin
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ad8975361a | ||
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admin
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4480bae693 | ||
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admin
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7a32ba150b | ||
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admin
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5e580b6bb1 | ||
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admin
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601c6705c1 | ||
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admin
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d3ad604848 | ||
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admin
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80b8245f2c | ||
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admin
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7914d9f350 | ||
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admin
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8c48fc2667 | ||
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admin
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7343d3abde | ||
|
admin
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497bf5d1f7 |
@@ -43,9 +43,12 @@
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### Git 远程仓库
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- 地址：`https://git.szdego.cn/admin/xdeSpace.git`
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- 地址：`https://git.szdego.cn/admin/xdeSpace.git`（Gitea）
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- 类型：Gitea
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- **推送方式：SSH 端口 222**（`ssh://git@git.szdego.cn:222/admin/xdeSpace.git`），HTTP 推送大文件受 nginx 413 限制
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- SSH key：`/root/.ssh/id_ed25519`（已注册 Gitea admin，fingerprint SHA256:cXPKm1NOZ91fJ9aEUCJJJ0aN0bLm9kHFWZASCByNQ64）
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- SSL 验证已跳过（证书域名不匹配）
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- **服务器 root 凭据**：见本地文件 `/root/.openclaw/state/server-credentials.md`（⚠️ 敏感，不进 git）
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## 🔧 系统定时任务
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@@ -0,0 +1,348 @@
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# variation 上报量分析报告
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> 分析对象：`uart_report_packet_loop_acs()` 中上报的 **变化量 variation**
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> 涉及文件：`src/main.c`（组包）、`src/TaskLoop.c`（基线/IIR 更新）、`inc/TaskLoop.h`（参数宏）
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> 协议版本：与《DLD960Loop_串口通信协议.md》**V1.05** 同步（2026-07-14：variation 无符号 2B → **有符号 3B**，见 §5）
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> 结论层次：物理层 → 信号层 → 数据层 → 上报调度层
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## 0. 一句话结论
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`variation = loop_Origin − loop_CAPVD`（V1.05 起为 **3 字节有符号补码**：正 = 车辆/金属进入方向，负 = 反向漂移），是 **"慢阶跃基线"** 与 **"快速跟踪当前值"** 两个不同时间尺度量的瞬时差。
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它在 **每次组包时实时计算**，本身无独立状态；真正决定其波形形态的是三个错位的时钟：
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- `loop_CAPVD` 的 **≈10ms** 采样
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- `loop_Origin` 的 **5s 阶跃** 更新
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- 上报的 **150ms / 600ms** 采样窗
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三者不同步 → 无车时 variation 天然呈 **锯齿波**。
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## 1. 定义位置
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`src/main.c` — `uart_report_packet_loop_acs()` 组包段（V1.05 现行实现）：
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```c
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// 变化量 (3B, LE, 有符号补码) — V1.05
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// 定义: variation = Origin - CAPVD
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// 正值 = 当前值低于基线(车辆/金属进入, 检测裕量方向)
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// 负值 = 当前值高于基线(反向漂移/异常抬升)
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int32_t variation = (int32_t)unit->loop_Origin - (int32_t)unit->loop_CAPVD;
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if (variation > 8388607) variation = 8388607; // +2^23-1 饱和, 防回绕
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if (variation < -8388608) variation = -8388608; // -2^23 饱和
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g_pkg_uart_report.pkg[i++] = (uint8_t)(variation & 0xFF);
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g_pkg_uart_report.pkg[i++] = (uint8_t)((variation >> 8) & 0xFF);
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g_pkg_uart_report.pkg[i++] = (uint8_t)((variation >> 16) & 0xFF);
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```
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- **带符号带方向**：正 = 检测裕量方向（与旧版有车时的数值语义连续），负 = 反向漂移
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- 3 字节小端补码，值域 ±2²³−1，发送端 **饱和限幅，不会回绕**
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- 旧版（≤V1.04）为 2B 无符号绝对值，缺陷与变更动机见 **§5**
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## 2. 三个操作数的更新节奏
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| 量 | 物理含义 | 更新触发 | 真实周期 | 特性 |
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|---|---|---|---|---|
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| `loop_CAPVD` | IIR 后当前线圈值 | 每次 `loop_CAP_OK` → `vd1_task_per_channel()` | **≈10ms**（固定测量窗 `LPCNT×Xn≈131072` timer counts） | 快，τ≈32ms，斜率限幅 5% |
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| `loop_Origin` | 基线 | `update_moving_average()` 窗口满才写 | **阶跃式**（见 §3） | 慢，平台期恒定不动 |
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| `variation` | 上报的变化量 | 每次组包现算 | 被 **上报窗采样**：事件 150ms / 空闲 600ms | 瞬时差，3 字节有符号（V1.05） |
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> 关键点：`variation` 没有独立状态，它只是组包那一刻两值之差。
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> 它的"更新周期"实际是 **上报采样周期**（150/600ms）；它的"波形形态"由 Origin 的阶跃周期决定。
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上报间隔宏（`inc/TaskLoop.h`，50ms tick）：
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```c
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#define REPORT_IDLE_TICKS 12 // 空闲稳定: 12×50ms = 600ms
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#define REPORT_EVENT_TICKS 3 // 事件/变化: 3×50ms = 150ms
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```
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上报调度还叠加了 **上电 3s 抑制**（`misc_counter < 60` 跳过，等基线稳定）。
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## 3. loop_Origin 基线更新的状态机（核心）
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`update_moving_average()` 是 **累加到窗口满才写一次**，中途 Origin 岿然不动：
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```c
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*p_sum += new_value; (*p_cnt)++;
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if (*p_cnt >= window) { // 只有这里改写 Origin
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*p_origin = *p_sum / window;
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*p_cnt = 0; *p_sum = 0;
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}
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```
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| 状态 | 判据 | window | 阶跃周期 @10ms | 对 variation 的影响 |
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|---|---|---|---|---|
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| **稳定期** | `!loop_stable`，`stable_cnt < 128` | 100 | **~1s** | 上电快速收敛，`CAPVD = Value` 直通 |
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| **正常跟踪** | 无车 & `dev < dlt_ORG×4` | **500** | **~5s** | Origin 每 5s 阶跃一次，锯齿主因 |
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| **冻结** | 无车 & `dev ≥ dlt_ORG×4` | — | `ORG_CNT/SUM` 清零，**不更新** | Origin 锁死，variation 保持大值 |
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| **冻结超时** | 冻结持续 & 漂移 <±2% 达 1000 次 | — | **~10s 一次性抓取** | Origin 直接 = CAPVD，variation **突然归零** |
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| **有车** | `loop_VD_FLAG == 1` | — | 不进基线分支 | Origin 全程冻结，variation 忠实跟随 CAPVD |
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相关参数宏（`inc/TaskLoop.h`）：
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```c
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#define STABLE_SAMPLES 128 // 稳定期样本数
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#define WINDOW_ORIGIN 500 // 基线跟踪窗口 (500×10ms = 5s)
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#define FREEZE_TIMEOUT 1000 // 冻结超时 ~10s @10ms
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#define FREEZE_STABILITY_RATE 2 // 稳定性窗口 ±2%
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#define MAX_SLOPE_RATE 5 // 斜率限幅 5%
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#define ENTRY_CONFIRM 3 // 进入确认次数
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```
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## 4. variation 波形特征
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### 场景 1 — 无车缓慢漂移（温漂 / 湿漂），最典型
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```
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CAPVD ─╱╱╱╱╱ 持续缓慢漂移(每10ms微动)
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Origin ───┐ ┌───┐ ┌── 每5s阶跃追一次
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└────────┘ └────────┘
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variation: ╱| ╱| ╱| ╱| ← 锯齿波!
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峰=5s漂移量, 谷≈0(基线刚追上)
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```
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- 5s 窗口内 Origin 恒定，CAPVD 漂 → variation 线性爬升
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- 窗口边界 Origin 阶跃到近 5s 均值 → variation **突然跌回 ~0**
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- **锯齿幅度 ≈ 漂移速率 × 5s**；变频器干扰下漂移快，齿更高
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- **V1.05 起锯齿带方向**：CAPVD 向下漂（裕量方向）锯齿为正，向上漂为负——漂移方向后台直接可见。旧版绝对值把负向锯齿翻成正向，与正向漂移完全不可区分
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### 场景 2 — 车辆进入 / 驻留（设计正确 ✅）
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- 车进入瞬间 `ORG_CNT/SUM` 清零 + `VD_FLAG=1`，Origin **完全冻结**
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- variation 快速跟随 CAPVD 拉大（**恒为正值**）→ 真实反映车辆信号强度，干净无锯齿
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### 场景 3 — 大干扰但非车（半截车 / 邻道串扰 / 金属堆放）
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- `dev ≥ dlt_ORG×4` 触发冻结，variation 维持大值不被基线"吃掉"
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- 偏差稳住 ±2% 达 10s 后，Origin 一次性重锁，variation 突降 → 防污染 + 慢速重学基线
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- V1.05 起，若干扰使 CAPVD **高于**基线（如基线被污染后干扰源撤走），variation 呈 **持续负值**——这是旧版完全观测不到的形态，可作为"基线被污染"的诊断特征
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## 5. V1.05 变更分析：无符号 2B → 有符号 3B（2026-07-14）
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### 5.1 改动对照
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| 项目 | 旧（≤V1.04） | 新（V1.05） |
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|---|---|---|
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| 计算式 | `\|Origin − CAPVD\|` 取绝对值 | `Origin − CAPVD` 带符号 |
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| 编码 | 2 字节无符号，小端 | **3 字节有符号补码**，小端 |
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| 值域 | 0~65535，**溢出回绕** | ±8388607，**发送端饱和限幅** |
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| 方向信息 | 无 | 正 = 车/金属进入，负 = 反向漂移 |
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| 每通道单元 | 11 字节 | **12 字节** |
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| 帧 Len / 总长（4 路无分包） | 0x2F=47 / 52B | **0x33=51 / 56B**（仍 < `BUFF_STACK_SIZE=64`，缓冲安全） |
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### 5.2 为什么必须改（旧版两个致命缺陷）
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1. **回绕污染**：variation 是 **CAPVD 计数域**的量（量级 ~131072 timer counts，不是 Hz）。大车 / 大金属全覆盖时偏差可超 65535，2B 无符号直接回绕成小值——单测实例：真实偏差 100000，旧版上报 **34464**。后台看到"大信号突然变小"的假象，判决裕量分析整段作废。
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2. **方向丢失**：绝对值抹掉符号，分不清"车辆/金属进入（CAPVD 掉到基线下）"与"反向漂移/异常抬升（CAPVD 升到基线上）"——两者的判决意义**完全相反**。雨天漂移方向、邻道串扰极性、基线污染诊断都依赖符号。
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### 5.3 符号语义（方案 B）
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```
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variation = Origin − CAPVD
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> 0 : CAPVD 低于基线 → 金属进入 / 车辆压线（检测裕量方向）
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与旧版语义连续：旧版有车时的数值 ≈ 新版正值，后台阈值可平移沿用
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= 0 : 当前值与基线重合（基线刚追上 / 真空闲）
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< 0 : CAPVD 高于基线 → 反向漂移 / 基线污染残留 / 线圈异常抬升
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```
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新版正值方向与检测判决方向一致，**有车时 variation 恒为正**；负值只出现在无车漂移或异常场景——这本身就是一个免费的诊断维度。
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### 5.4 接收端解析：必须做 bit23 符号扩展
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```c
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int32_t v = b0 | (b1 << 8) | ((int32_t)b2 << 16);
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if (v & 0x800000) v |= 0xFF000000; // bit23 = 1 → 负数，符号扩展
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```
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- 典型陷阱：按无符号 3B 拼接不扩展，**−10（F6 FF FF）会被读成 16777206**，后台曲线直接飞天
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- 存储 / 传输链路上该字段类型必须是 **有符号整型**（int32 及以上），数据库建 UNSIGNED 列会写入失败或截断
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### 5.5 影响范围（联动清单）
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| 端 | 变更 | 风险点 |
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|---|---|---|
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| Loop 固件 `main.c` | `uint32_t`→`int32_t`，3B LE + 双向饱和 | 已完成，gcc 隔离单测通过 |
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| 协议文档 | V1.05：字段表、Len 47→51、示例报文重算 | 已发布 |
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| **vd960DBN** | 解析步长 **11→12**、misc 偏移右移 1B、3B 解码 + bit23 符号扩展、fast_mode 改用 `abs(variation)` | **步长死绑定**（见 5.6） |
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| 后台 / 上位机 | 字段改有符号 int；阈值逻辑沿用正值方向；负值单独归类为漂移诊断量 | 无符号存储 / 不做符号扩展 |
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### 5.6 兼容性风险（重点盯防）
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1. **Loop 与 DBN 固件必须同版本发布**。单元步长 11↔12 死绑定，任一端用旧固件，4 通道数据整体错位。**且帧级 XOR/SUM 校验依然通过**（校验的是整帧，不感知单元边界）——这是**静默数据损坏**，不会报错，只会得到一堆"看起来合理"的错值。
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2. 上位机若想兼容新旧固件，可用 **Len 字节区分**：4 路无分包时 Len=0x2F(47) 为旧格式（2B 无符号），Len=0x33(51) 为新格式（3B 有符号），按帧动态选解析器。
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3. 口径小注：协议文字写值域 ±8388607，代码负向饱和到 −8388608（0x800000）。解析端符号扩展后无歧义，且实际物理量远到不了该量级（CAPVD 全量程才 ~131072，3B 有 **~64 倍余量**），不构成问题，仅作记录。
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### 5.7 对分析工作的直接增益
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- **冻结场景幅度可信**：大偏差不再回绕，判决裕量、灵敏度档位标定可以直接拿 variation 定量
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- **漂移方向可见**：锯齿极性 = 漂移方向，雨天 / 温漂 / 变频器干扰的方向特征可离线统计
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- **基线污染可诊断**：持续负值 = 基线学高了，此前只能靠人工比对频率曲线猜
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## 6. 需警惕的问题（直击要害）
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1. **采样混叠**：用 600ms 上报窗去采一个 5s 阶跃量。后台若按单次 variation 做实时判断，会看到同一个齿被多次采到不同高度，叠加 600ms/5s 相位漂移 → 看似"忽大忽小"。
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→ **后台不能拿单次 variation 当绝对阈值**，应看趋势或直接用 MCU 已判好的 `car_state`。
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2. ~~**2 字节截断 / 回绕**~~ → **已在 V1.05 解决**（3B 有符号 + 发送端饱和限幅，见 §5）。**DBN 解析端已核实升级完成**（2026-07-15 代码核对：`loop_uart_proto.c` 步长 12B + bit23 符号扩展、misc 偏移 c[8..11]、fast_mode 双向绝对值；详见 vd960DBN devlog 2026-07-14）。后台仅消费 JSON（带符号十进制），无二进制解析负担。
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3. **锯齿谷值≈0 误导"无车确认"**：若有逻辑用 `|variation| < 小值` 判"绝对空闲"，会在每个 5s 边界被误触发。
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→ 判空闲以 `car_state` / `loop_VD_FLAG` 为准，variation 仅作辅助幅度参考。
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4. **稳定期 window=100 → 正常 500 的切换**：上电 1s 尺度基线，128 样本后切 5s 尺度。过渡期 variation 锯齿周期从 1s 突变到 5s，后台做周期特征分析要注意此拐点。
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## 7. 待现场验证
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- `loop_CAP_OK` 的 ~10ms 为 devlog 设计值。**实际周期取决于 TMR3 时钟与线圈频率**，建议现场用示波器量相邻两次 `CAP_OK` 间隔确认。
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- 新旧固件混跑的错位形态（Loop 新 + DBN 旧）建议在工装上**故意复现一次**，留存错位数据样本，方便日后现场快速识别。
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## 8. 后续可选改进方向
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- 将 variation 改为上报 **斜率 / 趋势** 而非瞬时差，削掉锯齿混叠
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- ~~补 variation 饱和保护~~ → V1.05 已完成
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- **随包上报当前基线状态（跟踪 / 冻结 / 有车）**，让后台区分锯齿谷与真空闲、冻结大值与真车
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## 9. variation ↔ ΔL / ΔL-L 物理对应（2026-08-25 补充）
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> 配套工具：`tools/variation_calc.py`（正向/反推/3B 补码解析/灵敏度对照，纯 stdlib）
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### 9.1 物理链路：CAPVD 正比于 √L，不是 L
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由 `main.c` 频率转换公式反推：
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```c
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freq = sclk_freq × input_div × LPCNT / CAPVD → CAPVD ∝ 1/freq = T（周期）
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```
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LC 振荡器周期 `T = 2π√(LC)`，因此：
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```
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CAPVD = A·√(LC) （A = 系统归一化常数，含时钟/分频/MEASUREMENT_BASE=131072）
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```
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**CAPVD 与周期成正比，与 √L 成正比**——这是 variation 换算 ΔL 的关键前提（平方根关系，不是线性）。
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### 9.2 换算公式
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设基线电感 L₀，有车后电感 L₀+ΔL：
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```
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Origin = A·√(L₀·C)
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CAPVD = Origin·√(1 + ΔL/L₀)
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variation = Origin − CAPVD = Origin·[1 − √(1 + ΔL/L₀)]
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```
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| 口径 | 公式 | 适用 |
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|------|------|------|
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| **精确** | `ΔL/L₀ = (1 − variation/Origin)² − 1 = (variation/Origin)² − 2(variation/Origin)` | 大信号（如大车全覆盖） |
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| **一阶近似** | `ΔL/L₀ ≈ −2 × variation/Origin` | 检测阈值区间，残差 <0.2% |
|
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| 频域对应 | `Δf/f ≈ variation/Origin`（CAPVD ∝ 1/f） | 与验收标准 §3 频偏口径衔接 |
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||||
符号语义：车辆进入 → 涡流 → ΔL<0 → CAPVD<Origin → **variation 恒为正**，与 V1.05 协议一致；负值 = 反向漂移 / 基线污染。
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||||
**一阶近似的误差上界**：二阶残差 ≈ (variation/Origin)²，最低灵敏度档 0.33% 时仅 0.0011%，相对误差 <0.2%——系数 2 直接可用。
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### 9.3 灵敏度档位 → ΔL/L 触发阈值
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进入条件 `CAPVD < Origin − dlt_ORG`，进入瞬间 `variation ≈ dlt_ORG = Origin×SensTable/65536`，逐档对应：
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||||
| SENS | 进入表 | 离开表 | Δf/f 进入 (=vr) | **ΔL/L 进入 ≈ −2×vr** | ΔL/L 离开 |
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||||
|------|--------|--------|-----------------|----------------------|-----------|
|
||||
| 0 低 | 216 | 108 | 0.3296% | **−0.659%** | −0.330% |
|
||||
| 1 中 | 108 | 72 | 0.1648% | **−0.330%** | −0.220% |
|
||||
| 2 高 | 36 | 18 | 0.0549% | **−0.110%** | −0.055% |
|
||||
| 3 最高 | 10 | 9 | 0.0153% | **−0.031%** | −0.027% |
|
||||
|
||||
> 交叉验证：DLD154Pro 技术文档 sens_in {108,54,28,14} 标注 ΔL/L = 0.330%/0.165%/0.085%/0.043%，恰为 SensTable/65536 的 2 倍——产品线已统一使用 `ΔL/L ≈ 2×SensTable/65536` 口径。
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||||
### 9.4 电容档位无关性（33/43/66/76nF）
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四档电容只改绝对工作频率 f₀ = 1/(2π√(L₀C))：
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| C 档 | 频率 @ L₀≈59μH |
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|------|----------------|
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| 33nF | ~114 kHz |
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| 43nF | ~100 kHz |
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| 66nF | ~81 kHz |
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| 76nF | ~75 kHz |
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但 **Origin 与 CAPVD 均 ∝ √C，比值 variation/Origin 中 C 被消掉**：
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```
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variation/Origin = 1 − √(1 + ΔL/L₀) ← 与 C 无关
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```
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**结论：四档电容共用同一套 ΔL/L 换算表，现场换档不换标定。** 这是 LPCNT = MEASUREMENT_BASE/Xn 自适应归一化的直接收益。
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### 9.4.1 四档电容硬件结构（2026-08-25 确认）
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- **1 颗常接 33nF 基础电容** + **2 颗 IO 控制并联电容：33nF、10nF**
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- 四档 = 2 个 IO 二进制组合（粗调 33nF 大步进 + 细调 10nF 小步进）：
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```
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IO2(10nF) IO1(33nF) 总C 频率@L0≈59μH
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断 断 33nF ~114 kHz
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通 断 43nF ~100 kHz
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断 通 66nF ~81 kHz
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通 通 76nF ~75 kHz
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```
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推论：
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1. **IO 可控 = 软件切档** → 固件可实现**上电自动调谐**（扫描 4 档测频，锁定最接近目标频率的档位），现场免人工跳线。建议作为后续改进项（见 §8）。
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||||
2. **切档瞬间频率跳变**，`loop_Origin` / `loop_CAPVD` / IIR 全部失配——**切档只允许在上电稳定期或强制基线重置后进行**，运行中切档必须先重学基线。
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||||
3. **档位步进不均匀**（+10 / +33 / +10 nF）：66↔76 仅差 6kHz（8%），多车道相邻分配时**避开这两档配对**（见选档组合建议）。
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||||
4. 待验证：IO 开关器件（模拟开关 / MOS）导通电阻对谐振回路 Q 值的影响，以及 10nF 微调档在运行中切换是否引入频率毛刺。
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### 9.5 绝对电感与 ΔL 完整换算
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```
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① 绝对电感: L₀ = 1/(4π²·f₀²·C) ← f₀ 用上报频率(3B)，C 用当前档位电容
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② 相对变化: ΔL/L₀ ≈ −2 × variation/Origin
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③ 绝对变化: ΔL = L₀ × ΔL/L₀
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```
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示例（C=43nF, f₀=100kHz → L₀≈58.9μH；SENS=1 触发，variation=216, Origin=131072）：
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```
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variation/Origin = 0.1648%
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ΔL/L₀ ≈ −0.330%
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ΔL ≈ −58.9μH × 0.330% ≈ −0.194 μH
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```
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### 9.6 使用注意事项（后台/上位机口径）
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1. **必须归一化**：variation 是 CAPVD 计数域（~131072 量级），直接拿绝对值当 ΔL 会差 4~5 个数量级。所有换算先除 Origin。
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||||
2. **只有有车冻结期的 variation 干净**：有车时 Origin 冻结，variation 忠实反映信号强度，此刻换算 ΔL/L 最可信；无车时 Origin 5s 阶跃 → variation 呈锯齿，锯齿峰 = 5s 漂移量，不能当车辆信号。
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||||
3. **基线重锁识别**：冻结超时（10s 稳定）后 Origin 强制 = CAPVD，variation 突降归零——后台应识别为"基线重锁"事件，勿当车辆离开。
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||||
4. **文档口径 2 倍陷阱**：SensTable/65536 直接读是 Δf/f（0.33%），标成 ΔL/L 是 0.66%。验收/规格文档必须注明口径（推荐统一用 ΔL/L）。
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||||
5. **绝对 ΔL 依赖 C 档信息**：协议帧未带 C 档位，后台需按现场配置查表，或由 f₀ 与档位映射反推（f₀ 落在哪档频率区间即哪档）。
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### 9.7 工具用法速查
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```bash
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cd tools
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python3 variation_calc.py --freq 100 --cap 43 --variation 216 --origin 131072 # 正向
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||||
python3 variation_calc.py --freq 100 --cap 43 --dl-rel 0.33 # 反推
|
||||
python3 variation_calc.py --parse-var F6FFFF # 3B LE 补码解析
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||||
python3 variation_calc.py --sens-table # 四档对照
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||||
python3 variation_calc.py --interactive # 交互
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```
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@@ -0,0 +1,457 @@
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# 环路线圈健康评估 — 第三方应用设计依据
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> **文档版本**：V1.1
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> **编制日期**：2026-08-24
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> **编制依据**：FHWA《Traffic Detector Handbook: Third Edition》Vol.I (FHWA-HRT-06-108) / Vol.II (FHWA-HRT-06-139)、NEMA TS 2-2003、Carlo Gavazzi LDP 系列手册、3M US4449115 专利实测值、明尼苏达大学 CTS-09-06 实测
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||||
> **适用对象**：小程序 / 平台应用等第三方应用，基于车检器上报数据对环路线圈进行**运行状态评估**（判定线圈是否正常）
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## 1. 文档定位
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### 1.1 解决什么问题
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第三方应用（小程序、平台）拿到车检器上报的数据后，需要回答：
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1. **这个线圈现在是否正常？**
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2. **如果不正常，问题可能出在哪**（断线 / 短路 / 受潮 / 匝间击穿 / 引线过长 / 钢筋影响 / 灵敏度设置不当）？
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3. **用户输入线圈几何参数（长、宽、匝数）后，上报的频率、电感量是否在合理范围？**
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### 1.2 评估原理（一句话）
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车检器与线圈构成 **LC 振荡器**，车辆进入线圈导致电感下降 → 频率/周期偏移 → 检测器判定"有车"。
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因此，**线圈的电气参数（电感 L、谐振频率 f、品质因数 Q、电阻 R）直接决定检测性能**，
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通过比对"理论值 / 安装基线 / 实时上报值"三者的偏差，即可评估线圈健康状态。
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### 1.3 三类测量来源
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| 来源 | 获取方式 | 说明 |
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|---|---|---|
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| **A. 车检器自检上报** | 检测器固件周期性/事件性上报 | 频率、电感量、ΔL、ΔL/L、Q 值、基线漂移等 |
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| **B. 用户人工输入** | 小程序表单 | 线圈长、宽、匝数、引线长度、线规、埋深 |
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| **C. 现场仪表测量** | 万用表 / LCR 表 / 示波器 | 直流电阻、电感、Q 值、峰峰值、波形 |
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> 本设计文档以 **A+B 为主**（平台侧可自动完成），C 作为**深度诊断**手段。
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## 2. 评估参数体系总览
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| 参数 | 符号 | 单位 | 上报/测量方式 | 健康判据核心 | 优先级 |
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|---|---|---|---|---|---|
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| 谐振频率 | f | kHz | 检测器上报 | 理论频率 ±10~20% | ★★★ |
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| 电感量 | L | μH | 检测器上报 / LCR 表 | 理论电感 ±20~30% | ★★★ |
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| 电感变化量 | ΔL | μH | 检测器上报 | 车型对应典型值区间 | ★★★ |
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||||
| 灵敏度 | ΔL/L | % | 检测器上报 | ≥检测器阈值，车型对应区间 | ★★★ |
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||||
| 品质因数 | Q | — | 检测器上报 / LCR 表 | 10~40（正常），<5 异常 | ★★ |
|
||||
| 直流电阻 | R_DC | Ω | 万用表 / 检测器 | 理论线阻 + 接头余量 | ★★ |
|
||||
| 振荡峰峰值 | Vpp | V | 示波器 / 检测器 | 以厂商规格为准 | ★ |
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||||
| 基线漂移 | Δf_base | Hz | 检测器上报 | 短期 <0.1%，长期 <5% | ★★ |
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## 3. 参数详解与判定标准
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### 3.1 电感量 L（最核心的"身份"参数）
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#### 3.1.1 理论值计算（用户输入长、宽、匝数）
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矩形环路电感工程计算（FHWA 附录 B 电流片公式 + 附录 C 查表）：
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```
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||||
L_loop = F' × (μ₀ × N² × A) / l (FHWA 式 2-6)
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```
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其中：μ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m，N = 匝数，A = 环面积(m²)，l = 环周长(m)，F' = 非均匀磁通修正因子。
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||||
**工程实用路径（推荐）**：直接使用 FHWA 附录 C 查表值（20 kHz 标准激励）：
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||||
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||||
**表 3-1 FHWA 附录 C：矩形环圈电感与 Q 值（6×6 ft = 1.8×1.8 m，@20kHz）**
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||||
| 线规 AWG | 1匝 L/Q | 2匝 L/Q | 3匝 L/Q | 4匝 L/Q | 5匝 L/Q |
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|---|---|---|---|---|---|
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||||
| 12 | 10 μH / 20 | 35 μH / 30 | 73 μH / 37 | 123 μH / 43 | 184 μH / 47 |
|
||||
| 14 | 11 μH / 16 | 36 μH / 24 | 74 μH / 30 | 125 μH / 35 | 186 μH / 40 |
|
||||
| 16 | 11 μH / 12 | 37 μH / 18 | 75 μH / 23 | 126 μH / 28 | 188 μH / 31 |
|
||||
| 18 | 11 μH / 8 | 37 μH / 13 | 77 μH / — | — | — |
|
||||
|
||||
> 典型值记忆：**6×6 ft 三匝 ≈ 74 μH**，是行业基准（FHWA、NEMA 测试均用此规格）。
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||||
|
||||
#### 3.1.2 引线电感叠加
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||||
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||||
```
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||||
L_total = L_loop + L_leadin
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||||
L_leadin ≈ 21 μH / 100 ft (#14 AWG 双绞引线, FHWA 式 2-14 示例)
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||||
```
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||||
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||||
| 引线类型 | 电感 |
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|---|---|
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| #14 AWG 双绞引线 | ≈21 μH / 100 ft (30.5 m) |
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||||
| Belden 8718 (12 AWG 屏蔽) | ≈0.20 μH/ft |
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||||
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||||
#### 3.1.3 串并联组合
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- **串联**：L = L₁ + L₂（互感可忽略时）
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||||
- **并联**：1/L = 1/L₁ + 1/L₂
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||||
- ⚠️ 设计下限：并联后总电感 **不得低于 50 μH**（FHWA 明确要求），否则检测灵敏度不足
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||||
|
||||
#### 3.1.4 判定标准
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||||
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||||
| 判定 | 条件（实测 vs 理论） | 可能原因 |
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||||
|---|---|---|
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||||
| ✅ 正常 | 偏差 ≤ ±20% | — |
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||||
| ⚠️ 关注 | ±20% ~ ±30% | 埋深、钢筋网、温漂、匝间距变化 |
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||||
| ❌ 异常 | > ±30% 或 < -30% | 断线（电感骤降）、匝间短路（骤降）、受潮（升高）、引线破损 |
|
||||
| 🚨 严重 | 电感为 0 或检测器报开路 | 断线 / 接线脱落 |
|
||||
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||||
> **边界说明**：钢筋网可使电感升高 5~15%（FHWA 表 2-8 实测），埋深增加使电感略升。
|
||||
> 因此**现场应以上报值与"安装基线"比对为主**，理论值作为第一道校验。
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||||
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### 3.2 谐振频率 f（最易获取的实时参数）
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#### 3.2.1 理论频率
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||||
LC 振荡器谐振频率（FHWA 式 2-46，Q ≥ 5 时成立）：
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```
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||||
f = 1 / (2π × √(L_total × C_detector))
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||||
```
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||||
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||||
其中 C_detector 为检测器内部输入电容。**公司车检器内部电容共四档（硬件选配）：33nF / 43nF / 66nF / 76nF**，第三方应用须让用户选择或由车检器上报当前档位。
|
||||
|
||||
**频率-电感对应关系（公司车检器四档电容）**：
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||||
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| L_total (μH) | C=33nF | C=43nF | C=66nF | C=76nF |
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||||
|---|---|---|---|---|
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||||
| 50 | 123.9 kHz | 108.5 kHz | 87.6 kHz | 81.6 kHz |
|
||||
| 74 | 101.8 kHz | 89.2 kHz | 72.0 kHz | 67.1 kHz |
|
||||
| 100 | 87.6 kHz | 76.8 kHz | 62.0 kHz | 57.7 kHz |
|
||||
| 150 | 71.5 kHz | 62.7 kHz | 50.6 kHz | 47.1 kHz |
|
||||
| 200 | 62.0 kHz | 54.3 kHz | 43.8 kHz | 40.8 kHz |
|
||||
| 300 | 50.6 kHz | 44.3 kHz | 35.8 kHz | 33.3 kHz |
|
||||
| 500 | 39.2 kHz | 34.3 kHz | 27.7 kHz | 25.8 kHz |
|
||||
| 1000 | 27.7 kHz | 24.3 kHz | 19.6 kHz | 18.3 kHz |
|
||||
|
||||
> 计算式：f = 1/(2π√(L×C))，L 为线圈+引线总电感。
|
||||
> 四档电容覆盖约 18~124 kHz，全部落在行业检测器工作频率范围（20~200 kHz）内。
|
||||
> **常见配置速查**：6×6ft 三匝（74μH）→ 33nF≈102kHz / 43nF≈89kHz / 66nF≈72kHz / 76nF≈67kHz；
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||||
> 中国停车场 1.0×2.0m 五匝（150~250μH）→ 各档约 36~72kHz。
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||||
|
||||
> 行业常见检测器工作频率范围：**20 kHz ~ 200 kHz**（多数在 50~150 kHz）。
|
||||
> 若上报频率超出此范围，直接判"异常"。
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||||
|
||||
#### 3.2.2 频率与电感的换算关系（重要！）
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||||
车检器检测的本质是**电感变化 → 频率变化**（FHWA 式 2-47）：
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||||
```
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||||
Δf / f = -(1/2) × (ΔL / L) = -(1/2) × S
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||||
```
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||||
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||||
**即：频率相对变化量 = 电感相对变化量的一半。**
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||||
第三方应用如果拿到的是频率，可按此公式换算成等效电感变化用于评估。
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||||
#### 3.2.3 判定标准
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||||
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||||
| 判定 | 条件 | 可能原因 |
|
||||
|---|---|---|
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||||
| ✅ 正常 | 频率在理论值 ±10%（或有基线时 vs 基线 ±10%） | — |
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||||
| ⚠️ 关注 | ±10% ~ ±20% | 温漂、受潮、车辆长期停留基线自适应 |
|
||||
| ❌ 异常 | > ±20% 或超出 20~200 kHz 范围 | 匝间短路（频率升高）、断线（频率异常/停振）、引线破损 |
|
||||
| 🚨 停振 | 无频率上报 / 报 0 | 完全断线、检测器故障 |
|
||||
|
||||
> **频率是现场最好用的快速判据**：断线→停振；匝间短路→频率显著升高（电感降）；受潮→频率缓慢漂移。
|
||||
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||||
---
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||||
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||||
### 3.3 电感变化量 ΔL 与灵敏度 ΔL/L（检测能力判据）
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||||
#### 3.3.1 定义
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||||
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||||
```
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||||
ΔL = L_无车 - L_有车 (μH，车辆进入后电感下降，ΔL 为负值取绝对值)
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||||
S = ΔL / L × 100% (%)
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||||
```
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||||
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||||
车辆进入线圈，涡流效应主导 → 电感下降（铁磁效应次要，被覆盖）。
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||||
|
||||
#### 3.3.2 标准参考值（NEMA TS 2 / FHWA Vol.II 附录 J，6×6 ft 三匝 + 100 ft 引线）
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||||
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||||
| 车辆类别 | ΔL/L (%) | ΔL (μH) | 评估意义 |
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||||
|---|---|---|---|
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||||
| Class 1 小型摩托车 | 0.13% | 0.12 | 接近多数检测器最低阈值，临界 |
|
||||
| Class 2 大型摩托车 | 0.32% | 0.30 | 可靠检测下限 |
|
||||
| Class 3 汽车（典型最小） | 3.2% | 3.0 | 信号极强 |
|
||||
| Class 3 汽车（最大响应） | 5.4% | 5.0 | 上限 |
|
||||
|
||||
**3M 专利实测（US4449115，6 ft 方环 ≈70 μH）**：
|
||||
|
||||
| 车型 | ΔL (μH) | ΔL/L |
|
||||
|---|---|---|
|
||||
| 汽车 | ~3.5 | ~5.0% |
|
||||
| 小型摩托车 | ~0.07 | ~0.10% |
|
||||
| 自行车 | ~0.015 | ~0.02% |
|
||||
|
||||
#### 3.3.3 检测器灵敏度阈值
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||||
|
||||
- 多数数字检测器可响应 **0.02%** 以上电感变化
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||||
- 常见可调灵敏度范围：**0.01% ~ 1.28%**
|
||||
- NEMA 要求：灵敏度设置 2 档（presence 模式）应有可靠检测能力
|
||||
|
||||
#### 3.3.4 判定标准
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||||
|
||||
| 判定 | 条件 | 可能原因 |
|
||||
|---|---|---|
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||||
| ✅ 正常 | 轿车场景 S ≥ 1%；摩托车场景 S ≥ 0.1% | — |
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||||
| ⚠️ 关注 | 轿车 S 在 0.3~1% | 高底盘车、灵敏度档位偏低、引线过长稀释 |
|
||||
| ❌ 异常 | 轿车 S < 0.3%；或全部车型无法触发 | 线圈尺寸与车型不匹配、灵敏度设置过低、引线过长、钢筋影响、线圈受潮 |
|
||||
| ❌ 异常（反向） | ΔL 为正（电感升高） | 铁磁效应异常主导（罕见），或检测器判据配置错误 |
|
||||
|
||||
> **引线稀释公式**（FHWA）：系统灵敏度 S_P = S_L × L_L / (L_L + L_S)。
|
||||
> 引线电感 L_S 越大，检测灵敏度越低——200 ft (60 m) 引线可使 6×2 ft 小线圈灵敏度下降 50%+。
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||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
### 3.4 品质因数 Q（线圈"健康度"的电气指标）
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||||
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||||
#### 3.4.1 定义与计算
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||||
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||||
```
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||||
Q = 2πfL / R ≈ ω₀L / R
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||||
```
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||||
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||||
FHWA 图 2-7 完整算例（3 匝 6×6 ft + 100 ft Belden 8718 引线，20 kHz）：
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||||
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||||
```
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||||
L_total = 74 + 20 = 94 μH
|
||||
R_total = 0.25 Ω(环) + 0.62 Ω(引线) = 0.87 Ω
|
||||
Q₀(空载) = √(L/(R²C)) - 1 ≈ 13.5
|
||||
Q_L(加载1kΩ并联) ≈ 11.7
|
||||
```
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||||
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||||
#### 3.4.2 典型 Q 值范围
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||||
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||||
| 条件 | Q 值 |
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|---|---|
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| 短引线环路（20 kHz） | 20 ~ 40 |
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||||
| 长引线环路（100 ft） | 10 ~ 20 |
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||||
| 埋设后（受地面/钢筋损耗） | 8 ~ 15 |
|
||||
| **Q < 5** | 🚨 频率公式失效，检测性能严重劣化 |
|
||||
|
||||
> 注意：**Q 值随频率变化**（附录 C 表给出 1/20/40/60 kHz 四档），评估时须按工作频率对应。
|
||||
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||||
#### 3.4.3 判定标准
|
||||
|
||||
| 判定 | Q 值 | 可能原因 |
|
||||
|---|---|---|
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||||
| ✅ 正常 | ≥ 10 | — |
|
||||
| ⚠️ 关注 | 5 ~ 10 | 引线过长、埋设损耗大、受潮 |
|
||||
| ❌ 异常 | < 5 | 匝间短路、严重受潮、屏蔽层破损接地、接头氧化 |
|
||||
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||||
---
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||||
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||||
### 3.5 直流电阻 R_DC（现场万用表可测）
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#### 3.5.1 理论线阻（FHWA 表 2-1）
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| 电缆 | 用途 | 线规 AWG | DC 电阻 |
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|---|---|---|---|
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| Belden 9438 | 环路线 | 14 | 0.0025 Ω/ft (0.0083 Ω/m) |
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||||
| Belden 8718 | 引线 | 12 | 0.0019 Ω/ft |
|
||||
| Belden 8720 | 引线 | 14 | 0.0029 Ω/ft |
|
||||
| Belden 8719 | 引线 | 16 | 0.0045 Ω/ft |
|
||||
|
||||
**估算公式**：R_DC ≈ 环线长(m) × 0.0083 Ω/m（#14 单导体）× 2（往返）+ 引线长 × 单位电阻 × 2
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**算例**：6×6 ft(1.8×1.8 m) 三匝 #14，周长 7.2 m × 3 匝 = 21.6 m
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→ R_环 ≈ 21.6 × 0.0083 × 2 ≈ 0.36 Ω；加 100 ft 引线(0.62 Ω) ≈ **1.0 Ω 总量级**
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#### 3.5.2 判定标准
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| 判定 | 条件 | 可能原因 |
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|---|---|---|
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| ✅ 正常 | 实测 ≈ 理论线阻（±50% 内） | — |
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| ⚠️ 关注 | 偏高 50% ~ 2 倍 | 接头氧化、线缆受损、受潮 |
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||||
| ❌ 异常 | > 2 倍理论值 或 < 理论值 30% | 接头严重氧化/虚接（偏高）、匝间短路（偏低） |
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| 🚨 开路 | ∞ | 断线 |
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> ⚠️ **注意**：万用表测的是 DC 电阻；环路工作在 20~150 kHz 时因趋肤效应交流电阻更高，
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> 且**高频下不能简单用 DC 电阻算 Q**，须用 LCR 表在对应频率测（FHWA 附录 D 说明）。
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---
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### 3.6 振荡峰峰值 Vpp（需示波器/检测器支持，深度诊断用）
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#### 3.6.1 行业参考（非强制标准）
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| 参数 | 典型范围 | 说明 |
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|---|---|---|
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| 环路激励电流 | 数十 mA 量级 | 检测器恒流激励 |
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| 振荡峰峰值 | 2 ~ 15 Vpp（多数 5~10 Vpp） | 视检测器设计 |
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| 波形 | 正弦波 | 若严重削顶/失真 → 异常 |
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||||
> ⚠️ **此参数无 FHWA 统一标准，完全取决于检测器硬件设计**。
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> 第三方应用若支持该参数评估，**必须接入厂商规格表**，不能套用通用阈值。
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||||
> 建议：检测器固件直接上报"激励电压是否在自检正常范围"这一布尔量，而非原始 Vpp。
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#### 3.6.2 判定逻辑（有厂商规格时）
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```
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Vpp 在 [厂商下限, 厂商上限] → ✅ 正常
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Vpp < 厂商下限 → ⚠️ 线圈负载过重 / 匝间短路 / 引线过长 / Q 过低
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Vpp > 厂商上限 → ⚠️ 线圈开路 / 接触不良（振荡器空载）
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```
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### 3.7 基线漂移（长期健康监测的关键）
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#### 3.7.1 机理
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- **温漂**：线圈电感温度系数，铜线约 +0.4%/100℃（电阻），电感随温度缓慢变化
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- **受潮**：水进入槽缝/接线盒 → 电容、损耗变化 → 频率缓慢漂移
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||||
- **车辆长期停留**：检测器自动基线跟踪会"忘记"该车（自动复位功能），属正常
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#### 3.7.2 判定标准
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| 判定 | 条件 | 可能原因 |
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|---|---|---|
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| ✅ 正常 | 短期（分钟级）漂移 < 0.1%；日内漂移 < 1~2% | 正常温漂 |
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| ⚠️ 关注 | 日漂移 2~5% 且持续单向 | 受潮、环境干扰、电缆破损 |
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||||
| ❌ 异常 | 日漂移 > 5% 或阶跃突变 > 5% | 进水短路、断线、电磁干扰（变频器等） |
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| 🚨 突变 | 频率瞬间跳变后不回 | 线缆被压断/剪断、接头脱落 |
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## 4. 第三方应用评估流程设计
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### 4.1 输入参数采集
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**用户输入（表单）**：
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| 字段 | 必填 | 校验 |
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|---|---|---|
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| 线圈长 (m) | ✅ | 0.3 ~ 10 |
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| 线圈宽 (m) | ✅ | 0.3 ~ 5 |
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| 匝数 | ✅ | 1 ~ 10 |
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||||
| 线规 AWG | 推荐 | 12/14/16/18 |
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||||
| 引线长度 (m) | 推荐 | 0 ~ 500 |
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||||
| 埋深 (cm) | 可选 | 3 ~ 10 |
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||||
**车检器上报（自动）**：频率、电感量、ΔL、ΔL/L、Q（如有）、基线、车辆事件
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### 4.2 评估计算流程
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```
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输入：长 W、宽 L、匝数 N、引线长
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│
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├─ Step 1: 计算理论电感 L_theory
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│ ├─ 查 FHWA 附录 C 表（6×6ft 基准 × 面积比修正）
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│ └─ 或电流片公式直接计算
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│
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||||
├─ Step 2: 叠加引线电感 L_leadin（21μH/100ft）
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||||
│ → L_expected = L_theory + L_leadin
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||||
│
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||||
├─ Step 3: 计算理论频率范围 f_expected
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│ ├─ 已知公司四档电容（33/43/66/76 nF）选档：f = 1/(2π√(LC))
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||||
│ └─ 否则用 20~200kHz 行业范围 + 基线
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||||
│
|
||||
├─ Step 4: 对比上报值
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||||
│ ├─ 频率偏差 ≤10% → ✅
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│ ├─ 10~20% → ⚠️
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||||
│ └─ >20% → ❌（转诊断）
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│
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||||
├─ Step 5: 检测能力评估（有车辆事件时）
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||||
│ ├─ 计算 ΔL/L，对照车型区间表
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||||
│ └─ 低于阈值 → 提示灵敏度/匹配问题
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||||
│
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||||
└─ Step 6: 输出评估报告
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||||
├─ 综合评级：正常 / 关注 / 异常 / 严重
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├─ 各参数明细 + 理论值/实测值对比表
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└─ 疑似故障原因 + 处理建议
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```
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### 4.3 综合评级规则
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| 综合评级 | 规则 |
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|---|---|
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| ✅ 正常 | 所有 ★★★ 参数正常，无 ★★ 异常 |
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| ⚠️ 关注 | ≥1 个参数"关注"，无"异常" |
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| ❌ 异常 | ≥1 个 ★★★ 参数"异常" |
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| 🚨 严重 | 开路 / 停振 / 电感为 0 / 断线特征 |
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---
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## 5. 故障特征速查表（反向诊断）
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| 故障现象 | 频率 | 电感 | ΔL/L | Q | R_DC | 峰峰值 |
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|---|---|---|---|---|---|---|
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| **完全断线** | 停振/0 | 0/开路 | 无事件 | 0 | ∞ | 0 或极高 |
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| **匝间短路** | ↑ 显著升高 | ↓ 显著下降 | ↓ | ↓ | ↓ | ↓ |
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||||
| **受潮/进水** | ↓ 缓慢漂移 | ↑ 缓慢升高 | ↓ | ↓ | ↑ | ↓ |
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||||
| **接头氧化** | 不稳定 | 微变 | ↓ | ↓ | ↑ | ↓ |
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||||
| **引线过长** | ↓（电容效应） | ↑（引线电感） | ↓ 稀释 | ↓ | ↑ | ↓ |
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||||
| **钢筋网影响** | ↓ | ↑ | ↓ | ↓ | 不变 | 不变 |
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| **变频器干扰** | 抖动/突变 | 抖动 | 误触发 | 波动 | 不变 | 波动 |
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| **车辆长时间停留** | 基线自适应回落 | 正常 | 事件丢失 | 正常 | 正常 | 正常 |
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## 6. 参考数据附录
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### 6.1 FHWA 附录 C 完整表（矩形环圈 @20kHz，6×6 ft）
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见 3.1.1 表 3-1。其余频率档（1/40/60 kHz）及四极/圆环表见手册原文附录 C。
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### 6.2 中国工程实践典型值
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| 场景 | 线圈尺寸 | 匝数 | 总电感估算 | 来源 |
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|---|---|---|---|---|
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| 标准车位/小车 | 1.0×2.0 m | 5~7 | 150~250 μH | 苏江/德立达 |
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| 一般车道 | 2.4~2.8 × 0.6 m | 5~6 | ≈180 μH | 苏江 |
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||||
| 一般大车 | 1.5×3.0 m | 4~5 | 200~300 μH | 苏江 |
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| 超大车辆 | 1.8×3.0 m 或 8 字形 | 4~5 | 250~350 μH | 苏江 |
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### 6.3 检测器通用规格参考
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| 参数 | 典型值 | 来源 |
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|---|---|---|
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| 输入电感范围 | 20 ~ 1000 μH | Carlo Gavazzi LDP 系列 |
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| 可调灵敏度 | 0.01% ~ 1.00%（10 档） | Carlo Gavazzi |
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| 工作频率 | 20 ~ 200 kHz | 行业通用 |
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| 并联电感下限 | ≥50 μH | FHWA |
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### 6.4 灵敏度与频率换算
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```
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Δf/f = -(1/2) × (ΔL/L) (FHWA 式 2-47, Q≥5)
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```
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## 7. 待厂商确认项（本设计文档的开放边界）
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| 项目 | 状态 | 建议 |
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|---|---|---|
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| 检测器内部电容 C | ✅ **已确认**（四档：33/43/66/76 nF） | 用户选择档位或车检器上报当前档位 |
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| 振荡峰峰值范围 | 待确认 | 厂商提供自检布尔量代替原始值 |
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| Q 值上报方式 | 部分检测器不上报 | 无 Q 上报时用 R_DC + 频率间接评估 |
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| 灵敏度档位定义 | 各厂商档位含义不同 | 评估时用百分比阈值，不依赖档位号 |
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| 基线自适应策略 | 影响长期漂移判定 | 需厂商说明自动复位/跟踪时间常数 |
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## 8. 版本记录
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| 版本 | 日期 | 修订内容 |
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|---|---|---|
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| V1.0 | 2026-08-24 | 初稿：基于 FHWA/NEMA 权威数据建立评估参数体系、判定标准、评估流程 |
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| V1.1 | 2026-08-24 | 补充公司车检器内部电容四档（33/43/66/76 nF），频率-电感对应表按四档重算 |
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*编制说明：本文档中所有公式与数据均标注来源，优先引用 FHWA 手册、NEMA TS 2 等权威标准；
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涉及硬件厂商特定参数（峰峰值、内部电容、Q 上报）处已明确标注"待厂商确认"。
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||||
现场环境（埋深、钢筋、温漂）影响大，最终判定应以"实测 vs 安装基线"为准，理论值作为首道校验。*
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@@ -0,0 +1,556 @@
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# 环路车辆检测器全环境风险评估与运维规程
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| 文档信息 | 内容 |
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| 文档名称 | 环路车辆检测器全环境风险评估与运维规程 |
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| 文档编号 | DGZN-YW-LD-001（示例，可按企业编号体系替换） |
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| 版本 | V1.0 |
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| 编制日期 | 2026-08-27 |
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| 适用范围 | 收费站车道、停车场出入口道闸、城市路口/路段三类场景的环路（感应线圈）车辆检测器 |
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| 文档用途 | 内部运维SOP、业主方运维手册、投标/技术方案附件、技术培训教材 |
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> 使用说明：本规程采用条款式编写，第1~2章为通用基础，第3章为风险评估核心，第4~7章为运维执行体系，第8章为培训要点，附录A~E为可直接套用的表格与资料。用作投标文件时可摘取第3、4、6章；用作业主手册建议整册交付并补充项目专用参数；用作培训教材建议以第8章为提纲展开。
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## 1 总则
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### 1.1 目的
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环路车辆检测器（感应线圈式车辆检测器，以下简称"检测器"）是收费车道控制、道闸防砸与自动落杆、交通流采集的基础感知设备，长期埋设于路面之下，直接暴露于全环境因素（温度、雨水、雷电、腐蚀、碾压等）作用之下，是出入口控制与收费系统中失效率最高的部件之一。
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本规程目的：
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1. 系统识别检测器在全生命周期内面临的环境风险，建立可量化、可复用的风险评估方法；
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2. 给出覆盖巡检、维保、故障处置、应急响应的完整运维规程，明确责任界面与时限；
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3. 为招标文件、业主交付、人员培训提供统一的技术依据。
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### 1.2 适用范围
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| 场景 | 典型安装位置 | 主要用途 | 本规程适用性 |
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| 高速公路/收费站 | 入/出口车道、岛头、计重车道、ETC车道 | 车辆到达/存在检测、触发抓拍与栏杆控制、队列跟踪、防跟车 | 全文适用，重点执行第3.4.1、5.2、6章 |
|
||||
| 停车场出入口 | 入口取票/识别区、出口缴费区、道闸正下方 | 触发抓拍/出卡、防砸车、自动落杆、进出计数 | 全文适用，重点执行第3.4.2、5.3、6章 |
|
||||
| 城市路口/路段 | 停止线前、导向车道、路段断面 | 交通流参数采集、信号感应控制、事件检测 | 全文适用，重点执行第3.4.3、5.4、6章 |
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### 1.3 术语与定义
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| 术语 | 定义 |
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| --- | --- |
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| 环路（感应线圈） | 埋设于路面切割槽内的导线线圈，与检测器构成LC振荡回路的感应元件 |
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||||
| 馈线（尾线） | 连接环路与检测器本体的电缆，通常要求双绞以抑制干扰 |
|
||||
| 基准频率 | 检测器上电后对环路建立的振荡频率基准，车辆检测以此为参照 |
|
||||
| 频率偏移 | 金属物体（车辆）进入环路磁场引起电感变化，导致振荡频率偏移 |
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||||
| 存在输出 | 车辆持续位于环路上方期间保持有效的输出信号 |
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||||
| 脉冲输出 | 车辆经过时输出固定宽度脉冲信号（常见500ms~2s可调） |
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||||
| 灵敏度 | 触发检测所需的最小频率偏移量，通常以档位或百分比表示 |
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||||
| 误检 | 无车辆通过时产生输出，或有车但输出与真实状态不符 |
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||||
| 漏检 | 车辆真实通过但未产生输出 |
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||||
| 可用度 | 设备处于可用状态的时间占统计周期的比例，A = MTBF/(MTBF+MTTR) |
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||||
| SPD | 电涌保护器（Surge Protective Device） |
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||||
### 1.4 引用标准与依据
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||||
| 标准/文件 | 名称 | 与本规程的关系 |
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| --- | --- | --- |
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||||
| GB/T 26942-2011 | 环形线圈车辆检测器 | 核心产品标准，规定技术要求、试验方法（现行，替代已废止的JT/T 455-2001） |
|
||||
| GB 50057-2010 | 建筑物防雷设计规范 | 户外机房/设备防雷设计依据 |
|
||||
| GB/T 21431-2015 | 建筑物防雷装置检测技术规范 | 防雷装置年检依据 |
|
||||
| GB/T 18802.11-2020 | 低压电涌保护器（SPD）第11部分 | 电源侧浪涌保护选型依据 |
|
||||
| GB 50343-2012 | 建筑物电子信息系统防雷技术规范 | 信号侧浪涌防护参考 |
|
||||
| GB/T 2423系列 | 电工电子产品环境试验 | 高低温、湿热、振动等环境考核依据 |
|
||||
| GB/T 17626系列 | 电磁兼容 试验和测量技术 | 抗扰度试验依据 |
|
||||
| GB/T 9254.1-2021 | 信息技术设备的电磁骚扰发射 | 发射限值依据（替代GB 9254-2008） |
|
||||
| GB/T 20851.1~.5-2019 | 电子收费 专用短程通信系列 | ETC车道系统级参考 |
|
||||
| GB/T 42442.1-2023 | 智慧城市 智慧停车 第1部分：总体要求 | 停车场景系统级参考 |
|
||||
| JTG 5110-2023 | 公路养护技术标准 | 公路养护框架性依据 |
|
||||
| FHWA-HRT-06-108/06-139 | FHWA Traffic Detector Handbook（第三版，2006） | 感应线圈设计、安装、维护与失效分析的权威参考 |
|
||||
| EN 50293:2012 | 道路交通信号系统电磁兼容性 | 出口项目或欧标场景参考 |
|
||||
| NEMA TS 2-2021 | 交通控制器组件标准 | 出口项目或美标场景参考 |
|
||||
|
||||
> 注：截至本规程编制日，未查到停车场环路检测器专用国家标准、全国统一的环路检测器运维行业标准；高速公路机电运维量化指标可参考地方标准（如DB36/T 743.1-2023江西、DB34/T 2153-2024安徽、DB12/T 1346-2024天津）。
|
||||
|
||||
---
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||||
## 2 系统组成与工作原理
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||||
### 2.1 系统构成
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```
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||||
┌─────────────┐ 馈线(双绞) ┌──────────────┐ 输出接口 ┌────────────────┐
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||||
│ 环路(埋设) │ ──────────────▶│ 检测器本体 │ ──────────▶│ 车道控制器/道闸 │
|
||||
│ 路面切槽内 │ │ 振荡+处理+输出│ │ 信号机/上位机 │
|
||||
└─────────────┘ └──────────────┘ └────────────────┘
|
||||
▲ 供电(220VAC/24VDC)
|
||||
│ + SPD浪涌防护
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```
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||||
环路车辆检测器系统由四部分组成：埋设环路、馈线电缆、检测器本体（含振荡回路、信号处理、输出驱动）、供电与防护单元。输出接口常见为继电器干接点（存在/脉冲）、光耦、RS485/以太网（多通道交通流型）。
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||||
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||||
### 2.2 工作原理
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||||
检测器向环路注入高频信号形成LC振荡回路。车辆（金属体）进入环路磁场区域时，涡流效应使环路等效电感减小，振荡频率升高；频率偏移超过灵敏度阈值即判定"有车"，驱动输出；车辆离开后恢复。检测器普遍具备基准频率自动跟踪功能，缓慢的环境漂移被跟踪吸收，只有快速变化（车辆）才触发输出——这也是温度漂移类故障的机理来源（见3.2）。
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|
||||
### 2.3 关键参数速查（选型与验收通用）
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| 参数 | 常见范围（行业典型值） | 说明 |
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| --- | --- | --- |
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| 工作频率 | 20~170kHz（部分型号20~500kHz），多档可调 | 相邻环路应错开频率防串扰 |
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| 可接环路电感 | 常见50~1000µH，建议工作区间100~300µH | 超限会导致不起振或检测不稳 |
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| 灵敏度 | 3~10档或连续可调 | 重载车道宜低灵敏度防误检，小车为主宜高灵敏度防漏检 |
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| 响应时间 | 10~400ms（型号差异大） | 高速触发场景应选≤50ms |
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| 输出 | 继电器（存在+脉冲）、光耦、RS485 | 触点容量注意：常见24VDC/3A级 |
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| 供电 | 220VAC或24V/12VDC | 与系统供电体制匹配 |
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||||
| 工作温度 | 常见-20~+70℃，宽温型-40~+85℃ | 按安装地极端气候选型 |
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## 3 全环境风险识别与评估
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### 3.1 评估方法
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采用"可能性×影响程度"矩阵法：
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可能性P（基于安装环境与历史故障统计赋值）：
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| 等级 | 含义 | 参考判据 |
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| P3 | 高 | 每年预计发生≥1次，或同类站点故障率>20%/年 |
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| P2 | 中 | 1~3年预计发生1次 |
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| P1 | 低 | 3年以上预计发生1次 |
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影响程度S（按对业务与安全的影响赋值）：
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| 等级 | 含义 | 参考判据 |
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| S3 | 严重 | 车道无法正常工作、存在安全隐患（如防砸失效）、系统性批量故障 |
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| S2 | 较大 | 单车道功能降级、误检/漏检影响效率、需换件修复 |
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| S1 | 轻微 | 参数漂移、指示异常，功能基本可用，调参可恢复 |
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风险等级 R = P × S：
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| R值 | 等级 | 处置策略 |
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| 9 | 极高（红） | 必须工程整改+专项预案，限期消除 |
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| 6 | 高（橙） | 纳入月度管控，优先安排整改 |
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| 3~4 | 中（黄） | 纳入季度管控，巡检重点关注 |
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| 1~2 | 低（绿） | 常规巡检覆盖即可 |
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> 矩阵表见3.3。各站点应以本节因素清单为模板，结合本地气候、交通量、供电环境逐项赋值，形成本站点的风险评估台账（附录A-5）。
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### 3.2 环境因素清单与失效机理
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以下16项为全环境因素完整清单。"概率"与"影响"列给出的是典型赋值参考（按收费站场景），具体项目应按3.1重新赋值。
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| 编号 | 环境因素 | 影响机理 | 典型故障表现 | P | S | R | 工程对策 | 运维对策 |
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| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
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| F01 | 持续高温 | 线圈电感与振荡频率温漂，超出跟踪范围；电子元件寿命下降 | 午后时段误检/"卡占用"，呈周期性复现 | 3 | 2 | 6 | 选宽温型(-40~+85℃)；环路用高温线材 | 夏季加密巡检；记录故障时段规律 |
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| F02 | 极端低温 | 线材变脆、密封材料开裂；频率漂移 | 冬季启动异常、间歇性漏检 | 2 | 2 | 4 | 低温型线材与密封胶；宽温检测器 | 入冬前专项检查 |
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| F03 | 昼夜温差循环 | 反复热胀冷缩使封缝开裂、线材疲劳 | 季节性交替出现误检/漏检 | 3 | 1 | 3 | 弹性密封胶；留设伸缩余量 | 春秋两季封缝检查 |
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| F04 | 降雨/积水/浸泡 | 封缝渗水→绝缘下降、Q值降低、频率偏移，重则短路断路 | 雨后误检、绝缘告警、通道失效 | 3 | 3 | 9 | 双绞馈线+防水接头+手孔井排水坡度；环路封缝饱满 | 雨季前清掏排水；雨后绝缘抽测 |
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| F05 | 高湿/凝露 | 机箱与井内凝露致爬电、端子氧化 | 间歇性输出异常、端子接触不良 | 2 | 2 | 4 | 机箱加热/呼吸阀；井内放置干燥剂（视场景） | 月度开井检查凝露痕迹 |
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| F06 | 雷击/电涌 | 户外长馈线感应雷经线路/电源入侵，烧毁通道、电源、通信口 | 雷雨过后通道损坏、整机烧毁（破坏性最强） | 2 | 3 | 6 | 三级SPD（电源+馈线+信号）；接地电阻≤4Ω；馈线穿金属管或屏蔽 | 雷雨季前检测SPD与接地；雷雨后逐通道测试 |
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| F07 | 供电波动/干扰 | 电压跌落致复位、参数丢失；谐波干扰振荡回路 | 频繁复位、无规律误检 | 2 | 2 | 4 | 稳压电源/UPS；检测器电源侧加装滤波 | 测量供电电压并记录 |
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| F08 | 电磁干扰 | 高压线、变电设备、相邻环路同频串扰 | 固定位置/时段误检 | 2 | 2 | 4 | 环路错频；馈线双绞≥20绞/米；远离干扰源布线 | 用频谱/替换法排查干扰源 |
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| F09 | 路面沉降/结构变形 | 路基沉降使线圈几何尺寸变化→电感突变 | 频率跳变、误检，重则断路 | 2 | 2 | 4 | 软基路段设沉降观测点；环路预留余量 | 结合路面养护同步检查 |
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| F10 | 重载碾压疲劳 | 反复碾压致绝缘磨损、导线疲劳断裂 | 电感渐变、间歇性断路（重载车道高发） | 3 | 3 | 9 | 加强型线材；控制环路位置避开轮迹带集中区 | 重载车道环路缩短检测周期，2~3年评估重做 |
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| F11 | 冰冻/积雪 | 覆雪降低灵敏度；冻融破坏密封；除雪铲切断线圈 | 冬季小车漏检、机械损伤 | 2 | 2 | 4 | 冬季适度提高灵敏度；除雪作业前提前标记环路位置 | 雪后功能测试；除雪季前交底 |
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| F12 | 融雪剂/化学腐蚀 | 氯盐渗入封缝腐蚀导体与密封 | 绝缘缓慢下降、接头腐蚀（滞后性故障） | 2 | 2 | 4 | 耐盐雾密封材料；接头灌封 | 融雪季后开井检查接头 |
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| F13 | 盐雾（沿海） | 端子、外壳电化学腐蚀 | 端子接触电阻增大、外壳锈蚀 | 2 | 1 | 2 | 不锈钢/工程塑料外壳；端子镀层升级 | 季度端子紧固与除锈 |
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| F14 | 风沙/粉尘/泥浆 | 井内与机箱积尘进水致爬电、散热不良 | 绝缘下降、温升异常 | 2 | 1 | 2 | 机箱密封条维护；井盖板密封 | 月度清扫吹尘 |
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| F15 | 生物损害 | 鼠类咬线、植物根系侵入切缝 | 不明断路、绝缘下降 | 1 | 2 | 2 | 馈线穿管；井内投放驱避剂（视场景） | 开井时检查咬痕/根系 |
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| F16 | 第三方施工破坏 | 道路翻修、钻孔、管线施工切断环路与馈线 | 突发性完全失效（非自然失效的首要来源） | 2 | 3 | 6 | 竣工资料归档+管线交底；设置标识 | 施工前联合交底；施工期旁站监护 |
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> 注：F04（水害）与F10（碾压疲劳）为收费站与重载场景的两项"极高/高"风险，是环路全寿命周期内返工与换件的主要原因；F06（雷害）与F16（第三方破坏）虽概率中等，但单次影响严重且难以事后快速恢复，必须依赖工程对策前置消除。
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### 3.3 风险矩阵
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```
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影响S
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3 │ 3(中) 6(高) 9(极高)
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2 │ 2(低) 4(中) 6(高)
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1 │ 1(低) 2(低) 3(中)
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└──────────────────────────
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P1 P2 P3 可能性P
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因素落点(典型收费站场景):
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极高(9) : F04雨水浸泡、F10重载碾压
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高 (6) : F01持续高温、F06雷击电涌、F16第三方施工
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中 (3~4): F02、F03、F05、F07、F08、F09、F11、F12
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低 (1~2): F13、F14、F15
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```
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### 3.4 场景差异化风险画像
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#### 3.4.1 收费站车道场景
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主导风险：重载碾压（F10）、雨水浸泡（F04）、高频使用磨损、岛头设备供电环境。特点：车流量大、重载比例高、故障直接影响收费通行效率与栏杆安全联动。特殊要求：检测器输出参与栏杆防砸与跟车判断，任一通道失效都可能引发砸车或逃费风险，应按"安全相关部件"管理，响应时限按第6.2从严执行。
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#### 3.4.2 停车场道闸场景
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主导风险：雨水浸泡（F04）、第三方施工破坏（F16，场内翻修频繁）、低速小车型漏检（灵敏度设置不当）。特点：车速低、频率相对低，但防砸输出直接关系人身安全与纠纷；环境上多见于地下车库出入口坡道，排水条件差。特殊要求：防砸环路失效时必须触发道闸保护策略（遇阻反弹/禁止自动落杆），不得"带病运行"。
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#### 3.4.3 城市路口/路段场景
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主导风险：供电与电磁环境复杂（F07、F08）、市政施工破坏（F16）、路面翻修频繁。特点：以数据准确性为主（检测率、流量精度），故障影响较隐蔽，容易被长期忽视。特殊要求：建立数据质量监测（流量突降、零数据告警），用数据异常反推设备故障，弥补"无人值守不易发现"的短板。
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#### 3.4.4 三场景风险对照表
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| 风险因素 | 收费站 | 停车场 | 城市路口 |
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| --- | --- | --- | --- |
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| 重载碾压 | 高 | 低 | 中 |
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| 雨水浸泡 | 高 | 高（坡道汇水） | 中 |
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| 雷击电涌 | 高（空旷） | 中 | 中 |
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| 第三方施工 | 中 | 高 | 高 |
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| 供电/电磁干扰 | 中 | 中 | 高 |
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| 漏检敏感度要求 | 中（车型全） | 高（小车为主） | 高（数据质量） |
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| 失效后果 | 通行效率+安全 | 人身安全（防砸） | 数据失真 |
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## 4 运维管理体系
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### 4.1 组织与职责界面
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| 角色 | 职责 | 典型责任分界 |
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| --- | --- | --- |
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| 业主/管理单位 | 制定指标、监督考核、审批大中修 | 承担考核与费用责任 |
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| 运维单位（自营或外包） | 巡检、维保、故障处置、应急响应、台账管理 | 承担可用度与响应时限责任 |
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| 设备供应商 | 技术支持、备件供应、重大缺陷处理 | 质保期内免费，质保期外按服务合同 |
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| 第三方施工方 | 施工前交底确认、施工期保护 | 造成损坏的按交底记录追责 |
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责任分界点建议：以检测器本体输出端子为界——端子以下（含环路、馈线、井体）属外场维护；端子以上（含主机接口）属系统维护。
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### 4.2 运维指标体系
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| 指标 | 定义 | 建议目标值 | 统计周期 |
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| --- | --- | --- | --- |
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| 设备可用度 | 可用时长/统计周期 | ≥99%（收费车道建议≥99.5%） | 月 |
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| 检测率抽检 | 抽检中正确检出车辆数/实际通过车辆数 | ≥99% | 季度抽检 |
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| 误检率 | 统计期内误检次数/统计周期 | ≤1次/日/通道（或按合同约定） | 月 |
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| 平均修复时间MTTR | 故障发生至恢复的平均时长 | 一般故障≤24h、较大≤4h、紧急≤2h | 月 |
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| 巡检完成率 | 实际完成/计划 | 100% | 月 |
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| 雷害/水害事件 | 季内发生次数 | 逐年下降 | 季 |
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> 注：上述量化目标为行业惯例值（招标文件与运维合同常见约定），未查到全国统一标准的强制数值；投标或签约时应按项目要求覆盖。
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### 4.3 台账与备件管理
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台账（一环路一档）：安装日期、环路尺寸与匝数、电感值与基准频率初值、馈线路径、历次检测记录、维修记录。
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备件策略：检测器本体按在线数量10%且不少于2台备库；密封胶、同型号线材、防水接头、SPD模块按季度消耗量备库；重载车道站点建议常备环路重做材料包。
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## 5 巡检与维保规程
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### 5.1 巡检周期总表
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| 周期 | 项目 | 收费站 | 停车场 | 城市路口 |
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| --- | --- | --- | --- | --- |
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| 每日 | 外观与状态指示检查、车道功能快速验证 | ✓（每班次） | ✓（每日1次） | —（数据监测替代） |
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| 每周 | 手孔井/机箱外观、排水口检查 | ✓ | ✓ | ✓ |
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| 每月 | 功能测试、封缝检查、清扫、紧固 | ✓ | ✓ | ✓ |
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| 每季 | 绝缘与接地测量、参数核对、数据质量评估、备件盘点 | ✓ | ✓ | ✓ |
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| 每年 | 防雷装置检测、全面性能评估、环路老化评估、规程评审 | ✓ | ✓ | ✓ |
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| 专项 | 雷雨/暴雨/冰冻/融雪季后、第三方施工前后 | ✓ | ✓ | ✓ |
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### 5.2 收费站场景巡检内容
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每日（结合收费班组交接班）：
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| 序号 | 检查项 | 合格标准 | 方法 |
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| --- | --- | --- | --- |
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| 1 | 检测器状态指示 | 电源灯常亮，通道灯状态与车道占用一致 | 目视 |
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| 2 | 车道功能验证 | 车辆通过时触发正常，栏杆联动无异常 | 实车/模拟 |
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| 3 | 环路面层 | 封缝无破损、无鼓包、无新增切割痕迹 | 目视 |
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| 4 | 机箱/岛头柜 | 门锁完好、无异响异味 | 目视 |
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每月：
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| 序号 | 检查项 | 合格标准 | 方法 |
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| --- | --- | --- | --- |
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| 1 | 封缝状态 | 密封胶无开裂、脱落、渗水痕迹 | 目视+浇水试验（抽查） |
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| 2 | 手孔井 | 无积水、无淤积、盖板完好 | 开井检查 |
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| 3 | 端子紧固 | 无松动、无氧化发热痕迹 | 开柜检查 |
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| 4 | 馈线入口 | 防水接头锁紧、无破皮 | 目视 |
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| 5 | 机箱清扫 | 无积尘、风道畅通 | 吹尘 |
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每季度：
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| 序号 | 检查项 | 合格标准 | 方法 |
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| --- | --- | --- | --- |
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| 1 | 环路绝缘电阻 | 线间及对地绝缘≥10MΩ（500V兆欧表，经验阈值，产品说明书另有规定的从其规定） | 兆欧表 |
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| 2 | 环路电感 | 与台账初值偏差≤5%（经验阈值） | 电感表/检测器自诊断 |
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| 3 | 接地电阻 | ≤4Ω | 接地电阻测试仪 |
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| 4 | SPD状态 | 状态窗正常、无劣化告警 | 目视 |
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| 5 | 灵敏度与频率参数 | 与台账一致，无漂移 | 核对设置 |
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| 6 | 检测率抽检 | 抽样车辆通过全部正确检出 | 人工计数对比 |
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每年：
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防雷装置按GB/T 21431检测；环路老化评估（重载车道投运满2年强制评估）：综合绝缘、电感偏差、故障频次决定是否预防性重做；规程年度评审修订。
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### 5.3 停车场场景巡检内容
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在5.1周期基础上，停车场重点执行：
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| 序号 | 检查项 | 合格标准 | 周期 |
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| --- | --- | --- | --- |
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| 1 | 防砸功能验证 | 环路上有车时道闸不自动落杆；遇阻反弹正常 | 每日 |
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| 2 | 坡道排水 | 出入口坡道无汇水、截水沟通畅 | 每周 |
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| 3 | 地感触发一致性 | 触发抓拍/出卡时序正常，无重复触发 | 每周 |
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| 4 | 封缝与面层 | 同5.2月度项 | 每月 |
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| 5 | 防砸失效保护逻辑 | 检测器故障时道闸进入保护模式（不自动落杆） | 每季度（模拟故障验证） |
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### 5.4 城市路口/路段巡检内容
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| 序号 | 检查项 | 合格标准 | 周期 |
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| --- | --- | --- | --- |
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| 1 | 数据质量监测 | 无异常零数据、无流量突变（与历史同期对比） | 每日（平台自动+人工复核） |
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| 2 | 机箱与供电 | 电压正常、箱体完好 | 每月 |
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| 3 | 封缝与周边施工迹象 | 无破坏迹象 | 每月 |
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| 4 | 检测率抽检 | 同5.2季度项 | 每季度 |
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### 5.5 专项巡检触发条件
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下列情况应在事件结束后24小时内完成专项巡检并出具记录：雷暴天气后（全通道功能测试+SPD检查）、暴雨/积水退去后（绝缘抽测）、冰冻/除雪作业后（面层与封缝检查）、融雪季结束后（开井检查接头腐蚀）、周边发生第三方施工后（馈线路径巡查）。
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## 6 故障分级与处置规程
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### 6.1 故障分类
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| 类别 | 典型现象 |
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| --- | --- |
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| 电源类 | 不上电、频繁复位、电压异常 |
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| 环路类 | 断路、短路、绝缘下降、电感漂移 |
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| 检测异常类 | 误检（无车输出）、漏检（有车无输出）、卡占用（常输出） |
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| 输出/通信类 | 继电器触点失效、通信中断、信号紊乱 |
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| 环境损伤类 | 雷击烧毁、浸泡失效、碾压断路、施工破坏 |
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### 6.2 故障分级与响应时限
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| 级别 | 定义 | 响应 | 到场 | 恢复时限 |
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| --- | --- | --- | --- | --- |
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| I级（紧急） | 安全相关功能失效（防砸失效）、整站批量失效、收费站车道完全无法工作 | 立即 | ≤1h | ≤2h（含临时措施） |
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| II级（较大） | 单车道/单通道功能失效、间歇性故障影响效率 | ≤30min | ≤2h | ≤4h |
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| III级（一般） | 参数漂移、指示异常、冗余缺失但功能可用 | 当日 | 按计划 | ≤24h |
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> 时限为行业惯例建议值，合同另有约定的从其约定；无法按时恢复的必须启动应急预案（第7章）并书面告知业主。
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### 6.3 故障处置总流程
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```mermaid
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flowchart TD
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A[故障报告/巡检发现] --> B{初步定级 I/II/III}
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B -->|I级| C[启动应急:安全隔离+临时措施]
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B -->|II/III级| D[派发工单]
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C --> E[现场诊断]
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D --> E
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E --> F{定位:电源/环路/本体/干扰}
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F -->|电源| G[测电压/换电源/查SPD]
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F -->|环路| H[测电感+绝缘:断路/短路/受潮]
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F -->|本体| I[通道互换/整机替换]
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F -->|干扰| J[错频/查馈线屏蔽/隔离干扰源]
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G --> K[功能验证+实车测试]
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H --> K
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I --> K
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J --> K
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K -->|合格| L[恢复运行+台账更新+复盘]
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K -->|不合格| E
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```
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### 6.4 环路故障判定流程
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```mermaid
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flowchart TD
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A[环路通道异常] --> B[断开环路,用电感表测电感]
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B -->|开路/电感≈0| C[馈线或环路断路]
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B -->|电感远低于台账值| D[匝间短路或几何变形]
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B -->|电感正常| E[测绝缘电阻]
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E -->|<10MΩ| F[受潮/渗水:烘干+重封缝,复测]
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E -->|≥10MΩ| G[环路正常,查检测器本体与干扰]
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C --> H[定位断点:馈线段可换线,环路断则重做环路]
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D --> H
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F -->|复测合格| I[恢复运行,一周后复测]
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||||
F -->|复测不合格| H
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```
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### 6.5 常见故障速查表
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| 现象 | 优先怀疑 | 验证方法 | 处置 |
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| --- | --- | --- | --- |
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| 午后固定时段误检，夜间正常 | 温度漂移（F01/F03） | 记录故障时段与气温关系 | 换宽温型/调整灵敏度/加遮阳 |
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| 雨后误检，晴天恢复 | 渗水绝缘下降（F04） | 雨后测绝缘 | 重封缝、烘干、换防水接头 |
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| 雷雨过后通道损坏 | 雷击浪涌（F06） | 查SPD状态窗、查烧毁痕迹 | 更换通道/整机，完善SPD与接地 |
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| 无车时随机输出 | 干扰或灵敏度过高（F08） | 降低灵敏度验证、查相邻环路频率 | 错频、降灵敏度、馈线双绞整改 |
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| 小车漏检、大车正常 | 灵敏度过低或覆雪（F11） | 提高灵敏度实测 | 调档、除雪 |
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| 输出常通（卡占用） | 基准跟踪失效或触点粘连 | 断电重启；断开环路看输出 | 重启恢复则观察复发；触点粘连换机 |
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| 重载车过后突然失效 | 碾压断路（F10） | 测电感/通断 | 馈线段修复或环路重做 |
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| 道路施工后失效 | 第三方破坏（F16） | 沿馈线路径巡查 | 定位断点修复，启动追责与交底 |
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### 6.6 维修作业要求
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环路重做作业（返工率最高的作业，必须标准化）：
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| 步骤 | 要求 |
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| 1 放样 | 按附录C尺寸放样，避开轮迹带集中区与相邻环路≥1m |
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| 2 切割 | 切缝深度30~50mm（依据面层厚度）、宽度4~8mm，转角圆弧过渡防割伤线材 |
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| 3 清槽 | 高压吹净，槽内干燥无浮渣 |
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| 4 布线 | 线材规格与匝数按台账，馈线双绞≥20绞/米，转角处留应力环 |
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| 5 封缝 | 专用密封胶饱满填充，略高于路面防积水 |
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| 6 测试 | 固化后测电感与绝缘并录入台账，实车测试合格后投运 |
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换件要求：更换检测器本体后必须记录新基准频率、灵敏度档位并更新台账；拆下故障件张贴故障现象标签，入库待分析。
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## 7 应急预案
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### 7.1 应急组织
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应急指挥由运维单位现场负责人担任，I级事件通报业主。应急物资：备用检测器、环路重做材料包、防水胶带与快速密封胶、兆欧表/电感表、移动照明、安全围挡与交通锥。
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### 7.2 极端天气预案
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| 天气 | 事前（预警发布后） | 事中 | 事后（24h内） |
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| 雷暴 | 检查SPD与接地；重要通道参数备份 | 停止户外作业；监控告警 | 全通道测试；损坏通道按I/II级处置 |
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| 暴雨/洪涝 | 清掏井体与排水；低洼站点环路通道备案 | 积水期间禁止带电开井 | 退水后绝缘抽测；浸泡通道评估更换 |
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| 冰冻/暴雪 | 灵敏度预案备案（冬季档）；向除雪单位交底环路位置 | 除雪作业监护 | 面层与封缝检查；功能测试 |
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| 高温持续 | 机箱散热检查；加密巡检 | 关注"卡占用"告警 | 统计故障时段规律，评估遮阳/换型 |
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### 7.3 系统性失效预案
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同一站点≥30%通道同时失效时：立即上报并按I级响应；优先恢复收费车道与安全相关（防砸）通道；排查公共原因（供电、接地、上位机、水浸）；必要时临时切换备用检测方案（如收费车道转人工确认、道闸转手动+人工监护），严禁防砸环路失效状态下自动落杆运行。
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### 7.4 重大活动/节假日保通预案
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保通期前7天完成一轮全面巡检与备件盘点；保通期内巡检升格（每日→每班次），应急人员驻点；保通结束后输出保障总结并更新台账。
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### 7.5 应急演练
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每年至少1次，科目从下列选取：雷击批量故障抢修、暴雨浸泡应急、防砸失效处置、第三方破坏抢修。演练应含实操与复盘，输出演练记录归档。
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## 8 培训要点（培训教材提纲）
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| 模块 | 内容要点 | 考核要求 |
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| 原理与参数 | 振荡回路原理；电感、频率、灵敏度三者关系 | 能解释灵敏度与误检/漏检的关系 |
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| 风险识别 | 16项环境因素与典型故障的对应（3.2表） | 给现象能指认最可能的因素 |
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| 仪器使用 | 兆欧表、电感表、接地电阻仪的正确使用与安全 | 实操考核 |
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| 巡检作业 | 按第5章执行，重点：封缝检查、排水检查 | 现场跟班评估 |
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| 故障处置 | 6.3/6.4两张流程图的走读与实演 | 限时完成模拟故障定位 |
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| 环路重做 | 6.6六步作业法，切割与封缝质量要点 | 实操成品验收 |
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| 应急与安全 | 占道作业安全、带电作业禁止项、应急流程 | 笔试+演练 |
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新员工上岗要求：完成全部模块并通过考核；每季度1次复训；重大故障处置后48小时内组织专题复盘培训。
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## 附录A 记录表模板
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### A-1 日常巡检记录表
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| 日期 | 站点/车道 | 状态指示 | 功能验证 | 封缝外观 | 排水 | 异常描述 | 巡检人 |
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| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
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| | | □正常 □异常 | □正常 □异常 | □完好 □破损 | □通畅 □堵塞 | | |
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### A-2 季度检测记录表
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| 日期 | 通道编号 | 电感(µH) | 台账初值 | 偏差% | 绝缘电阻 | 接地电阻 | SPD状态 | 参数核对 | 检测人 |
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| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
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| | | | | | | | □正常 | □一致 | |
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### A-3 故障处置记录表
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| 故障编号 | 发生时间 | 站点/通道 | 级别 | 现象 | 原因分类 | 处置措施 | 恢复时间 | 耗时 | 处置人 | 复盘结论 |
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### A-4 环路重做验收表
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| 站点/车道 | 环路尺寸 | 匝数 | 线材规格 | 电感(µH) | 绝缘电阻 | 封缝质量 | 实车测试 | 验收人 | 日期 |
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| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
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| | | | | | | □合格 | □通过 | | |
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### A-5 风险评估台账模板
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| 因素编号 | 因素名称 | 本站P | 本站S | R | 等级 | 管控措施 | 责任人 | 复评日期 |
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| F01~F16 | 按3.2清单 | | | | | | | |
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## 附录B 典型产品参数对比表
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以下14款为市面常见环路车辆检测器，参数取自厂商公开资料（2026年8月核实），未查到项如实标注，不作为选型唯一依据，采购前应索取正式数据表复核。
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| 序号 | 品牌 | 型号 | 通道数 | 工作频率 | 电感范围 | 灵敏度 | 响应时间 | 输出 | 供电 | 工作温度 | 防护等级 | 应用 | 参考价 |
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| 1 | 捷顺 | JSPJ1102E-LT | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 传统停车场出入口 | 未查到 |
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| 2 | 捷顺宝 | 双路车辆检测器 | 2（频率独立可调） | 20~170kHz可调 | 未查到 | 三级可调 | 180ms | 双继电器（支持方向判断） | AC230/110V或DC24/12V | -25~+65℃ | 未查到 | 出入口检测/方向判断 | 未查到 |
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| 3 | 科拓（睿盾） | KT-cd-f | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 停车场道闸地感 | 未查到 |
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| 4 | 车安 | VD-108 | 未查到 | 30~200kHz | 40~1000µH | 未查到 | 100ms | 未查到 | 12VDC | 未查到 | IP30 | 停车场/一卡通 | 未查到 |
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| 5 | 哈工大交通电子 | LTD-202AME（LTD-2xx系列） | 4通道/单元 | 每通道4频可选（频点未查到） | 未查到 | 1~255连续可调 | 未查到（传输延迟<3ms） | RS232/RS485/以太网；开关量 | 12VDC（另有100~280VAC型） | -40~+85℃；20%~95%RH不结露 | 未查到 | 高速/城市道路/隧道交通流检测 | 未查到 |
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| 6 | 云外智能 | SSES-110 | 1 | 20~170kHz | 未查到 | 未查到 | 10ms（最快） | 继电器×2 | AC220/110V或DC24/12V | -30~+70℃ | 未查到 | 存在检测/门禁/计数 | 面议 |
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| 7 | 圣斯尔 | CE-L02-J9H8 | 1 | 20~500kHz | 30~700µH | 0.05%~0.16%三级 | 100ms | 继电器×2 | AC220V | -20~+70℃ | 未查到 | 停车场/收费站/信号控制 | 未查到 |
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| 8 | 思创斯克 | 25CA（单）/26CA（双） | 1或2 | 20~170kHz，4频可选 | 50~1000µH（建议100~300µH） | 0~9级 | 20ms | 每通道继电器×2（DC24V/3A） | 220VAC±10% | -20~+55℃ | 未查到 | 停车场/收费站/信号控制 | 未查到 |
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| 9 | 德立达 | PD-132 | 1 | 20~170kHz，四级可调 | 50~1000µH | 四级可调 | 未查到（脉冲500ms） | 存在继电器+脉冲继电器 | AC220V±10% | 未查到 | 未查到（具备防雷保护） | 存在检测/防砸/计数 | 未查到 |
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| 10 | ZKTeco（中控智慧） | ZK-VDT-M-001 | 2 | 20~170kHz | 推荐100~300µH | 三级可调 | 180ms | 继电器（触点40V/10A） | AC230/110V | -25~+65℃ | 未查到（宣称户外防水结构） | 道闸防砸/自动落杆 | 未查到 |
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| 11 | Carlo Gavazzi（意大利） | LDP1SA1B230（LD系列） | 1 | 13~120kHz | 15~1500µH | 8级 | 400ms | 脉冲+存在继电器（1A/250VAC） | 195~265VAC | -40~+70℃ | 未查到 | 闸机/道闸车辆检测 | 未查到 |
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| 12 | FAAC（意大利） | Proloop 2-24V | 2（另有单通道） | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 未查到（每通道可作安全装置，内置诊断） | 24V（另有230V版） | 未查到 | 未查到 | FAAC道闸/门控 | 未查到 |
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| 13 | Nice（意大利） | LP22 | 2 | 未查到（连续频率调节） | 未查到（设置与电感无关） | 拨码设置（资料有限） | 未查到（通/断延时可调） | 未查到 | 24V AC/DC | 未查到 | 未查到 | 道闸/方向判读/交通控制 | 约€307.5（波兰经销含VAT） |
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| 14 | Magnetic Autocontrol（德国） | DM02（另有MID1E/MID2E） | 2 | 每通道2频段（具体值未查到） | 70~500µH | 每通道10级 | 未查到 | 未查到（MGC控制器扩展模块） | 未查到（电流50mA） | 未查到 | 未查到 | 道闸防砸/影子线圈监测 | 未查到 |
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品牌背景速览：捷顺为国内停车与出入口控制头部厂商；捷顺宝为专注停车/ETC配套的北京厂商；科拓为上市智慧停车厂商；车安为老牌停车场/一卡通厂商；哈工大交通电子主攻高速公路/隧道多通道交通流检测（与出入口型定位不同）；云外智能、圣斯尔、思创斯克、德立达均为深圳出入口地感检测器厂商；ZKTeco为出入口控制与生物识别知名企业（上表资料来自其渠道站点，采信前建议复核）；Carlo Gavazzi为意大利工业元器件大厂，数据表完整度最高；FAAC、Nice为意大利门控头部品牌；Magnetic Autocontrol为德国环路检测器专业厂商。
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资料不足说明：红门、艾科、臻识、蓝卡未检索到独立环路检测器公开参数；Skidata、HUB、Amano为系统集成商，环路检测为内置部件；BFT官网本次无法访问；CarSense主流产品为磁阻式检测器。以上均不编造参数。
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## 附录C 环路安装要点（设计与重做参考）
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| 项目 | 推荐值 | 说明 |
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| 收费站车道环路尺寸 | 约1.8~2.0m（宽）×1.5~2.0m（长），矩形 | 覆盖车道有效宽度；具体按车道宽度与触发位置设计（行业惯例值） |
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| 道闸触发环路 | 0.8~1.2m见方，距道闸1~2个车身 | 停车场场景惯例 |
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| 防砸环路 | 覆盖道闸落杆区域，位于闸杆正下方 | 停车场场景惯例 |
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| 匝数 | 常用4~6匝（周长越大匝数越少） | 目标电感100~300µH |
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| 线材 | 截面积≥1.5mm²多股铜线，耐高温绝缘 | 重载车道建议加强型 |
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| 切缝 | 深30~50mm、宽4~8mm，转角圆弧 | 依面层厚度调整 |
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| 馈线 | 双绞≥20绞/米，全程穿管或屏蔽，长度尽量短 | 长度超限需评估干扰与损耗（具体限值依产品手册） |
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| 相邻环路间距 | ≥1m，且工作频率错开 | 防串扰 |
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| 封缝材料 | 专用弹性密封胶/环氧，饱满略高于路面 | 防水第一道防线 |
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| 回填固化 | 密封胶固化后方可开放交通 | 依材料说明 |
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安装总原则（对应风险控制）：电感落在检测器推荐区间中段（预留漂移余量）、馈线双绞穿管（防F06/F08）、接头灌封置于有排水的手孔井内（防F04/F12）、避开轮迹带集中区（防F10）、竣工图纸归档（防F16）。
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## 附录D 引用标准清单（汇总）
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| 类别 | 标准 |
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| 产品 | GB/T 26942-2011（环形线圈车辆检测器）；JT/T 455-2001（已废止，由前者承接） |
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| 同类检测器 | GB/T 35548-2017（地磁车辆检测器）；GB/T 24966-2023（光栅车辆检测器） |
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| 防雷与浪涌 | GB 50057-2010；GB/T 21431-2015；GB/T 18802.11-2020；GB 50343-2012 |
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| 环境与电磁 | GB/T 2423系列；GB/T 17626系列；GB/T 9254.1-2021 |
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| 系统级 | GB/T 20851.1~.5-2019（ETC）；GB/T 42442.1-2023（智慧停车） |
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| 公路养护 | JTG 5110-2023；地方运维标准：DB36/T 743.1-2023、DB34/T 2153-2024、DB12/T 1346-2024 |
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| 国际 | FHWA-HRT-06-108/06-139（Traffic Detector Handbook第三版）；EN 50293:2012；NEMA TS 2-2021 |
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## 附录E 编制说明
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1. 本规程中凡标注"行业惯例值/经验值"或"未查到"的数值（如可用度≥99%、绝缘≥10MΩ、响应时限等），均未查到全国统一强制标准出处，为行业招标与运维合同常见约定或工程经验，正式投标或签约时应以项目合同、设计文件和产品说明书为准。
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2. 附录B产品参数于2026年8月经公开渠道核实；其中序号1、3公开资料极少，序号10来自渠道站点，采购选型前建议向厂商索取正式数据表复核。
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3. 本规程建议每年评审一次；遇重大故障、标准更新或场景变化时即时修订。
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（全文完）
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@@ -0,0 +1,672 @@
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# 环路车辆检测器全环境风险评估与运维规程
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| 文档信息 | 内容 |
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| 文档名称 | 环路车辆检测器全环境风险评估与运维规程 |
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| 文档编号 | DGZN-YW-LD-001（示例，可按企业编号体系替换） |
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| 版本 | V1.1（V1.0：2026-08-27） |
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| 编制日期 | 2026-08-27 |
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| 修订日期 | 2026-08-27（V1.1 技术评审修订） |
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| 适用范围 | 收费站车道、停车场出入口道闸、城市路口/路段三类场景的环路（感应线圈）车辆检测器 |
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| 文档用途 | 内部运维SOP、业主方运维手册、投标/技术方案附件、技术培训教材 |
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**修订记录**
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| 版本 | 日期 | 修订内容 | 修订人 |
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| V1.0 | 2026-08-27 | 首次发布 | — |
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| V1.1 | 2026-08-27 | 技术评审修订，共12项（R-01~R-12）：①风险评估方法升级为P×S×D三维（FMEA式），F06/F16升为极高风险；②F01温漂、F04水浸失效机理补全至物理层；③新增3.5风险数据闭环回算机制；④运维指标体系增加平台监测类指标；⑤台账增加检测器自诊断数据归档；⑥平台数据质量监测推广至全场景（新增5.6告警规则）；⑦防砸冗余降级状态机（7.3）；⑧培训增加平台监测模块；⑨附录B-2选型决策树；⑩环路投运自诊断数据建档。 | 小德 |
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> 使用说明：本规程采用条款式编写，第1~2章为通用基础，第3章为风险评估核心，第4~7章为运维执行体系，第8章为培训要点，附录A~E为可直接套用的表格与资料。用作投标文件时可摘取第3、4、6章；用作业主手册建议整册交付并补充项目专用参数；用作培训教材建议以第8章为提纲展开。
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>
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> V1.1修订提示：凡标注"待现场验证/待标定"的数值（自诊断漂移预警阈值±0.5%、振荡幅度衰减30%、平台告警阈值等）为建议初值，正式发布前需按项目实测数据标定。
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## 1 总则
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### 1.1 目的
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环路车辆检测器（感应线圈式车辆检测器，以下简称"检测器"）是收费车道控制、道闸防砸与自动落杆、交通流采集的基础感知设备，长期埋设于路面之下，直接暴露于全环境因素（温度、雨水、雷电、腐蚀、碾压等）作用之下，是出入口控制与收费系统中失效率最高的部件之一。
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本规程目的：
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1. 系统识别检测器在全生命周期内面临的环境风险，建立可量化、可复用的风险评估方法；
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2. 给出覆盖巡检、维保、故障处置、应急响应的完整运维规程，明确责任界面与时限；
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3. 为招标文件、业主交付、人员培训提供统一的技术依据。
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### 1.2 适用范围
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| 场景 | 典型安装位置 | 主要用途 | 本规程适用性 |
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| 高速公路/收费站 | 入/出口车道、岛头、计重车道、ETC车道 | 车辆到达/存在检测、触发抓拍与栏杆控制、队列跟踪、防跟车 | 全文适用，重点执行第3.4.1、5.2、6章 |
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| 停车场出入口 | 入口取票/识别区、出口缴费区、道闸正下方 | 触发抓拍/出卡、防砸车、自动落杆、进出计数 | 全文适用，重点执行第3.4.2、5.3、6章 |
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| 城市路口/路段 | 停止线前、导向车道、路段断面 | 交通流参数采集、信号感应控制、事件检测 | 全文适用，重点执行第3.4.3、5.4、6章 |
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### 1.3 术语与定义
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| 术语 | 定义 |
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| 环路（感应线圈） | 埋设于路面切割槽内的导线线圈，与检测器构成LC振荡回路的感应元件 |
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| 馈线（尾线） | 连接环路与检测器本体的电缆，通常要求双绞以抑制干扰 |
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| 基准频率 | 检测器上电后对环路建立的振荡频率基准，车辆检测以此为参照 |
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| 频率偏移 | 金属物体（车辆）进入环路磁场引起电感变化，导致振荡频率偏移 |
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| 存在输出 | 车辆持续位于环路上方期间保持有效的输出信号 |
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| 脉冲输出 | 车辆经过时输出固定宽度脉冲信号（常见500ms~2s可调） |
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| 灵敏度 | 触发检测所需的最小频率偏移量，通常以档位或百分比表示 |
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| 误检 | 无车辆通过时产生输出，或有车但输出与真实状态不符 |
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| 漏检 | 车辆真实通过但未产生输出 |
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| 可用度 | 设备处于可用状态的时间占统计周期的比例，A = MTBF/(MTBF+MTTR) |
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| SPD | 电涌保护器（Surge Protective Device） |
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| 自诊断数据 | 检测器自身可输出的健康参数，如基准频率漂移、实时电感、振荡幅度等（视产品能力） |
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| 数据质量监测 | 平台侧基于检测数据（流量、占用等）自动识别设备异常的方法 |
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### 1.4 引用标准与依据
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| 标准/文件 | 名称 | 与本规程的关系 |
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| GB/T 26942-2011 | 环形线圈车辆检测器 | 核心产品标准，规定技术要求、试验方法（现行，替代已废止的JT/T 455-2001） |
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||||
| GB 50057-2010 | 建筑物防雷设计规范 | 户外机房/设备防雷设计依据 |
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||||
| GB/T 21431-2015 | 建筑物防雷装置检测技术规范 | 防雷装置年检依据 |
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||||
| GB/T 18802.11-2020 | 低压电涌保护器（SPD）第11部分 | 电源侧浪涌保护选型依据 |
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||||
| GB 50343-2012 | 建筑物电子信息系统防雷技术规范 | 信号侧浪涌防护参考 |
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||||
| GB/T 2423系列 | 电工电子产品环境试验 | 高低温、湿热、振动等环境考核依据 |
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||||
| GB/T 17626系列 | 电磁兼容 试验和测量技术 | 抗扰度试验依据 |
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||||
| GB/T 9254.1-2021 | 信息技术设备的电磁骚扰发射 | 发射限值依据（替代GB 9254-2008） |
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||||
| GB/T 20851.1~.5-2019 | 电子收费 专用短程通信系列 | ETC车道系统级参考 |
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||||
| GB/T 42442.1-2023 | 智慧城市 智慧停车 第1部分：总体要求 | 停车场景系统级参考 |
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||||
| JTG 5110-2023 | 公路养护技术标准 | 公路养护框架性依据 |
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||||
| FHWA-HRT-06-108/06-139 | FHWA Traffic Detector Handbook（第三版，2006） | 感应线圈设计、安装、维护与失效分析的权威参考 |
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| EN 50293:2012 | 道路交通信号系统电磁兼容性 | 出口项目或欧标场景参考 |
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| NEMA TS 2-2021 | 交通控制器组件标准 | 出口项目或美标场景参考 |
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||||
> 注：截至本规程编制日，未查到停车场环路检测器专用国家标准、全国统一的环路检测器运维行业标准；高速公路机电运维量化指标可参考地方标准（如DB36/T 743.1-2023江西、DB34/T 2153-2024安徽、DB12/T 1346-2024天津）。
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## 2 系统组成与工作原理
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### 2.1 系统构成
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```
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┌─────────────┐ 馈线(双绞) ┌──────────────┐ 输出接口 ┌────────────────┐
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│ 环路(埋设) │ ──────────────▶│ 检测器本体 │ ──────────▶│ 车道控制器/道闸 │
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│ 路面切槽内 │ │ 振荡+处理+输出│ │ 信号机/上位机 │
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└─────────────┘ └──────────────┘ └────────────────┘
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▲ 供电(220VAC/24VDC)
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│ + SPD浪涌防护
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```
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环路车辆检测器系统由四部分组成：埋设环路、馈线电缆、检测器本体（含振荡回路、信号处理、输出驱动）、供电与防护单元。输出接口常见为继电器干接点（存在/脉冲）、光耦、RS485/以太网（多通道交通流型）。具备联网能力的检测器可向平台回传自诊断数据（基准频率漂移、实时电感、振荡幅度等），用于预测性维护（见4.3、5.6）。
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### 2.2 工作原理
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检测器向环路注入高频信号形成LC振荡回路。车辆（金属体）进入环路磁场区域时，涡流效应使环路等效电感减小，振荡频率升高；频率偏移超过灵敏度阈值即判定"有车"，驱动输出；车辆离开后恢复。检测器普遍具备基准频率自动跟踪功能，缓慢的环境漂移被跟踪吸收，只有快速变化（车辆）才触发输出——但该跟踪存在**速率上限与范围上限**，这也是温度漂移类故障的机理来源（见3.2 F01）。
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### 2.3 关键参数速查（选型与验收通用）
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| 参数 | 常见范围（行业典型值） | 说明 |
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| 工作频率 | 20~170kHz（部分型号20~500kHz），多档可调 | 相邻环路应错开频率防串扰 |
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| 可接环路电感 | 常见50~1000µH，建议工作区间100~300µH | 超限会导致不起振或检测不稳 |
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| 灵敏度 | 3~10档或连续可调 | 重载车道宜低灵敏度防误检，小车为主宜高灵敏度防漏检 |
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| 响应时间 | 10~400ms（型号差异大） | 高速触发场景应选≤50ms |
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| 输出 | 继电器（存在+脉冲）、光耦、RS485 | 触点容量注意：常见24VDC/3A级 |
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| 供电 | 220VAC或24V/12VDC | 与系统供电体制匹配 |
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| 工作温度 | 常见-20~+70℃，宽温型-40~+85℃ | 按安装地极端气候选型 |
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| 自诊断能力 | 视型号：基准频率/电感/振荡幅度可读 | 具备联网自诊断能力的型号优先（V1.1新增） |
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## 3 全环境风险识别与评估
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### 3.1 评估方法
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采用"可能性×影响程度×可检测性"三维评估法（FMEA式），风险等级 R = P × S × D。
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可能性P（基于安装环境与历史故障统计赋值）：
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| 等级 | 含义 | 参考判据 |
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| --- | --- | --- |
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| P3 | 高 | 每年预计发生≥1次，或同类站点故障率>20%/年 |
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| P2 | 中 | 1~3年预计发生1次 |
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| P1 | 低 | 3年以上预计发生1次 |
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影响程度S（按对业务与安全的影响赋值）：
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| 等级 | 含义 | 参考判据 |
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| --- | --- | --- |
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| S3 | 严重 | 车道无法正常工作、存在安全隐患（如防砸失效）、系统性批量故障 |
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| S2 | 较大 | 单车道功能降级、误检/漏检影响效率、需换件修复 |
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| S1 | 轻微 | 参数漂移、指示异常，功能基本可用，调参可恢复 |
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可检测性D（按发现难度赋值，反映"故障发生后被巡检/平台发现的难易程度"）：
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| 等级 | 含义 | 参考判据 |
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| --- | --- | --- |
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| D3 | 难发现 | 故障隐蔽，需开井/断电/专项仪器才能定位，或故障后设备仍显示"在线"（如环路本体断路初期、接地劣化、SPD内部劣化） |
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| D2 | 需仪器 | 巡检仪器可发现（兆欧表、电感表、接地电阻仪），或需对比台账数据 |
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| D1 | 易发现 | 平台数据告警、状态指示、外观巡检即可发现（如卡占用、零数据、封缝破损） |
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风险等级 R = P × S × D：
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| R值 | 等级 | 处置策略 |
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| --- | --- | --- |
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| ≥14 | 极高（红） | 必须工程整改+专项预案，限期消除 |
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| 8~12 | 高（橙） | 纳入月度管控，优先安排整改 |
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| 4~6 | 中（黄） | 纳入季度管控，巡检重点关注 |
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| 1~3 | 低（绿） | 常规巡检覆盖即可 |
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> 矩阵表见3.3。各站点应以本节因素清单为模板，结合本地气候、交通量、供电环境逐项赋值，形成本站点的风险评估台账（附录A-5）；P值应依据第3.5条故障台账数据滚动回算，不得一次性赋值后长期不更新。
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### 3.2 环境因素清单与失效机理
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以下16项为全环境因素完整清单。"概率""影响""可检测性"列给出的是典型赋值参考（按收费站场景），具体项目应按3.1重新赋值并按3.5滚动回算。R = P × S × D。
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| 编号 | 环境因素 | 影响机理 | 典型故障表现 | P | S | D | R | 等级 | 工程对策 | 运维对策 |
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| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
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| F01 | 持续高温 | 线圈电感、线材分布电容与检测器内部元件随温度漂移，振荡频率整体偏移；基准自动跟踪存在**速率上限**，午后气温陡升时段漂移速率超过跟踪速率，频率偏移被误判为车辆；超出跟踪范围则持续误检或检测裕度归零；电子元件寿命下降 | 午后时段误检/"卡占用"，呈周期性复现 | 3 | 2 | 1 | 6 | 中 | 选宽温型(-40~+85℃)；环路用高温线材 | 夏季加密巡检；记录故障时段规律；平台常占用告警核查 |
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| F02 | 极端低温 | 线材变脆、密封材料开裂；频率漂移 | 冬季启动异常、间歇性漏检 | 2 | 2 | 1 | 4 | 中 | 低温型线材与密封胶；宽温检测器 | 入冬前专项检查 |
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| F03 | 昼夜温差循环 | 反复热胀冷缩使封缝开裂、线材疲劳 | 季节性交替出现误检/漏检 | 3 | 1 | 1 | 3 | 低 | 弹性密封胶；留设伸缩余量 | 春秋两季封缝检查 |
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| F04 | 降雨/积水/浸泡 | 渗水路径两路并行：①封缝渗水改变环路线匝间**分布电容**→频率偏移→误检；②介质损耗增大→**Q值下降→振荡幅度衰减→检测裕度下降**→漏检/检测不稳，重则形成导电通路短路断路 | 雨后误检、绝缘告警、通道失效 | 3 | 3 | 2 | 18 | 极高 | 双绞馈线+防水接头+手孔井排水坡度；环路封缝饱满 | 雨季前清掏排水；雨后绝缘抽测；振荡幅度比对 |
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| F05 | 高湿/凝露 | 机箱与井内凝露致爬电、端子氧化 | 间歇性输出异常、端子接触不良 | 2 | 2 | 2 | 8 | 高 | 机箱加热/呼吸阀；井内放置干燥剂（视场景） | 月度开井检查凝露痕迹；季度端子紧固 |
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| F06 | 雷击/电涌 | 户外长馈线感应雷经线路/电源入侵，烧毁通道、电源、通信口；故障隐蔽（SPD内部劣化、接地劣化不易察觉），恢复周期长 | 雷雨过后通道损坏、整机烧毁（破坏性最强） | 2 | 3 | 3 | 18 | 极高 | 三级SPD（电源+馈线+信号）；接地电阻≤4Ω；馈线穿金属管或屏蔽 | 雷雨季前检测SPD与接地；雷雨后逐通道测试；SPD劣化告警接入平台 |
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| F07 | 供电波动/干扰 | 电压跌落致复位、参数丢失；谐波干扰振荡回路 | 频繁复位、无规律误检 | 2 | 2 | 1 | 4 | 中 | 稳压电源/UPS；检测器电源侧加装滤波 | 测量供电电压并记录 |
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| F08 | 电磁干扰 | 高压线、变电设备、相邻环路同频串扰（互感耦合） | 固定位置/时段误检 | 2 | 2 | 2 | 8 | 高 | 环路错频；馈线双绞≥20绞/米；远离干扰源布线 | 用频谱/替换法排查干扰源；平台流量突变告警辅助定位 |
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| F09 | 路面沉降/结构变形 | 路基沉降使线圈几何尺寸变化→电感突变；渐变过程隐蔽，发现滞后 | 频率跳变、误检，重则断路 | 2 | 2 | 3 | 12 | 高 | 软基路段设沉降观测点；环路预留余量 | 结合路面养护同步检查；自诊断漂移趋势预警 |
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| F10 | 重载碾压疲劳 | 反复碾压致绝缘磨损、导线疲劳断裂；断裂前常先表现为电感渐变（几何变形）→间歇性断路 | 电感渐变、间歇性断路（重载车道高发） | 3 | 3 | 2 | 18 | 极高 | 加强型线材；控制环路位置避开轮迹带集中区 | 重载车道环路缩短检测周期，2~3年评估重做；电感趋势比对 |
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| F11 | 冰冻/积雪 | 覆雪降低灵敏度；冻融破坏密封；除雪铲切断线圈 | 冬季小车漏检、机械损伤 | 2 | 2 | 1 | 4 | 中 | 冬季适度提高灵敏度；除雪作业前提前标记环路位置 | 雪后功能测试；除雪季前交底 |
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| F12 | 融雪剂/化学腐蚀 | 氯盐渗入封缝腐蚀导体与密封 | 绝缘缓慢下降、接头腐蚀（滞后性故障） | 2 | 2 | 2 | 8 | 高 | 耐盐雾密封材料；接头灌封 | 融雪季后开井检查接头；绝缘趋势比对 |
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| F13 | 盐雾（沿海） | 端子、外壳电化学腐蚀 | 端子接触电阻增大、外壳锈蚀 | 2 | 1 | 2 | 4 | 中 | 不锈钢/工程塑料外壳；端子镀层升级 | 季度端子紧固与除锈 |
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| F14 | 风沙/粉尘/泥浆 | 井内与机箱积尘进水致爬电、散热不良 | 绝缘下降、温升异常 | 2 | 1 | 1 | 2 | 低 | 机箱密封条维护；井盖板密封 | 月度清扫吹尘 |
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| F15 | 生物损害 | 鼠类咬线、植物根系侵入切缝；故障点隐蔽难定位 | 不明断路、绝缘下降 | 1 | 2 | 3 | 6 | 中 | 馈线穿管；井内投放驱避剂（视场景） | 开井时检查咬痕/根系；断路分段排查 |
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| F16 | 第三方施工破坏 | 道路翻修、钻孔、管线施工切断环路与馈线；突发性、定位困难、恢复周期长 | 突发性完全失效（非自然失效的首要来源） | 2 | 3 | 3 | 18 | 极高 | 竣工资料归档+管线交底；设置标识 | 施工前联合交底；施工期旁站监护 |
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> 注：V1.1风险重算后，**极高风险项为F04（水害）、F06（雷害）、F10（碾压疲劳）、F16（第三方破坏）四项**。其中F04、F10是全寿命周期内返工与换件的主要原因；F06、F16概率中等但**可检测性差（D3）、恢复周期长**，一旦发生影响严重，必须依赖工程对策前置消除，不能依赖巡检发现。
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### 3.3 风险矩阵
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基础视图（P×S，用于理解风险结构）：
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```
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影响S
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3 │ 3(中) 6(高) 9(极高)
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2 │ 2(低) 4(中) 6(高)
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1 │ 1(低) 2(低) 3(中)
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└──────────────────────────
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P1 P2 P3 可能性P
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```
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V1.1起风险等级按 **R = P × S × D** 计算（见3.1）。因素落点（典型收费站场景，含D维度）：
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```
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极高(R≥14) : F04雨水浸泡、F06雷击电涌、F10重载碾压、F16第三方施工
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高 (R 8~12): F05高湿凝露、F08电磁干扰、F09路面沉降、F12融雪剂腐蚀
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中 (R 4~6) : F01持续高温、F02极端低温、F07供电波动、F11冰冻积雪、F13盐雾、F15生物损害
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低 (R 1~3) : F03温差循环、F14风沙粉尘
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```
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> 说明：与V1.0相比，F06、F16因可检测性差（D3）由"高"升为"极高"；F05、F08、F12、F13、F15因发现难度上浮一级。各站点按3.1、3.5执行本站赋值与滚动回算。
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### 3.4 场景差异化风险画像
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#### 3.4.1 收费站车道场景
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主导风险：重载碾压（F10）、雨水浸泡（F04）、雷击电涌（F06）、高频使用磨损、岛头设备供电环境。特点：车流量大、重载比例高、故障直接影响收费通行效率与栏杆安全联动。特殊要求：检测器输出参与栏杆防砸与跟车判断，任一通道失效都可能引发砸车或逃费风险，应按"安全相关部件"管理，响应时限按第6.2从严执行。
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#### 3.4.2 停车场道闸场景
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主导风险：雨水浸泡（F04）、第三方施工破坏（F16，场内翻修频繁）、低速小车型漏检（灵敏度设置不当）。特点：车速低、频率相对低，但防砸输出直接关系人身安全与纠纷；环境上多见于地下车库出入口坡道，排水条件差。特殊要求：防砸环路失效时必须触发道闸保护策略（遇阻反弹/禁止自动落杆），不得"带病运行"；已配置冗余检测（双环路或环路+雷达/红外）的站点按第7.3降级逻辑执行。
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#### 3.4.3 城市路口/路段场景
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主导风险：供电与电磁环境复杂（F07、F08）、市政施工破坏（F16）、路面翻修频繁。特点：以数据准确性为主（检测率、流量精度），故障影响较隐蔽，容易被长期忽视。特殊要求：建立数据质量监测（流量突降、零数据告警，见5.6），用数据异常反推设备故障，弥补"无人值守不易发现"的短板。
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#### 3.4.4 三场景风险对照表
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| 风险因素 | 收费站 | 停车场 | 城市路口 |
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| --- | --- | --- | --- |
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| 重载碾压 | 高 | 低 | 中 |
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| 雨水浸泡 | 高 | 高（坡道汇水） | 中 |
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| 雷击电涌 | 高（空旷） | 中 | 中 |
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| 第三方施工 | 中 | 高 | 高 |
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| 供电/电磁干扰 | 中 | 中 | 高 |
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| 漏检敏感度要求 | 中（车型全） | 高（小车为主） | 高（数据质量） |
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| 失效后果 | 通行效率+安全 | 人身安全（防砸） | 数据失真 |
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### 3.5 风险数据闭环回算机制（V1.1新增）
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1. 每季度末，运维单位依据附录A-3故障处置台账，按因素编号（F01~F16）统计本季度及近12个月故障次数，回算各因素实际故障率，并按3.1判据更新风险评估台账（附录A-5）中的P值。
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2. 回算规则：年化故障率 ≥1次/年 或 同类站点故障率>20%/年 → P3；1~3年发生1次 → P2；>3年发生1次 → P1。数据不足12个月的站点按现有数据外推，并注明"外推"。
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3. 风险等级随P值变化自动升降，触发等级上调（低→中及以上）的因素必须在一季度内落实管控措施并复评。
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4. 回算结果与修订说明纳入年度规程评审材料。
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## 4 运维管理体系
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### 4.1 组织与职责界面
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| 角色 | 职责 | 典型责任分界 |
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| --- | --- | --- |
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| 业主/管理单位 | 制定指标、监督考核、审批大中修 | 承担考核与费用责任 |
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| 运维单位（自营或外包） | 巡检、维保、故障处置、应急响应、台账管理 | 承担可用度与响应时限责任 |
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| 设备供应商 | 技术支持、备件供应、重大缺陷处理 | 质保期内免费，质保期外按服务合同 |
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| 第三方施工方 | 施工前交底确认、施工期保护 | 造成损坏的按交底记录追责 |
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责任分界点建议：以检测器本体输出端子为界——端子以下（含环路、馈线、井体）属外场维护；端子以上（含主机接口）属系统维护。
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### 4.2 运维指标体系
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| 指标 | 定义 | 建议目标值 | 统计周期 |
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| --- | --- | --- | --- |
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| 设备可用度 | 可用时长/统计周期 | ≥99%（收费车道建议≥99.5%） | 月 |
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| 检测率抽检 | 抽检中正确检出车辆数/实际通过车辆数 | ≥99% | 季度抽检 |
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| 误检率 | 统计期内误检次数/统计周期 | ≤1次/日/通道（或按合同约定） | 月 |
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| 平均修复时间MTTR | 故障发生至恢复的平均时长 | 一般故障≤24h、较大≤4h、紧急≤2h | 月 |
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| 巡检完成率 | 实际完成/计划 | 100% | 月 |
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| 雷害/水害事件 | 季内发生次数 | 逐年下降 | 季 |
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| 平台告警响应率（V1.1新增） | 平台数据质量告警（零数据/流量突变/常占用等）在时限内完成核实处置的比例 | 100%（II级时限） | 月 |
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| 自诊断数据上传率（V1.1新增） | 具备自诊断/联网能力的检测器，其自诊断数据成功上传平台的比率 | ≥95%（具备条件站点） | 月 |
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| 预测性维护命中率（V1.1新增） | 由自诊断趋势预警提前处置、未演变为故障的事件数/预警总数 | ≥50%（考核方向性指标） | 季 |
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> 注：上述量化目标为行业惯例值（招标文件与运维合同常见约定），未查到全国统一标准的强制数值；投标或签约时应按项目要求覆盖。V1.1新增三项指标为平台监测与预测性维护方向性指标，具备联网条件站点执行。
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### 4.3 台账与备件管理
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台账（一环路一档）：安装日期、环路尺寸与匝数、电感值与基准频率初值、馈线路径、历次检测记录、维修记录。**具备自诊断/联网能力的检测器，另建电子档案（V1.1新增）：基准频率漂移曲线（按日采样，保留≥12个月）、实时电感值、振荡幅度（如可读）、各通道历史故障事件**。电子档案作为环路老化评估（第5.2每年项）与预测性维护（5.6）的输入。
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备件策略：检测器本体按在线数量10%且不少于2台备库；密封胶、同型号线材、防水接头、SPD模块按季度消耗量备库；重载车道站点建议常备环路重做材料包。
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## 5 巡检与维保规程
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### 5.1 巡检周期总表
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| 周期 | 项目 | 收费站 | 停车场 | 城市路口 |
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| 每日 | 外观与状态指示检查、车道功能快速验证 | ✓（每班次） | ✓（每日1次） | —（数据监测替代） |
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| 每日 | 平台数据质量监测（自动告警+人工复核）（V1.1新增） | ✓ | ✓ | ✓ |
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| 每周 | 手孔井/机箱外观、排水口检查 | ✓ | ✓ | ✓ |
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| 每月 | 功能测试、封缝检查、清扫、紧固 | ✓ | ✓ | ✓ |
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| 每季 | 绝缘与接地测量、参数核对、数据质量评估、备件盘点、自诊断趋势核对（V1.1新增） | ✓ | ✓ | ✓ |
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| 每年 | 防雷装置检测、全面性能评估、环路老化评估、规程评审 | ✓ | ✓ | ✓ |
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| 专项 | 雷雨/暴雨/冰冻/融雪季后、第三方施工前后 | ✓ | ✓ | ✓ |
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### 5.2 收费站场景巡检内容
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每日（结合收费班组交接班）：
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| 序号 | 检查项 | 合格标准 | 方法 |
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| --- | --- | --- | --- |
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| 1 | 检测器状态指示 | 电源灯常亮，通道灯状态与车道占用一致 | 目视 |
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| 2 | 车道功能验证 | 车辆通过时触发正常，栏杆联动无异常 | 实车/模拟 |
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| 3 | 环路面层 | 封缝无破损、无鼓包、无新增切割痕迹 | 目视 |
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| 4 | 机箱/岛头柜 | 门锁完好、无异响异味 | 目视 |
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| 5 | 平台告警核查（V1.1新增） | 当日零数据/流量突变/常占用告警均已核实闭环 | 平台 |
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每月：
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| 序号 | 检查项 | 合格标准 | 方法 |
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| --- | --- | --- | --- |
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| 1 | 封缝状态 | 密封胶无开裂、脱落、渗水痕迹 | 目视+浇水试验（抽查） |
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| 2 | 手孔井 | 无积水、无淤积、盖板完好 | 开井检查 |
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| 3 | 端子紧固 | 无松动、无氧化发热痕迹 | 开柜检查 |
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| 4 | 馈线入口 | 防水接头锁紧、无破皮 | 目视 |
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| 5 | 机箱清扫 | 无积尘、风道畅通 | 吹尘 |
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每季度：
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| 序号 | 检查项 | 合格标准 | 方法 |
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| --- | --- | --- | --- |
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| 1 | 环路绝缘电阻 | 线间及对地绝缘≥10MΩ（500V兆欧表，经验阈值，产品说明书另有规定的从其规定） | 兆欧表 |
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| 2 | 环路电感 | 与台账初值偏差≤5%（经验阈值） | 电感表/检测器自诊断 |
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| 3 | 接地电阻 | ≤4Ω | 接地电阻测试仪 |
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| 4 | SPD状态 | 状态窗正常、无劣化告警 | 目视 |
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| 5 | 灵敏度与频率参数 | 与台账一致，无漂移 | 核对设置 |
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| 6 | 检测率抽检 | 抽样车辆通过全部正确检出 | 人工计数对比 |
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| 7 | 自诊断趋势核对（V1.1新增） | 基准频率漂移曲线无持续单向漂移趋势；相对初值偏移＜±0.5%（建议初值，待标定）；振荡幅度相对初值衰减＜30%（建议初值，待标定） | 平台/维护软件读取 |
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每年：
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防雷装置按GB/T 21431检测；环路老化评估（重载车道投运满2年强制评估；具备自诊断数据的站点改为**数据驱动评估**，综合绝缘、电感偏差、基准频率漂移趋势、振荡幅度、故障频次决定是否预防性重做）；规程年度评审修订。
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### 5.3 停车场场景巡检内容
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在5.1周期基础上，停车场重点执行：
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| 序号 | 检查项 | 合格标准 | 周期 |
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| --- | --- | --- | --- |
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| 1 | 防砸功能验证 | 环路上有车时道闸不自动落杆；遇阻反弹正常 | 每日 |
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| 2 | 坡道排水 | 出入口坡道无汇水、截水沟通畅 | 每周 |
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| 3 | 地感触发一致性 | 触发抓拍/出卡时序正常，无重复触发 | 每周 |
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| 4 | 封缝与面层 | 同5.2月度项 | 每月 |
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| 5 | 防砸失效保护逻辑 | 检测器故障时道闸进入保护模式（不自动落杆） | 每季度（模拟故障验证） |
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| 6 | 平台常占用/零数据告警处置（V1.1新增） | 告警及时核实并闭环，无"带病运行"跨班次 | 每日 |
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### 5.4 城市路口/路段巡检内容
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| 序号 | 检查项 | 合格标准 | 周期 |
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| --- | --- | --- | --- |
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| 1 | 数据质量监测 | 无异常零数据、无流量突变（与历史同期对比，规则见5.6） | 每日（平台自动+人工复核） |
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| 2 | 机箱与供电 | 电压正常、箱体完好 | 每月 |
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| 3 | 封缝与周边施工迹象 | 无破坏迹象 | 每月 |
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| 4 | 检测率抽检 | 同5.2季度项 | 每季度 |
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### 5.5 专项巡检触发条件
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下列情况应在事件结束后24小时内完成专项巡检并出具记录：雷暴天气后（全通道功能测试+SPD检查）、暴雨/积水退去后（绝缘抽测）、冰冻/除雪作业后（面层与封缝检查）、融雪季结束后（开井检查接头腐蚀）、周边发生第三方施工后（馈线路径巡查）。
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### 5.6 平台数据质量监测规则（传感数据云功能要求，V1.1新增）
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具备联网能力的站点，平台按下列规则自动监测并告警（阈值均为建议初值，**待现场标定**）：
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| 告警类型 | 触发规则（建议初值） | 可疑指向 | 处置时限 |
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| --- | --- | --- | --- |
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| 零数据告警 | 通道连续≥10分钟无任何事件，且当前非低峰时段（低峰时段定义按站点标定） | 检测器掉线/供电故障/通信中断 | II级 |
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| 流量突变告警 | 小时流量与历史同期（前4周同小时均值）偏差≥±50% | 环路失效（漏检）/灵敏度漂移/施工封闭 | II级 |
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| 常占用告警 | 单次占用持续≥60秒（停车场慢速场景可放宽至≥120秒，待标定） | 基准跟踪失效/车辆滞留/干扰 | III级（核实） |
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| 检测率趋势告警 | 周均检测率（人工抽检比对）较基准下降≥2个百分点 | 环路老化初期（F09/F10）/灵敏度过低 | III级 |
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| 自诊断漂移告警 | 基准频率相对初值偏移≥±0.5%，或振荡幅度衰减≥30%（待标定） | 温漂失控/受潮/环路几何变形 | III级（安排核查） |
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告警闭环要求：平台告警自动生成工单→运维核实→处置→台账回填→工单关闭；告警处置记录纳入附录A-3与季度风险回算（3.5）数据源。
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## 6 故障分级与处置规程
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### 6.1 故障分类
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| 类别 | 典型现象 |
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| 电源类 | 不上电、频繁复位、电压异常 |
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| 环路类 | 断路、短路、绝缘下降、电感漂移 |
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| 检测异常类 | 误检（无车输出）、漏检（有车无输出）、卡占用（常输出） |
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| 输出/通信类 | 继电器触点失效、通信中断、信号紊乱 |
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| 环境损伤类 | 雷击烧毁、浸泡失效、碾压断路、施工破坏 |
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### 6.2 故障分级与响应时限
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| 级别 | 定义 | 响应 | 到场 | 恢复时限 |
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| --- | --- | --- | --- | --- |
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| I级（紧急） | 安全相关功能失效（防砸失效）、整站批量失效、收费站车道完全无法工作 | 立即 | ≤1h | ≤2h（含临时措施） |
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| II级（较大） | 单车道/单通道功能失效、间歇性故障影响效率 | ≤30min | ≤2h | ≤4h |
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| III级（一般） | 参数漂移、指示异常、冗余缺失但功能可用 | 当日 | 按计划 | ≤24h |
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> 时限为行业惯例建议值，合同另有约定的从其约定；无法按时恢复的必须启动应急预案（第7章）并书面告知业主。
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### 6.3 故障处置总流程
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```mermaid
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flowchart TD
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A[故障报告/巡检发现/平台告警] --> B{初步定级 I/II/III}
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B -->|I级| C[启动应急:安全隔离+临时措施]
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B -->|II/III级| D[派发工单]
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C --> E[现场诊断]
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D --> E
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E --> F{定位:电源/环路/本体/干扰}
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F -->|电源| G[测电压/换电源/查SPD]
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F -->|环路| H[测电感+绝缘:断路/短路/受潮]
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F -->|本体| I[通道互换/整机替换]
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F -->|干扰| J[错频/查馈线屏蔽/隔离干扰源]
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G --> K[功能验证+实车测试]
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H --> K
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I --> K
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J --> K
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K -->|合格| L[恢复运行+台账更新+复盘]
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K -->|不合格| E
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```
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### 6.4 环路故障判定流程
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```mermaid
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flowchart TD
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A[环路通道异常] --> B[断开环路,用电感表测电感]
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B -->|开路/电感≈0| C[馈线或环路断路]
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B -->|电感远低于台账值| D[匝间短路或几何变形]
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B -->|电感正常| E[测绝缘电阻]
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E -->|<10MΩ| F[受潮/渗水:烘干+重封缝,复测]
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E -->|≥10MΩ| G[环路正常,查检测器本体与干扰]
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C --> H[定位断点:馈线段可换线,环路断则重做环路]
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D --> H
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F -->|复测合格| I[恢复运行,一周后复测]
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F -->|复测不合格| H
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```
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> V1.1补充：具备自诊断能力的检测器，处置前先读取基准频率漂移曲线与振荡幅度——若二者同步异常而电感正常，优先查检测器本体；若电感同步漂移，优先查环路（与附录C投运建档的互为校验逻辑一致）。
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### 6.5 常见故障速查表
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| 现象 | 优先怀疑 | 验证方法 | 处置 |
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| --- | --- | --- | --- |
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| 午后固定时段误检，夜间正常 | 温度漂移（F01/F03） | 记录故障时段与气温关系 | 换宽温型/调整灵敏度/加遮阳 |
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| 雨后误检，晴天恢复 | 渗水绝缘下降（F04） | 雨后测绝缘 | 重封缝、烘干、换防水接头 |
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| 雷雨过后通道损坏 | 雷击浪涌（F06） | 查SPD状态窗、查烧毁痕迹 | 更换通道/整机，完善SPD与接地 |
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| 无车时随机输出 | 干扰或灵敏度过高（F08） | 降低灵敏度验证、查相邻环路频率 | 错频、降灵敏度、馈线双绞整改 |
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| 小车漏检、大车正常 | 灵敏度过低或覆雪（F11） | 提高灵敏度实测 | 调档、除雪 |
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| 输出常通（卡占用） | 基准跟踪失效或触点粘连 | 断电重启；断开环路看输出 | 重启恢复则观察复发；触点粘连换机 |
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| 重载车过后突然失效 | 碾压断路（F10） | 测电感/通断 | 馈线段修复或环路重做 |
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| 道路施工后失效 | 第三方破坏（F16） | 沿馈线路径巡查 | 定位断点修复，启动追责与交底 |
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| 平台零数据/流量突降（V1.1新增） | 掉线/供电/环路失效（F07/F04/F10） | 查平台在线状态→现场测供电与电感 | 按故障定位流程处置 |
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### 6.6 维修作业要求
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环路重做作业（返工率最高的作业，必须标准化）：
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| 步骤 | 要求 |
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| 1 放样 | 按附录C尺寸放样，避开轮迹带集中区与相邻环路≥1m |
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| 2 切割 | 切缝深度30~50mm（依据面层厚度）、宽度4~8mm，转角圆弧过渡防割伤线材 |
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| 3 清槽 | 高压吹净，槽内干燥无浮渣 |
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| 4 布线 | 线材规格与匝数按台账，馈线双绞≥20绞/米，转角处留应力环 |
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| 5 封缝 | 专用密封胶饱满填充，略高于路面防积水 |
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| 6 测试 | 固化后测电感与绝缘并录入台账，实车测试合格后投运 |
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换件要求：更换检测器本体后必须记录新基准频率、灵敏度档位并更新台账；拆下故障件张贴故障现象标签，入库待分析。**投运时同步记录自诊断初值（基准频率、振荡幅度）并写入电子台账（V1.1新增，见附录C）。**
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## 7 应急预案
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### 7.1 应急组织
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应急指挥由运维单位现场负责人担任，I级事件通报业主。应急物资：备用检测器、环路重做材料包、防水胶带与快速密封胶、兆欧表/电感表、移动照明、安全围挡与交通锥。
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### 7.2 极端天气预案
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| 天气 | 事前（预警发布后） | 事中 | 事后（24h内） |
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| 雷暴 | 检查SPD与接地；重要通道参数备份 | 停止户外作业；监控告警 | 全通道测试；损坏通道按I/II级处置 |
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| 暴雨/洪涝 | 清掏井体与排水；低洼站点环路通道备案 | 积水期间禁止带电开井 | 退水后绝缘抽测；浸泡通道评估更换 |
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| 冰冻/暴雪 | 灵敏度预案备案（冬季档）；向除雪单位交底环路位置 | 除雪作业监护 | 面层与封缝检查；功能测试 |
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| 高温持续 | 机箱散热检查；加密巡检 | 关注"卡占用"告警 | 统计故障时段规律，评估遮阳/换型 |
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### 7.3 系统性失效预案
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同一站点≥30%通道同时失效时：立即上报并按I级响应；优先恢复收费车道与安全相关（防砸）通道；排查公共原因（供电、接地、上位机、水浸）；必要时临时切换备用检测方案（如收费车道转人工确认、道闸转手动+人工监护）。
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**已配置冗余检测（双环路、或环路+雷达/红外）的站点，防砸相关通道按下列降级逻辑执行（V1.1新增）：**
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| 防砸环路状态 | 冗余通道状态 | 道闸模式 | 附加约束 |
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| --- | --- | --- | --- |
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| 正常 | 正常/异常 | 自动落杆 | — |
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| 失效（自诊断故障） | 正常且自检通过 | 允许自动落杆（降级模式） | 强制开启遇阻反弹；落杆速度降至低速档；单次周期后复核冗余状态 |
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| 失效 | 失效/无冗余 | 禁止自动落杆 | 转手动+人工监护；或保持常开+诱导提示 |
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**安全总原则：宁可误拦，不可漏放。** 任何冗余通道状态不确定（掉线、自检失败、数据异常）时，一律按"无冗余"处理，禁止自动落杆。严禁防砸环路失效状态下自动落杆运行。
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### 7.4 重大活动/节假日保通预案
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保通期前7天完成一轮全面巡检与备件盘点；保通期内巡检升格（每日→每班次），应急人员驻点；保通结束后输出保障总结并更新台账。
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### 7.5 应急演练
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每年至少1次，科目从下列选取：雷击批量故障抢修、暴雨浸泡应急、防砸失效处置、第三方破坏抢修。演练应含实操与复盘，输出演练记录归档。具备平台监测能力的站点，演练科目增加"平台告警→工单→处置"全流程模拟（V1.1新增）。
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## 8 培训要点（培训教材提纲）
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| 模块 | 内容要点 | 考核要求 |
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| 原理与参数 | 振荡回路原理；电感、频率、灵敏度三者关系；基准跟踪的速率/范围上限 | 能解释灵敏度与误检/漏检的关系；能解释午后卡占用机理 |
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| 风险识别 | 16项环境因素与典型故障的对应（3.2表） | 给现象能指认最可能的因素 |
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| 仪器使用 | 兆欧表、电感表、接地电阻仪的正确使用与安全 | 实操考核 |
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| 巡检作业 | 按第5章执行，重点：封缝检查、排水检查 | 现场跟班评估 |
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| 故障处置 | 6.3/6.4两张流程图的走读与实演 | 限时完成模拟故障定位 |
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| 环路重做 | 6.6六步作业法，切割与封缝质量要点 | 实操成品验收 |
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| 应急与安全 | 占道作业安全、带电作业禁止项、应急流程、防砸冗余降级逻辑（7.3） | 笔试+演练 |
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| 平台监测与告警处置（V1.1新增） | 5.6五类告警的识别、核实流程、工单闭环；自诊断曲线读图（漂移趋势判断） | 模拟告警限时处置 |
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新员工上岗要求：完成全部模块并通过考核；每季度1次复训；重大故障处置后48小时内组织专题复盘培训。
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## 附录A 记录表模板
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### A-1 日常巡检记录表
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| 日期 | 站点/车道 | 状态指示 | 功能验证 | 封缝外观 | 排水 | 平台告警核查 | 异常描述 | 巡检人 |
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| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
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| | | □正常 □异常 | □正常 □异常 | □完好 □破损 | □通畅 □堵塞 | □已闭环 | | |
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> A-1表已按V1.1增加"平台告警核查"列（收费站/停车场每日项）。
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### A-2 季度检测记录表
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| 日期 | 通道编号 | 电感(µH) | 台账初值 | 偏差% | 绝缘电阻 | 接地电阻 | SPD状态 | 参数核对 | 自诊断趋势（漂移%/幅度衰减%） | 检测人 |
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| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
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| | | | | | | | □正常 | □一致 | | |
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> A-2表已按V1.1增加"自诊断趋势"列（每季度第7项）。
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### A-3 故障处置记录表
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| 故障编号 | 发生时间 | 站点/通道 | 级别 | 现象 | 原因分类 | 处置措施 | 恢复时间 | 耗时 | 处置人 | 复盘结论 |
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| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
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| | | | | | | | | | | |
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> 备注：A-3为3.5风险回算的数据源，原因分类必须按F01~F16归码填写。
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### A-4 环路重做验收表
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| 站点/车道 | 环路尺寸 | 匝数 | 线材规格 | 电感(µH) | 绝缘电阻 | 封缝质量 | 实车测试 | 自诊断初值（基准频率/振荡幅度） | 验收人 | 日期 |
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| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
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| | | | | | | □合格 | □通过 | | | |
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> A-4表已按V1.1增加"自诊断初值"列（附录C投运建档要求）。
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### A-5 风险评估台账模板
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| 因素编号 | 因素名称 | 本站P | 本站S | 本站D | R | 等级 | 管控措施 | 责任人 | 复评日期 |
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| F01~F16 | 按3.2清单 | | | | | | | | |
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> A-5表已按V1.1增加"本站D"列；P值每季度按3.5回算更新。
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## 附录B 典型产品参数对比表
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以下14款为市面常见环路车辆检测器，参数取自厂商公开资料（2026年8月核实），未查到项如实标注，不作为选型唯一依据，采购前应索取正式数据表复核。
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| 序号 | 品牌 | 型号 | 通道数 | 工作频率 | 电感范围 | 灵敏度 | 响应时间 | 输出 | 供电 | 工作温度 | 防护等级 | 应用 | 参考价 |
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| 1 | 捷顺 | JSPJ1102E-LT | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 传统停车场出入口 | 未查到 |
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| 2 | 捷顺宝 | 双路车辆检测器 | 2（频率独立可调） | 20~170kHz可调 | 未查到 | 三级可调 | 180ms | 双继电器（支持方向判断） | AC230/110V或DC24/12V | -25~+65℃ | 未查到 | 出入口检测/方向判断 | 未查到 |
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| 3 | 科拓（睿盾） | KT-cd-f | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 停车场道闸地感 | 未查到 |
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| 4 | 车安 | VD-108 | 未查到 | 30~200kHz | 40~1000µH | 未查到 | 100ms | 未查到 | 12VDC | 未查到 | IP30 | 停车场/一卡通 | 未查到 |
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| 5 | 哈工大交通电子 | LTD-202AME（LTD-2xx系列） | 4通道/单元 | 每通道4频可选（频点未查到） | 未查到 | 1~255连续可调 | 未查到（传输延迟<3ms） | RS232/RS485/以太网；开关量 | 12VDC（另有100~280VAC型） | -40~+85℃；20%~95%RH不结露 | 未查到 | 高速/城市道路/隧道交通流检测 | 未查到 |
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| 6 | 云外智能 | SSES-110 | 1 | 20~170kHz | 未查到 | 未查到 | 10ms（最快） | 继电器×2 | AC220/110V或DC24/12V | -30~+70℃ | 未查到 | 存在检测/门禁/计数 | 面议 |
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| 7 | 圣斯尔 | CE-L02-J9H8 | 1 | 20~500kHz | 30~700µH | 0.05%~0.16%三级 | 100ms | 继电器×2 | AC220V | -20~+70℃ | 未查到 | 停车场/收费站/信号控制 | 未查到 |
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| 8 | 思创斯克 | 25CA（单）/26CA（双） | 1或2 | 20~170kHz，4频可选 | 50~1000µH（建议100~300µH） | 0~9级 | 20ms | 每通道继电器×2（DC24V/3A） | 220VAC±10% | -20~+55℃ | 未查到 | 停车场/收费站/信号控制 | 未查到 |
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| 9 | 德立达 | PD-132 | 1 | 20~170kHz，四级可调 | 50~1000µH | 四级可调 | 未查到（脉冲500ms） | 存在继电器+脉冲继电器 | AC220V±10% | 未查到 | 未查到（具备防雷保护） | 存在检测/防砸/计数 | 未查到 |
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| 10 | ZKTeco（中控智慧） | ZK-VDT-M-001 | 2 | 20~170kHz | 推荐100~300µH | 三级可调 | 180ms | 继电器（触点40V/10A） | AC230/110V | -25~+65℃ | 未查到（宣称户外防水结构） | 道闸防砸/自动落杆 | 未查到 |
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||||
| 11 | Carlo Gavazzi（意大利） | LDP1SA1B230（LD系列） | 1 | 13~120kHz | 15~1500µH | 8级 | 400ms | 脉冲+存在继电器（1A/250VAC） | 195~265VAC | -40~+70℃ | 未查到 | 闸机/道闸车辆检测 | 未查到 |
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| 12 | FAAC（意大利） | Proloop 2-24V | 2（另有单通道） | 未查到 | 未查到 | 未查到 | 未查到（每通道可作安全装置，内置诊断） | 24V（另有230V版） | 未查到 | 未查到 | FAAC道闸/门控 | 未查到 |
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| 13 | Nice（意大利） | LP22 | 2 | 未查到（连续频率调节） | 未查到（设置与电感无关） | 拨码设置（资料有限） | 未查到（通/断延时可调） | 未查到 | 24V AC/DC | 未查到 | 未查到 | 道闸/方向判读/交通控制 | 约€307.5（波兰经销含VAT） |
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| 14 | Magnetic Autocontrol（德国） | DM02（另有MID1E/MID2E） | 2 | 每通道2频段（具体值未查到） | 70~500µH | 每通道10级 | 未查到 | 未查到（MGC控制器扩展模块） | 未查到（电流50mA） | 未查到 | 未查到 | 道闸防砸/影子线圈监测 | 未查到 |
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品牌背景速览：捷顺为国内停车与出入口控制头部厂商；捷顺宝为专注停车/ETC配套的北京厂商；科拓为上市智慧停车厂商；车安为老牌停车场/一卡通厂商；哈工大交通电子主攻高速公路/隧道多通道交通流检测（与出入口型定位不同）；云外智能、圣斯尔、思创斯克、德立达均为深圳出入口地感检测器厂商；ZKTeco为出入口控制与生物识别知名企业（上表资料来自其渠道站点，采信前建议复核）；Carlo Gavazzi为意大利工业元器件大厂，数据表完整度最高；FAAC、Nice为意大利门控头部品牌；Magnetic Autocontrol为德国环路检测器专业厂商。
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资料不足说明：红门、艾科、臻识、蓝卡未检索到独立环路检测器公开参数；Skidata、HUB、Amano为系统集成商，环路检测为内置部件；BFT官网本次无法访问；CarSense主流产品为磁阻式检测器。以上均不编造参数。
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### 附录B-2 按场景选型决策树（V1.1新增，配合附录B参数表使用）
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① 场景判断
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├─ 收费站/高速公路 → ②A
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├─ 停车场出入口道闸 → ②B
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└─ 城市路口/路段 → ②C
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②A 收费站/高速（触发+存在+防跟车）
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├─ 触发响应：ETC/高速触发场景 响应≤50ms；普通车道 ≤100ms
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├─ 重载车道占比高 → 宽温型(-40~+85℃) + 加强线材 + SPD必配 + 4通道型（预留错频）
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├─ 接口：继电器+RS485/以太网（联网回传，支撑5.6平台监测）
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└─ 参考：哈工大LTD-2xx（4通道/连续灵敏度）、思创斯克26CA
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②B 停车场道闸（触发+防砸+计数）
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├─ 必须：存在输出+脉冲输出双继电器；防砸失效保护逻辑接口
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├─ 坡道/露天 → 防水结构+馈线穿管+排水手孔井；地下 → 防潮凝露
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├─ 防砸冗余站点 → 预留雷达/红外冗余接入（见7.3降级逻辑）
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├─ 供电：按现场24VDC/220VAC体制匹配
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└─ 参考：思创斯克25CA、德立达PD-132、ZKTeco ZK-VDT-M-001、捷顺宝双路
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②C 城市路口/路段（流量采集+信号感应）
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├─ 必须：多通道（≥2）、RS485/以太网通信、数据格式可对接信号机/平台
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├─ 抗干扰：错频4档以上、馈线双绞≥20绞/米、远离变电设备
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├─ 宽温+防雷：户外机箱SPD+接地≤4Ω
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└─ 参考：哈工大LTD-2xx、思创斯克26CA
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```
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选型否决项（一票否决）：工作温度不覆盖安装地极端气候；电感范围不含环路设计值中段；响应时间不满足触发场景要求；无防砸失效保护逻辑接口（停车场）；无通信接口（城市路口联网要求）。
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## 附录C 环路安装要点（设计与重做参考）
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| 项目 | 推荐值 | 说明 |
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| 收费站车道环路尺寸 | 约1.8~2.0m（宽）×1.5~2.0m（长），矩形 | 覆盖车道有效宽度；具体按车道宽度与触发位置设计（行业惯例值） |
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| 道闸触发环路 | 0.8~1.2m见方，距道闸1~2个车身 | 停车场场景惯例 |
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| 防砸环路 | 覆盖道闸落杆区域，位于闸杆正下方 | 停车场场景惯例 |
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| 匝数 | 常用4~6匝（周长越大匝数越少） | 目标电感100~300µH |
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| 线材 | 截面积≥1.5mm²多股铜线，耐高温绝缘 | 重载车道建议加强型 |
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| 切缝 | 深30~50mm、宽4~8mm，转角圆弧 | 依面层厚度调整 |
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| 馈线 | 双绞≥20绞/米，全程穿管或屏蔽，长度尽量短 | 长度超限需评估干扰与损耗（具体限值依产品手册） |
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| 相邻环路间距 | ≥1m，且工作频率错开 | 防串扰 |
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| 封缝材料 | 专用弹性密封胶/环氧，饱满略高于路面 | 防水第一道防线 |
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| 回填固化 | 密封胶固化后方可开放交通 | 依材料说明 |
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安装总原则（对应风险控制）：电感落在检测器推荐区间中段（预留漂移余量）、馈线双绞穿管（防F06/F08）、接头灌封置于有排水的手孔井内（防F04/F12）、避开轮迹带集中区（防F10）、竣工图纸归档（防F16）。
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**投运建档要求（V1.1新增）**：环路投运（或重做）验收时，除附录A-4记录电感、绝缘外，具备自诊断能力的检测器应同时记录**基准频率、振荡幅度初值（如可读）**并存入电子台账，作为后续漂移趋势分析（4.3、5.6）的基准零点。基准频率初值与电感初值应同步记录，二者互为校验：频率异常而电感正常→查检测器本体；二者同步漂移→查环路。
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## 附录D 引用标准清单（汇总）
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| 类别 | 标准 |
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| 产品 | GB/T 26942-2011（环形线圈车辆检测器）；JT/T 455-2001（已废止，由前者承接） |
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| 同类检测器 | GB/T 35548-2017（地磁车辆检测器）；GB/T 24966-2023（光栅车辆检测器） |
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| 防雷与浪涌 | GB 50057-2010；GB/T 21431-2015；GB/T 18802.11-2020；GB 50343-2012 |
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| 环境与电磁 | GB/T 2423系列；GB/T 17626系列；GB/T 9254.1-2021 |
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| 系统级 | GB/T 20851.1~.5-2019（ETC）；GB/T 42442.1-2023（智慧停车） |
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| 公路养护 | JTG 5110-2023；地方运维标准：DB36/T 743.1-2023、DB34/T 2153-2024、DB12/T 1346-2024 |
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| 国际 | FHWA-HRT-06-108/06-139（Traffic Detector Handbook第三版）；EN 50293:2012；NEMA TS 2-2021 |
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## 附录E 编制说明
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1. 本规程中凡标注"行业惯例值/经验值"或"未查到"的数值（如可用度≥99%、绝缘≥10MΩ、响应时限等），均未查到全国统一强制标准出处，为行业招标与运维合同常见约定或工程经验，正式投标或签约时应以项目合同、设计文件和产品说明书为准。
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2. 附录B产品参数于2026年8月经公开渠道核实；其中序号1、3公开资料极少，序号10来自渠道站点，采购选型前建议向厂商索取正式数据表复核。
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3. 本规程建议每年评审一次；遇重大故障、标准更新或场景变化时即时修订。
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4. **V1.1增补（2026-08-27技术评审修订）**：
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- 风险评估方法升级为P×S×D三维（3.1），F06、F16升为极高风险（3.2、3.3）；
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- 新增3.5风险数据闭环回算、5.6平台数据质量监测规则、7.3防砸冗余降级逻辑、附录B-2选型决策树；
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- 凡标注"待现场验证/待标定"的数值（自诊断漂移预警阈值±0.5%、振荡幅度衰减30%、零数据10分钟、流量突变±50%、常占用60秒/120秒等）为建议初值，来源于行业经验与产品实测参考范围，落地前需按站点实测数据标定，标定方法建议：选取正常站点连续采集≥1个月自诊断数据与告警事件，以"无误报漏报"为准则确定本地阈值。
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（全文完）
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# 环路车辆检测器全环境风险评估与运维规程 V1.1 修订建议稿
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| 文档信息 | 内容 |
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| 修订对象 | DGZN-YW-LD-001 V1.0（环路车辆检测器全环境风险评估与运维规程） |
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| 修订稿版本 | V1.1（建议稿） |
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| 修订日期 | 2026-08-27 |
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| 修订性质 | 技术评审修订（小德） |
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| 修订原则 | 只列出变更条文；未变更条文沿用V1.0原文；全部修订均带理由 |
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> 使用说明：本稿供直接对照V1.0原文逐条替换或插入。标记约定：**【修订】**=修改原条文；**【新增】**=新增条文。标注"待现场验证/待标定"的数值为建议初值，落地前需按项目实测修正。
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## 修订总览
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| 编号 | 位置 | 类型 | 主题 |
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| R-01 | 3.1 | 修订 | 评估方法升级：P×S 矩阵增加"可检测性D"维度（FMEA式） |
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| R-02 | 3.2 | 修订 | F01温漂、F04水浸失效机理补全（物理层） |
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| R-03 | 3.2/3.3 | 修订 | 16项因素增加D列典型值；矩阵说明同步更新 |
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| R-04 | 3.5 | 新增 | 数据闭环回算机制（P值滚动修正） |
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| R-05 | 4.2 | 修订 | 运维指标体系增加平台监测类指标 |
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| R-06 | 4.3 | 修订 | 台账增加检测器自诊断数据归档 |
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| R-07 | 5.1/5.2/5.3/5.4 | 修订 | 数据质量监测推广到全场景；自诊断趋势核对入巡检 |
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| R-08 | 5.6 | 新增 | 平台数据质量监测规则（告警阈值建议值） |
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| R-09 | 7.3 | 修订 | 系统性失效预案增加"防砸冗余纵深防御" |
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| R-10 | 8 | 修订 | 培训模块增加"平台监测与告警处置" |
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| R-11 | 附录B | 新增 | B-2 按场景选型决策树（V1.0附录B升级） |
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| R-12 | 附录C | 修订 | 环路投运初始自诊断数据建档要求 |
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## R-01 【修订】3.1 评估方法——引入可检测性D维度
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**原条文（3.1）**：采用"可能性×影响程度"矩阵法，风险等级 R = P × S。
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**修订后**：
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采用"可能性×影响程度×可检测性"三维评估法（FMEA式），风险等级 R = P × S × D。
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可检测性D（按发现难度赋值，反映"故障发生后被巡检/平台发现的难易程度"）：
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| 等级 | 含义 | 参考判据 |
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| D3 | 难发现 | 故障隐蔽，需开井/断电/专项仪器才能定位，或故障后设备仍显示"在线"（如环路本体断路初期、接地劣化、SPD内部劣化） |
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| D2 | 需仪器 | 巡检仪器可发现（兆欧表、电感表、接地电阻仪），或需对比台账数据 |
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| D1 | 易发现 | 平台数据告警、状态指示、外观巡检即可发现（如卡占用、零数据、封缝破损） |
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风险等级 R = P × S × D：
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| R值 | 等级 | 处置策略 |
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| ≥14 | 极高（红） | 必须工程整改+专项预案，限期消除 |
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| 8~12 | 高（橙） | 纳入月度管控，优先安排整改 |
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| 4~6 | 中（黄） | 纳入季度管控，巡检重点关注 |
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| 1~3 | 低（绿） | 常规巡检覆盖即可 |
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**修订理由**：V1.0矩阵下，F06（雷击）、F16（第三方施工）P×S=6，与F01并列高但排位靠后；实际上这两类"难预判、发现晚、恢复慢"，恰恰最需要前置工程对策。引入D维度后，F06（D3）、F16（D3）综合分上浮至高位，运维资源分配与工程对策优先级对齐，堵住"低概率高毁伤风险被低估"的漏洞。
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## R-02 【修订】3.2 失效机理补全（F01 / F04）
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**F01 持续高温 修订后机理**：
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线圈电感、线材分布电容与检测器内部元件随温度漂移，振荡频率整体偏移。检测器基准自动跟踪存在**跟踪速率上限**，只能吸收缓慢漂移；午后气温陡升时段漂移速率超过跟踪速率，频率偏移被误判为车辆——这是"午后卡占用/误检周期性复现"的根因。超出跟踪范围则表现为持续误检或检测裕度归零。
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**F04 降雨/积水/浸泡 修订后机理**：
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渗水路径两路并行：① 封缝渗水改变环路线匝间**分布电容**→频率偏移→误检；② 介质损耗增大→**Q值下降→振荡幅度衰减→检测裕度下降**→漏检/检测不稳，重则形成导电通路短路断路。雨后误检、绝缘告警、通道失效均为上述两路的组合表现。
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**修订理由**：V1.0表述偏笼统，未区分"漂移速率超跟踪速率"与"超出跟踪范围"两种不同失效形态（前者周期性可逆、后者持续失效，处置策略不同）；F04未覆盖振荡幅度/Q值这条影响检测裕度的路径。补全后可直接指导现场用示波器看振荡波形快速判因。
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## R-03 【修订】3.2/3.3 风险清单增加D列
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**修订后**：3.2环境因素清单在"S"列后增加"D（可检测性，典型值）"列，并将风险等级列改为按 R = P × S × D 计算（典型收费站场景）：
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| 编号 | 环境因素 | P | S | D | R(新) | 等级 | 原R | 等级变化 |
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| F01 | 持续高温 | 3 | 2 | 1 | 6 | 中 | 6 | — |
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| F02 | 极端低温 | 2 | 2 | 1 | 4 | 中 | 4 | — |
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| F03 | 昼夜温差循环 | 3 | 1 | 1 | 3 | 低 | 3 | — |
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| F04 | 降雨/积水/浸泡 | 3 | 3 | 2 | 18 | 极高 | 9 | 维持极高 |
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| F05 | 高湿/凝露 | 2 | 2 | 2 | 8 | 高 | 4 | 中→高 |
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| F06 | 雷击/电涌 | 2 | 3 | 3 | 18 | 极高 | 6 | 高→极高 |
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| F07 | 供电波动/干扰 | 2 | 2 | 1 | 4 | 中 | 4 | — |
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| F08 | 电磁干扰 | 2 | 2 | 2 | 8 | 高 | 4 | 中→高 |
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| F09 | 路面沉降/结构变形 | 2 | 2 | 3 | 12 | 高 | 4 | 中→高 |
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| F10 | 重载碾压疲劳 | 3 | 3 | 2 | 18 | 极高 | 9 | 维持极高 |
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| F11 | 冰冻/积雪 | 2 | 2 | 1 | 4 | 中 | 4 | — |
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| F12 | 融雪剂/化学腐蚀 | 2 | 2 | 2 | 8 | 高 | 4 | 中→高 |
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| F13 | 盐雾（沿海） | 2 | 1 | 2 | 4 | 中 | 2 | 低→中 |
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| F14 | 风沙/粉尘/泥浆 | 2 | 1 | 1 | 2 | 低 | 2 | — |
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| F15 | 生物损害 | 1 | 2 | 3 | 6 | 中 | 2 | 低→中 |
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| F16 | 第三方施工破坏 | 2 | 3 | 3 | 18 | 极高 | 6 | 高→极高 |
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**修订后3.3风险矩阵说明**：R = P × S × D 计算；"极高"项由 F04、F10 扩展为 F04、F06、F10、F16 四项——其中 F06、F16 因可检测性差（D3）、恢复周期长，必须工程对策前置（三级SPD+接地、竣工资料+施工交底），不能依赖巡检发现。
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> 注：D值按"典型收费站场景"赋值；停车场/城市路口场景应结合站点实际情况重赋值（如停车场坡道F04的D可降至1——平台常占用告警易发现）。
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## R-04 【新增】3.5 数据闭环回算机制（P值滚动修正）
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**新增条文**：
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### 3.5 风险数据库闭环回算
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1. 每季度末，运维单位依据附录A-3故障处置台账，按因素编号（F01~F16）统计本季度及近12个月故障次数，回算各因素实际故障率，并按3.1判据更新风险评估台账（附录A-5）中的P值。
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2. 回算规则：年化故障率 ≥1次/年 或 同类站点故障率>20%/年 → P3；1~3年发生1次 → P2；>3年发生1次 → P1。数据不足12个月的站点按现有数据外推，并注明"外推"。
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3. 风险等级随P值变化自动升降，触发等级上调（低→中及以上）的因素必须在一季度内落实管控措施并复评。
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4. 回算结果与修订说明纳入年度规程评审材料。
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**修订理由**：V1.0的P值判据（故障率>20%/年）没有数据来源与回算机制，风险矩阵是一次性拍脑袋赋值，无法滚动修正。本条让"故障台账→P值→风险等级→管控措施→台账"形成数据闭环，风险矩阵从静态模板变成动态管理工具，也直接为后续传感数据云平台的故障统计功能提供规程依据。
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## R-05 【修订】4.2 运维指标体系——增加平台监测类指标
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**原表之后新增**：
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| 指标 | 定义 | 建议目标值 | 统计周期 |
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| 平台告警响应率 | 平台数据质量告警（零数据/流量突变/常占用）在时限内完成核实处置的比例 | 100%（II级时限） | 月 |
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| 自诊断数据上传率 | 具备自诊断/联网能力的检测器，其自诊断数据成功上传平台的比率 | ≥95%（具备条件站点） | 月 |
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| 预测性维护命中率 | 由自诊断趋势预警提前处置、未演变为故障的事件数/预警总数 | ≥50%（考核方向性指标） | 季 |
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**修订理由**：V1.0指标体系全部是"事后统计"指标（可用度、MTTR），没有"事前预警"指标。增加平台监测与自诊断指标后，运维体系从"坏了再修"转向"预警先修"，与R-06、R-07配套。
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## R-06 【修订】4.3 台账与备件管理——自诊断数据归档
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**原条文**：台账（一环路一档）：安装日期、环路尺寸与匝数、电感值与基准频率初值、馈线路径、历次检测记录、维修记录。
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**修订后**：
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台账（一环路一档）：安装日期、环路尺寸与匝数、电感值与基准频率初值、馈线路径、历次检测记录、维修记录。**具备自诊断/联网能力的检测器，另建电子档案：基准频率漂移曲线（按日采样，保留≥12个月）、实时电感值、振荡幅度（如可读）、各通道历史故障事件**。电子档案作为环路老化评估（第5.2每年项）与预测性维护的输入。
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**修订理由**：V1.0的台账是静态初值记录，无法反映环路老化趋势（F01/F03/F09/F10的失效都是渐变过程）。基准频率漂移曲线是环路健康的"心电图"，归档后即可实现"漂移超阈值提前预警"，把环路老化评估从"投运满2年强制评估"升级为"数据驱动评估"。
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## R-07 【修订】5.1/5.2/5.3/5.4 巡检内容——数据监测全场景化+自诊断趋势核对
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**修订后5.1巡检周期总表**：
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| 周期 | 项目 | 收费站 | 停车场 | 城市路口 |
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| 每日 | 外观与状态指示检查、车道功能快速验证 | ✓（每班次） | ✓（每日1次） | — |
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| 每日 | **平台数据质量监测（自动告警+人工复核）** | ✓ | ✓ | ✓ |
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| 每周 | 手孔井/机箱外观、排水口检查 | ✓ | ✓ | ✓ |
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| 每月 | 功能测试、封缝检查、清扫、紧固 | ✓ | ✓ | ✓ |
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| 每季 | 绝缘与接地测量、参数核对、数据质量评估、备件盘点、**自诊断趋势核对** | ✓ | ✓ | ✓ |
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| 每年 | 防雷装置检测、全面性能评估、环路老化评估、规程评审 | ✓ | ✓ | ✓ |
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| 专项 | 雷雨/暴雨/冰冻/融雪季后、第三方施工前后 | ✓ | ✓ | ✓ |
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**修订后5.2收费站每季度检查项 新增**：
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| 序号 | 检查项 | 合格标准 | 方法 |
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| 7 | 自诊断趋势核对 | 基准频率漂移曲线无持续单向漂移趋势；相对初值偏移＜±0.5%（建议初值，待标定）；振荡幅度相对初值衰减＜30%（建议初值，待标定） | 平台/维护软件读取 |
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**修订后5.3停车场 新增**：
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| 序号 | 检查项 | 合格标准 | 周期 |
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| 6 | 平台常占用/零数据告警处置 | 告警及时核实并闭环，无"带病运行"跨班次 | 每日 |
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**修订后5.4城市路口 不变，与5.1每日项衔接**。
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**修订理由**：V1.0把"数据质量监测"只给了城市路口（5.4），但收费站卡占用、停车场防砸环路失效同样会先反映在数据异常上。全场景化后，"数据异常反推设备故障"成为通用运维手段；自诊断趋势核对则让F01/F03/F09/F10的渐变失效在故障前被拦截。
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## R-08 【新增】5.6 平台数据质量监测规则
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**新增条文**：
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### 5.6 平台数据质量监测规则（传感数据云功能要求）
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具备联网能力的站点，平台按下列规则自动监测并告警（阈值均为建议初值，**待现场标定**）：
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| 告警类型 | 触发规则（建议初值） | 可疑指向 | 处置时限 |
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| 零数据告警 | 通道连续≥10分钟无任何事件，且当前非低峰时段（低峰时段定义按站点标定） | 检测器掉线/供电故障/通信中断 | II级 |
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| 流量突变告警 | 小时流量与历史同期（前4周同小时均值）偏差≥±50% | 环路失效（漏检）/灵敏度漂移/施工封闭 | II级 |
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| 常占用告警 | 单次占用持续≥60秒（停车场慢速场景可放宽至≥120秒，待标定） | 基准跟踪失效/车辆滞留/干扰 | III级（核实） |
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| 检测率趋势告警 | 周均检测率（人工抽检比对）较基准下降≥2个百分点 | 环路老化初期（F09/F10）/灵敏度过低 | III级 |
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| 自诊断漂移告警 | 基准频率相对初值偏移≥±0.5%，或振荡幅度衰减≥30%（待标定） | 温漂失控/受潮/环路几何变形 | III级（安排核查） |
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告警闭环要求：平台告警自动生成工单→运维核实→处置→台账回填→工单关闭；告警处置记录纳入附录A-3与季度风险回算（R-04）数据源。
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**修订理由**：将V1.0"用数据异常反推设备故障"的设想落成可执行规则。这是传感数据云平台的直接功能规格书，也是投标时"预测性维护"卖点的技术支撑。
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## R-09 【修订】7.3 系统性失效预案——防砸冗余纵深防御
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**原条文**：必要时临时切换备用检测方案（如收费车道转人工确认、道闸转手动+人工监护），严禁防砸环路失效状态下自动落杆运行。
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**修订后**：
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必要时临时切换备用检测方案（如收费车道转人工确认、道闸转手动+人工监护）；**已配置冗余检测（双环路、或环路+雷达/红外）的站点按下列降级逻辑执行**：
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| 防砸环路状态 | 冗余通道状态 | 道闸模式 | 附加约束 |
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| --- | --- | --- | --- |
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| 正常 | 正常/异常 | 自动落杆 | — |
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| 失效（自诊断故障） | 正常且自检通过 | 允许自动落杆（降级模式） | 强制开启遇阻反弹；落杆速度降至低速档；单次周期后复核冗余状态 |
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| 失效 | 失效/无冗余 | 禁止自动落杆 | 转手动+人工监护；或保持常开+诱导提示 |
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**安全总原则：宁可误拦，不可漏放。** 任何冗余通道状态不确定（掉线、自检失败、数据异常）时，一律按"无冗余"处理，禁止自动落杆。
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**修订理由**：V1.0只有"转人工"一条路，对已建冗余的站点是能力浪费，且与"环路是基本盘、多传感器是进化"的产品方向脱节。本条给出明确降级状态机，既保留安全底线，又让冗余投资产生实际价值——这是停车场投标的直接加分项。
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## R-10 【修订】8 培训要点——增加平台监测模块
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**原表之后新增**：
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| 模块 | 内容要点 | 考核要求 |
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| 平台监测与告警处置 | 5.6五类告警的识别、核实流程、工单闭环；自诊断曲线读图（漂移趋势判断） | 模拟告警限时处置 |
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**修订理由**：平台监测推广到全场景后，运维人员必须具备读图与告警处置能力，否则R-07/R-08落地即空转。
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## R-11 【新增】附录B-2 按场景选型决策树（V1.0附录B升级）
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**新增条文**：
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### 附录B-2 选型决策树（配合附录B参数表使用）
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```
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① 场景判断
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├─ 收费站/高速公路 → ②A
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├─ 停车场出入口道闸 → ②B
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└─ 城市路口/路段 → ②C
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②A 收费站/高速（触发+存在+防跟车）
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├─ 触发响应：ETC/高速触发场景 响应≤50ms；普通车道 ≤100ms
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├─ 重载车道占比高 → 宽温型(-40~+85℃) + 加强线材 + SPD必配 + 4通道型（预留错频）
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├─ 接口：继电器+RS485/以太网（联网回传）
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└─ 参考：哈工大LTD-2xx（4通道/连续灵敏度）、思创斯克26CA
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②B 停车场道闸（触发+防砸+计数）
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├─ 必须：存在输出+脉冲输出双继电器；防砸失效保护逻辑接口
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├─ 坡道/露天 → 防水结构+馈线穿管+排水手孔井；地下 → 防潮凝露
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├─ 防砸冗余站点 → 预留雷达/红外冗余接入（见7.3降级逻辑）
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├─ 供电：按现场24VDC/220VAC体制匹配
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└─ 参考：思创斯克25CA、德立达PD-132、ZKTeco ZK-VDT-M-001、捷顺宝双路
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②C 城市路口/路段（流量采集+信号感应）
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├─ 必须：多通道（≥2）、RS485/以太网通信、数据格式可对接信号机/平台
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├─ 抗干扰：错频4档以上、馈线双绞≥20绞/米、远离变电设备
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├─ 宽温+防雷：户外机箱SPD+接地≤4Ω
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└─ 参考：哈工大LTD-2xx、思创斯克26CA
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```
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选型否决项（一票否决）：工作温度不覆盖安装地极端气候；电感范围不含环路设计值中段；响应时间不满足触发场景要求；无防砸失效保护逻辑接口（停车场）；无通信接口（城市路口联网要求）。
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**修订理由**：V1.0附录B只有参数罗列，选型逻辑缺失（这也是大量"未查到"参数导致决策困难的原因）。决策树按场景输出选型路径与一票否决项，让附录B从"资料汇编"变成"可执行选型工具"。
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## R-12 【修订】附录C 环路安装要点——初始自诊断数据建档
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**原安装总原则之后新增**：
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投运建档要求：环路投运（或重做）验收时，除附录A-4记录电感、绝缘外，**具备自诊断能力的检测器应同时记录基准频率、振荡幅度初值（如可读）并存入电子台账**，作为后续漂移趋势分析（R-06）的基准零点。基准频率初值与电感初值应同步记录，二者互为校验（频率异常而电感正常→查检测器本体；二者同步漂移→查环路）。
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**修订理由**：自诊断趋势分析（R-06/R-08）依赖可靠的初值零点，投运时漏记则整条预警链路失效。
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## 附录E增补（编制说明）
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1. 本修订稿中标注"待现场验证/待标定"的数值（自诊断漂移预警阈值±0.5%、振荡幅度衰减30%、平台告警阈值等），为建议初值，来源于行业经验与产品实测参考范围，落地前需按站点实测数据标定。
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2. R-03风险重算结果（D列典型值）为收费站场景示例，各站点按3.1与3.5执行本站赋值与滚动回算。
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（修订建议稿完）
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@@ -9,3 +9,48 @@
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- 模型验证：官方定价与 v4-flash 相同（input $0.22/1M, output $0.66/1M, 1M ctx），实测推理正常
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- 配置备份：~/.openclaw/openclaw.json.bak.vision-*
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- 注意：bindings 是追加到 config 的顶层 key；agents.list 热重载生效，bindings 需配合 openclaw agents list 验证
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## 参考资料归档：Traffic Detector Handbook 3rd Ed
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- 老大上传《Traffic Detector Handbook: Third Edition—Volume I》(FHWA-HRT-06-108, 2006-10, 291页)
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- 美国联邦公路管理局官方手册，交通传感器领域经典参考
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- 归档：reference/traffic-detector-handbook/Traffic_Detector_Handbook_Third_Edition_Vol1_FHWA-HRT-06-108.pdf
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- 内容：Ch1-4（传感器技术/应用/路内设计）+ 附录（环圈等效电路、电感表、灵敏度公式）
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- 目录规划：reference/ 用于技术文档与参考资料存档，按主题分子目录
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- 同日补齐 Volume II (FHWA-HRT-06-139, 396页)：Ch5 安装工艺 + Ch6 维护 + 全部附录
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- 归档：reference/traffic-detector-handbook/Traffic_Detector_Handbook_Third_Edition_Vol2_FHWA-HRT-06-139.pdf
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- 至此 FHWA 交通检测器手册第三版 Vol.I + Vol.II 全套归档完成
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## 参考资料归档：《不同车型对应的线圈尺寸选择指南》
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- 老大上传（2026-08-24），v1.0（2026-08-19 编制），432 行 Markdown
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- 归档：reference/coil-design/不同车型对应的线圈尺寸选择指南.md
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- 内容：FHWA 图 2-11 灵敏度-底盘高度曲线解读、车型-线圈尺寸-电感变化对照、选型决策流程、ASB/雷达冗余协同
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- 价值：与本日归档的 FHWA 手册 Vol.I/II 直接配套，是线圈选型的落地执行版
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## 环路线圈健康评估设计文档（第三方应用）
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- 老大需求：给第三方应用（小程序/平台）提供线圈运行评估依据
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- 产出：docs/环路线圈健康评估_第三方应用设计依据_V1.0.md
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- 核心参数体系：频率、电感量、ΔL/ΔL-L、Q值、直流电阻、峰峰值、基线漂移
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- 数据来源：FHWA手册表2-1/2-2、附录C/D、图2-7 Q值算例、NEMA TS2灵敏度值、3M专利、明尼苏达实测、Carlo Gavazzi
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- 关键公式：f=1/(2π√LC)（式2-46）、Δf/f=-(1/2)(ΔL/L)（式2-47）、引线稀释S_P=S_L×L_L/(L_L+L_S)
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- 基准值：6×6ft三匝≈74μH、引线21μH/100ft、并联下限50μH、Q<5异常、工作频率20~200kHz
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- 开放项：检测器内部电容、峰峰值范围、Q上报方式需厂商确认
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## 远程仓库推送方式变更（重要！）
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- 问题：HTTP 推送大文件（10MB+ PDF）报 413，nginx client_max_body_size 限制
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- 解决：Gitea SSH 服务在 **端口 222**（非 22），已注册 SSH key（admin 账号）
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- key: /root/.ssh/id_ed25519（fingerprint SHA256:cXPKm1NOZ91fJ9aEUCJJJ0aN0bLm9kHFWZASCByNQ64）
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- remote 已改为：ssh://git@git.szdego.cn:222/admin/xdeSpace.git
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- 同步脚本 /root/sync-xdespace.sh 已更新：SSH 推送 + 超时 300s + 强制 set-url
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- 全部 6 个待推送提交已推送成功，远端 PDF 完整
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## 车检器内部电容四档确认（设计文档 V1.1）
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- 老大提供：公司常用车检器内部电容 C 四档 = **33nF / 43nF / 66nF / 76nF**
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- 设计文档升级 V1.1：docs/环路线圈健康评估_第三方应用设计依据_V1.1.md
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- 频率-电感对应表按四档重算（6×6ft 三匝 74μH：33nF≈102kHz / 43nF≈89kHz / 66nF≈72kHz / 76nF≈67kHz）
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- 四档覆盖 18~124kHz，全部在行业 20~200kHz 范围内
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- "待厂商确认"项已移除电容，剩：峰峰值范围、Q上报、灵敏度档位定义、基线自适应策略
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@@ -0,0 +1,30 @@
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# 2026-08-25 日志
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## variation 上报量分析报告（归档 + 工具落位）
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- 老大上传《variation 上报量分析报告》（vd960Loop `variation = Origin − CAPVD`，V1.05 起 3B 有符号补码）
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- 全文关键数字我全部独立验算通过：
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- 灵敏度表 216/108/36/10 → Δf/f 0.3296%/0.1648%/0.0549%/0.0153% ✓
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- DLD154Pro 交叉验证 {108,54,28,14} → 2× 口径 0.330/0.165/0.085/0.043% 全命中，产品线 ΔL/L≈2×SensTable/65536 实锤
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- 一阶近似误差上界 <0.2%（最低档 0.165%）✓
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- 电容档 33/43/66/76nF → 114.1/99.9/80.7/75.2 kHz，比值 C 无关，换档不换标定 ✓
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- 2B 回绕案例 100000→34464 ✓；3B 补码 F6FFFF→−10（无符号读 16777206）✓
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- 分析要点（反馈给老大）：
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- 锯齿峰 = 漂移速率 × 5s，可白嫖做漂移速率在线估计器（不用改协议）
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- 判决裕量取值要等 IIR 稳态（进车后 ≥250ms），别取进入瞬态
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- 协议文字勘误建议：±8388607 → −8388608~+8388607
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- 静默损坏加固：解析端加"单元数×步长+帧头尾==Len"校验，fail-loud
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- ENTRY_CONFIRM=3 + 150ms 上报窗 → 后台见"有车"最坏延迟 ~180ms，防砸走 GPIO
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- 配套工具 `variation_calc.py` 落位 `tools/`（上传文本缩进丢失，已恢复；全部示例+边界验证通过）
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- 归档：`docs/variation-analysis.md`，已 git commit + push（SSH 222）
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- 待现场验证：CAP_OK 实际周期（50ms tick 累加法）、新旧固件混跑错位复现、串扰 variation 极性统计
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## 备忘
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- 工具字节序坑：3B LE 补码，+8388607 输入 FFFF7F，7FFFFF 是 −129（工具解析正确）
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## 四档电容硬件结构确认（10:50）
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- 老大确认：1 颗常接 33nF 基础电容 + 2 颗 IO 控制并联电容（33nF、10nF）
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- 四档 = IO 二进制组合：33 / 43(=33+10) / 66(=33+33) / 76(=33+33+10) nF
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- 频率@59μH：~114 / ~100 / ~81 / ~75 kHz；43=33+10、76=33+33+10 精确命中我此前推测
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- 推论：IO 可控 → 固件可做上电自动调谐（扫4档选最优）；切档必须先重置基线；66↔76 间隔仅 6kHz(8%) 不能相邻配对
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- 已补入 docs/variation-analysis.md §9.4.1 并推送
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@@ -0,0 +1,11 @@
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## 2026-08-27 11:12 老大上传文档《环路车辆检测器全环境风险评估与运维规程 V1.0》
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- 归档位置：docs/环路车辆检测器全环境风险评估与运维规程_2026-08-27_V1.0.md
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- 文档性质：内部运维SOP/投标附件/培训教材，DGZN-YW-LD-001，编制日2026-08-27
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- 覆盖：收费站/停车场/城市路口三场景，16项环境因素风险矩阵(F01~F16)，巡检维保/故障分级处置/应急预案/培训/附录A~E
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- 已做深入分析，重点建议：风险矩阵加"可检测性"维度、数据质量监测推广到全场景（传感数据云切入点）、检测器自诊断数据入台账、防砸冗余（环路+雷达）
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- 已输出 V1.1 修订建议稿：docs/环路车辆检测器全环境风险评估与运维规程_V1.1修订建议稿_2026-08-27.md
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- 12项修订：R-01~R-12（FMEA式D维度、机理补全、P值回算闭环、平台监测指标、自诊断台账、数据监测全场景化、告警规则、防砸冗余降级逻辑、培训、选型决策树、投运建档）
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- 待现场标定参数：漂移预警±0.5%、振荡幅度衰减30%、零数据10min、流量突变±50%、常占用60s/120s
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- 已合成完整版 V1.1 全文：docs/环路车辆检测器全环境风险评估与运维规程_V1.1_2026-08-27.md（23.6KB，12项修订全部并入，可直接交付）
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- docs/ 现有三份关联文档：V1.0原文、V1.1修订建议稿、V1.1完整全文
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+16
-1
@@ -12,4 +12,19 @@
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## 目录
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（待上传后填充）
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### traffic-detector-handbook/ — 交通检测器手册
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- `Traffic_Detector_Handbook_Third_Edition_Vol1_FHWA-HRT-06-108.pdf`（291 页，2006-10，美国 FHWA）
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- 来源：老大上传（2026-08-24）
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- 内容：第 1~4 章 — 传感器技术（感应环圈、磁力计、视频、微波雷达、激光雷达、红外、超声波、声学阵列）、传感器应用、路内传感器设计；附录含环圈等效电路模型、电感/品质因数表、灵敏度公式等
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- 注：Vol.II（FHWA-HRT-06-139，第 5~6 章+全部附录）同日归档，见下
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- `Traffic_Detector_Handbook_Third_Edition_Vol2_FHWA-HRT-06-139.pdf`（396 页，2006-10，美国 FHWA）
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- 来源：老大上传（2026-08-24）
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- 内容：第 5 章 传感器安装工艺（环圈开槽/布缆/封缝/引线/拼接、磁力计/磁探针安装、路侧传感器安装、视频标定）、第 6 章 传感器维护（环圈故障模式/串扰排除/电气测试流程/维护成本对比）+ 全部附录（A 环圈等效电路模型、B 电流片电感公式、C 电感与 Q 值表、D 线缆电气特性、E 矩形环圈灵敏度公式）
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### coil-design/ — 线圈设计与选型
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- `不同车型对应的线圈尺寸选择指南.md`（v1.0, 2026-08-19；老大上传 2026-08-24）
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- 内容：基于 FHWA 图 2-11（三匝线圈灵敏度 vs 底盘高度曲线）+ NEMA TS 2 + 中/美/欧实测数据，建立车型-线圈尺寸-电感变化对照体系
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- 含：一页纸选型表、灵敏度平方反比规律、各车型推荐尺寸/匝数/灵敏度档、ASB 应用、引线双绞规范、选型决策流程、常见误区、多传感器协同
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- 关联：FHWA 手册 Vol.I 图 2-11 / Vol.II 附录 J（NEMA TS 2）
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@@ -0,0 +1,432 @@
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# 不同车型对应的线圈尺寸选择指南
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> **文档定位**：为停车场、高速服务区、智慧基础设施等出入口控制场景，提供基于车型与底盘高度的地感线圈尺寸选型依据。所有数据均标注来源，优先引用 FHWA《Traffic Detector Handbook》、NEMA TS 2 等权威标准，并补充中国工程实践与学术研究实测值。
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>
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> **适用对象**：深圳 20–30 人规模、聚焦停车场/高速服务区/智慧基础设施的物联网智能硬件企业。
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## 〇、一页纸结论
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| 场景/车型 | 推荐线圈短边（车道宽度方向） | 推荐线圈长边（车行方向） | 关键原因 |
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|----------|---------------------------|------------------------|---------|
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| 摩托车、自行车 | 1.2–1.5 m（需专用检测器+高灵敏度） | 1.0–1.5 m | 金属量小，需高灵敏度或专用线圈（如四极/八字形） |
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| 小型客车/轿车 | 1.8 m（6 ft） | 1.8–2.4 m | 与 FHWA 标准 6×6 ft 一致，兼顾灵敏度与车道覆盖 |
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| SUV/MPV/轻型货车 | 1.8–2.0 m | 2.0–2.8 m | 底盘略高，需适当增加长边以保持感应面积 |
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| 中型货车/厢式车 | 2.0–2.5 m | 2.5–3.5 m | 底盘高度 0.5–0.8 m，需线圈长边≥2.5 m |
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| 大巴/客车 | 2.5–3.0 m | 3.0–4.0 m | 车身长、底盘金属分布离散，建议长矩形或双线圈 |
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| 高底盘卡车/拖挂车 | ≥2.5 m 短边，但优先启用 ASB | 3.0–6.0 m | 底盘高度可达 1.2–1.8 m，单靠尺寸不够，必须配合 ASB/雷达冗余 |
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| 防跟车/双向检测 | 双线圈：各 1.8–2.0 m 宽，间距 2–4 m | — | 通过时序判断车间距与方向 |
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> **核心规律**：线圈灵敏度与车辆底盘高度近似成平方反比；矩形线圈的**短边尺寸决定有效检测高度**（经验值≈短边的 2/3），长边决定车辆存在持续长度。**不是越大越好**——线圈面积超过车辆底盘面积时，灵敏度反而下降。
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## 1. 图片解读：FHWA 图 2-11 的物理含义
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您提供的图片为 **FHWA《Traffic Detector Handbook: Third Edition—Volume I》图 2-11**（对应 1990 年第一版中的 Figure 18），标题为：
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> *“Calculated sensitivity of three-turn inductive loops as a function of vehicle undercarriage height.”*
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> （三匝感应回路的计算灵敏度随车辆底盘高度的变化关系）
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### 1.1 图中三条曲线的工程意义
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| 曲线 | 线圈尺寸 | 尺寸（公制） | 物理特征 |
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|------|---------|------------|---------|
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| 虚线 | 6 ft × 6 ft | 1.8 m × 1.8 m | 面积最大，对低底盘车辆灵敏度最高；随底盘高度增加衰减较慢 |
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| 点线 | 6 ft × 4 ft | 1.8 m × 1.2 m | 中等面积，灵敏度居中；在窄车道可减少邻道串扰 |
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| 实线 | 6 ft × 4 ft | 1.8 m × 0.6 m | 面积最小，短边极短，对高底盘车辆灵敏度急剧下降 |
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### 1.2 从图中可直接读取的典型数值（第三版图示近似值）
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| 车辆底盘高度（ft / m） | 6×6 ft 灵敏度（%） | 6×4 ft 灵敏度（%） | 6×2 ft 灵敏度（%） |
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|---------------------|------------------|------------------|------------------|
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| 1.0 / 0.30 | ~2.5 | ~2.0 | ~1.2 |
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| 1.5 / 0.46 | ~1.3 | ~1.0 | ~0.5 |
|
||||
| 2.0 / 0.61 | ~0.9 | ~0.5 | ~0.2 |
|
||||
| 2.5 / 0.76 | ~0.6 | ~0.3 | ~0.1 |
|
||||
| 3.0 / 0.91 | ~0.4 | ~0.2 | ~0.05 |
|
||||
| 4.0 / 1.22 | ~0.1 | ~0.05 | ~0.01 |
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> **数据来源**：FHWA Traffic Detector Handbook, 3rd Edition, Vol. I, Chapter 2, Figure 2-11。该图由电磁场数值计算得出，将车辆底盘简化为位于平均高度的导电矩形板（短路匝），忽略铁磁效应，仅考虑涡流效应。
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### 1.3 关键结论
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1. **灵敏度随底盘高度平方衰减**：FHWA 给出的简化公式为
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\[
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S_L = 100 \times \frac{A_V \cdot l_1 \cdot l_2 \cdot F_1}{A \cdot d_{21}^2 \cdot F_2}
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\]
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其中 \(d_{21}\) 为线圈到车辆底盘等效短路匝的距离。当 \(A_V \leq A\) 时，灵敏度近似与 \(d_{21}^{-2}\) 成正比。
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2. **短边决定有效检测高度**：工程经验为“有效检测高度 ≈ 矩形线圈短边的 1/2 至 2/3”。例如 6×6 ft 线圈短边 6 ft（1.8 m），可靠检测高度约 3–4 ft（0.9–1.2 m）；6×2 ft 线圈短边 2 ft（0.6 m），可靠检测高度仅约 1–1.5 ft（0.3–0.45 m）。
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3. **长边不应小于短边**：FHWA 明确警告“the length of the loop should not be less than its width to avoid a loss in sensitivity”。
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## 2. 物理原理：为什么线圈尺寸必须匹配车型
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### 2.1 检测器灵敏度定义
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车辆检测器普遍采用频率偏移或电感偏移判据：
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\[
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S_L = 100 \times \frac{L_{NV} - L_V}{L_{NV}} = 100 \times \frac{\Delta L}{L}
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\]
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- \(L_{NV}\)：无车时线圈系统电感（µH）
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- \(L_V\)：有车时线圈系统电感（µH）
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- \(S_L\)：百分比灵敏度（%）
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绝大多数数字检测器可响应 **0.02%** 以上的电感变化；常见可调灵敏度范围为 **0.01%–1.28%**（\(-\Delta L/L\)）。
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### 2.2 涡流效应与铁磁效应的竞争
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当车辆进入线圈磁场时：
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| 效应 | 对电感的影响 | 主导地位 |
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|------|------------|---------|
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| **涡流效应** | 车体金属中感应出反向电流，削弱原磁场，使电感**减小** | **占主导**（FHWA 明确涡流效应胜出） |
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| **铁磁效应** | 铁磁材料降低磁阻，使电感**增大** | 次要，通常被涡流效应覆盖 |
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||||
因此实际观测到的 **\(\Delta L\) 始终为负值**（电感下降），检测器输出“有车”。
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### 2.3 影响灵敏度的五大因素
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| 因素 | 影响方向 | 工程启示 |
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|------|---------|---------|
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| 车辆底盘高度 \(d\) | 灵敏度 \(\propto d^{-2}\) | 高底盘车最难检，需大短边或 ASB |
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| 线圈面积 \(A\) | 当 \(A > A_V\) 时灵敏度下降 | 线圈不宜比车辆底盘大太多 |
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| 线圈短边长度 \(l_1\) | 短边越大，有效检测高度越高 | 高底盘车优先加大短边 |
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| 引线电感 | 引线电感 dilute \(\Delta L/L\) | 引线双绞、尽量短 |
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| 匝数 \(N\) | 对百分比灵敏度基本无关，但增加绝对电感 | 3–5 匝为常用折中 |
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## 3. 车型分类与典型底盘高度
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> **说明**：下表中的“底盘等效高度”指车辆底部金属结构（发动机护板、纵梁、底板、车桥、油箱护板等）距离线圈的平均高度，不是单纯的最小离地间隙。该值用于直接对应 FHWA 图 2-11 的横坐标。
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| 车型大类 | 代表车型 | 最小离地间隙（mm） | 底盘等效高度估算（ft / m） | 金属量特征 |
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|---------|---------|------------------|--------------------------|-----------|
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| 两轮车 | 自行车 | 50–150 | 0.2–0.5 / 0.06–0.15 | 仅车轮钢圈/铝圈少量金属 |
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| 两轮车 | 摩托车 | 100–200 | 0.3–0.7 / 0.09–0.21 | 发动机、车架金属较集中 |
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||||
| 小型客车 | 轿车、小型 SUV | 120–180 | 0.4–0.7 / 0.12–0.21 | 底板面积大、金属连续 |
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||||
| 中型客车 | SUV、MPV | 180–250 | 0.6–0.9 / 0.18–0.27 | 底盘略高，金属分布连续 |
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||||
| 轻型货车 | 皮卡、厢式货车 | 200–300 | 0.7–1.0 / 0.21–0.30 | 车架、货厢金属多 |
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||||
| 中型货车 | 4.2 m 厢货、黄牌货车 | 250–400 | 0.8–1.3 / 0.24–0.40 | 底盘纵梁、车桥、货厢 |
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||||
| 大巴/客车 | 城市公交、旅游大巴 | 180–300 | 0.6–1.0 / 0.18–0.30 | 车身长、金属沿长度离散分布 |
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||||
| 重型卡车 | 半挂牵引车、平板车 | 300–600 | 1.0–1.8 / 0.30–0.55 | 底盘高，货厢/挂车底板更高 |
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||||
| 高底盘特种车 | 集装箱拖车、工程车 | 400–1200+ | 1.5–4.0 / 0.45–1.22 | 底盘与载货面高度差大 |
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||||
|
||||
> **数据来源**：车辆离地间隙综合自 SAE/ISO 测量惯例、各车型公开参数；底盘等效高度为作者基于 FHWA 短路匝模型对实测磁剖面的工程估算。
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## 4. 不同车型推荐的线圈尺寸
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### 4.1 选型总表
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| 车型 | 推荐线圈尺寸（宽×长） | 推荐匝数 | 检测器灵敏度档位建议 | 特殊配置 |
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|------|---------------------|---------|-------------------|---------|
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||||
| 自行车 | 专用四极/八字形 1.2×1.2 m 或 Type D | 3–5 | 最高档（0.01%–0.05%） | 需 pavement marking 引导停车位置 |
|
||||
| 摩托车 | 1.5×1.5 m 至 1.8×1.8 m | 3–4 | 高（0.02%–0.1%） | 推荐 2-4-2 绕法或四极线圈 |
|
||||
| 轿车/小型 SUV | 1.8×1.8 m（6×6 ft） | 3 | 中（0.1%–0.5%） | 标准配置 |
|
||||
| SUV/MPV | 1.8×2.0 m 至 2.0×2.4 m | 3–4 | 中（0.1%–0.5%） | 长边随车身加长 |
|
||||
| 轻型货车/皮卡 | 2.0×2.5 m 至 2.0×3.0 m | 3–4 | 中高（0.05%–0.3%） | 注意货厢高差 |
|
||||
| 中型货车 | 2.0×3.0 m 至 2.5×4.0 m | 3–4 | 中（0.05%–0.3%） | 可启用 ASB |
|
||||
| 大巴/客车 | 2.5×4.0 m 至 3.0×6.0 m | 3 | 中（0.05%–0.3%） | 建议双线圈做存在冗余 |
|
||||
| 高底盘卡车/拖挂 | ≥2.5 m 短边，长边 4–6 m | 3–4 | 低灵敏度 + ASB 开 | 强烈建议叠加毫米波雷达 |
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||||
| 混行车道（所有车型） | 2.0×2.5 m 或 2.0×3.0 m | 3–4 | 中低 + ASB | 在“不漏大车”与“不误触两轮车”间取平衡 |
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### 4.2 各车型详解
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#### 4.2.1 摩托车与自行车
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- **难点**：金属量小、底盘等效高度变化大、车轮位置决定峰值。
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- **FHWA 建议**：采用 **Type D（棕榈形）** 或 **Quadrupole（四极/八字形）** 线圈，配合 2-4-2 绕法。
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||||
- **California Type D**：在 6 ft 方形内布置 3 匝或 5 匝，形成强磁场集中区，可检测铝框自行车。
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||||
- **工程建议**：若仅为摩托车通行，用 1.5×1.5 m 方环 + 最高灵敏度；若需兼容自行车，必须使用专用几何线圈，并在路面施划“WAIT HERE”标识。
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#### 4.2.2 小型客车（轿车）
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||||
- **标准配置**：1.8×1.8 m（6×6 ft）方环、3 匝，这是全球交通信号与停车场最普遍的规格。
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||||
- **灵敏度余量**：轿车在 6×6 ft 线圈上产生的 \(\Delta L/L\) 典型为 2%–5%（见第 5 章），远高于 0.02% 检测阈值，可靠性极高。
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||||
- **中国工程实践**：小区道闸常用 1.0×2.0 m 线圈（匝数 5–7）检测小车，但对高底盘车余量不足。
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||||
#### 4.2.3 SUV、MPV、轻型货车
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||||
- **底盘等效高度 0.6–1.0 ft**，6×6 ft 方环仍有足够灵敏度（约 1%–2.5%）。
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||||
- **建议**：将长边延长至 2.0–2.8 m，使车辆存在持续时间长于检测器响应时间，避免“车头过、车尾未到”时的短暂释放。
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||||
- **注意**：货皮卡后斗空载时，底盘金属不连续，可能出现双峰值，需开启 presence hold 或 FILTER。
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||||
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||||
#### 4.2.4 中型货车与厢式车
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||||
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||||
- **底盘等效高度 0.8–1.3 ft**，6×6 ft 灵敏度约 0.6%–1.5%。
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||||
- **建议**：短边 ≥2.0 m，长边 ≥3.0 m；若车道宽度允许，优先 2.0×3.0 m 矩形。
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||||
- **ASB（Automatic Sensitivity Boost）**：当车辆长时间占用、线圈基线漂移导致释放阈值临近时，ASB 临时提升灵敏度，对货车存在保持非常有用。
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||||
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||||
#### 4.2.5 大巴与客车
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||||
- **难点**：车身长度 8–12 m，金属沿长度分布；单个小线圈只能感知局部。
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||||
- **建议**：
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||||
- 若用于触发/存在检测：使用 2.5×4.0 m 或 3.0×6.0 m 长矩形线圈；
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||||
- 若用于防跟车/车长分类：使用前后双线圈，间距 2–4 m。
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||||
- **经验**：大巴在 6×30 ft（1.8×9 m）长环上的灵敏度约 1.0%–1.6%（FHWA Figure 20）。
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||||
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||||
#### 4.2.6 高底盘卡车与拖挂车
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||||
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||||
- **难点**：底盘等效高度可达 1.2–4.0 ft，单纯加大线圈尺寸收益递减（灵敏度 \(\propto d^{-2}\)）。
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||||
- **尺寸下限**：短边仍应 ≥2.5 m，以保证对车头、发动机、车桥等低金属部件的触发。
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||||
- **必须措施**：
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||||
1. 启用检测器 ASB 功能；
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||||
2. 降低灵敏度阈值至 0.01%–0.05%；
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||||
3. 长边加长至 4–6 m，覆盖挂车连接段金属；
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||||
4. **最终兜底**：叠加毫米波雷达或激光雷达做“高底盘车冗余检测”。
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## 5. 不同车型在不同线圈上的电感量变化典型值
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### 5.1 NEMA / FHWA 标准测试值（美国）
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||||
> **测试条件**：单线圈 1.83×1.83 m（6×6 ft），3 匝，100 ft（30.5 m）引线，车辆位于线圈中心。来源：FHWA Traffic Detector Handbook, Vol. II, Appendix J, NEMA TS 2-2003 摘录。
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||||
| 车辆类别 | 描述 | \(\Delta L/L\)（%） | \(\Delta L\)（µH） | 备注 |
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||||
|---------|------|-------------------|------------------|------|
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||||
| Class 1 | 小型摩托车 | 0.13% | 0.12 µH | 接近多数检测器最低阈值 |
|
||||
| Class 2 | 大型摩托车 | 0.32% | 0.30 µH | 可靠检测下限 |
|
||||
| Class 3 | 汽车 | 3.2% | 3.0 µH | 典型最小值 |
|
||||
| Class 3 max | 汽车最大响应 | 5.4% | 5.0 µH | 上限值 |
|
||||
|
||||
> **对比**：许多州要求检测器能响应 **0.02%** 的电感变化；商用检测器可调范围通常为 0.01%–1.28%。因此汽车信号极强（3% 以上），摩托车处于临界区（0.1%–0.3%）。
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||||
|
||||
### 5.2 3M 公司早期专利实测值（美国）
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||||
|
||||
> 来源：Minnesota Mining and Manufacturing Co. 专利 US4449115，典型 6 ft 方环、约 70 µH。
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||||
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||||
| 车型 | \(\Delta L\)（µH） | \(\Delta L/L\)（%） |
|
||||
|------|------------------|-------------------|
|
||||
| 汽车 | ~3.5 µH | ~5.0% |
|
||||
| 小型摩托车 | ~0.07 µH | ~0.10% |
|
||||
| 自行车 | ~0.015 µH | ~0.02% |
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||||
|
||||
> 与 NEMA 标准量级一致，但自行车仅约 0.02%，说明常规线圈对自行车的检测处于阈值边缘。
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||||
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||||
### 5.3 明尼苏达大学实测：18 轮卡车磁剖面（美国）
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||||
|
||||
> 来源：University of Minnesota Duluth, *In-Situ Vehicle Classification Using an ILD and a Magnetoresistive Sensor* (CTS-09-06)。测试线圈为常规矩形 ILD，采样周期 30 ms。
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||||
|
||||
| 车辆部位 | 电感变化 \(\Delta L\)（µH） | 说明 |
|
||||
|---------|--------------------------|------|
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| 驾驶室/发动机 | −800 µH | 最大峰值，来自发动机与车架 |
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||||
| 挂车车轴 1 | −400 µH | 车桥与悬挂金属 |
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||||
| 挂车车轴 2 | −200 µH | — |
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||||
| 挂车车轴 3 | −100 µH | — |
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||||
| 挂车车轴 4 | −50 µH | — |
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||||
| 挂车车轴 5 | −30 µH | — |
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||||
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||||
> 卡车的电感变化不是单一抛物线，而是**多峰波形**。车头峰值可达 −800 µH，但挂车连接段与空载高底板区域可能只有 −30 µH 至 −100 µH，若灵敏度设置不当会出现“丢车”或“多车计数”。
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||||
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||||
### 5.4 欧洲 Carlo Gavazzi 检测器工程手册（意大利/国际）
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||||
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||||
> 来源：Carlo Gavazzi LDP1/LDP2 Loop Detector Instruction Manual。
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| 参数 | 典型值 |
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|------|-------|
|
||||
| 检测器输入电感范围 | 20 µH – 1000 µH |
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||||
| 可调灵敏度 | 0.01% – 1.00%（10 档） |
|
||||
| 灵敏度提升 ASB | 用于高底盘车辆检测 |
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||||
| 推荐线圈 | 停车场/道闸：1 m×2 m 至 2 m×3 m；大车：≥2.5 m 宽 |
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||||
|
||||
> 欧洲厂商同样强调：**灵敏度设置与线圈尺寸需联合设计**，不能仅调检测器旋钮。
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||||
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||||
### 5.5 中国工程实践（苏江、德立达等）
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|
||||
> 来源：苏江科技《智能化停车场管理系统中电感线圈式车辆检测器典型应用方案》、德立达科技道闸地感培训资料。
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||||
| 应用场景 | 推荐线圈尺寸 | 匝数 | 总电感量估算 |
|
||||
|---------|------------|------|------------|
|
||||
| 标准车位/小车 | 1.0×2.0 m | 5–7 | 约 150–250 µH |
|
||||
| 一般车道 | 2.4–2.8 × 0.6 m（横向长、纵向短） | 5–6 | 约 180 µH |
|
||||
| 一般大车 | 1.5×3.0 m | 4–5 | 约 200–300 µH |
|
||||
| 超大车辆 | 1.8×3.0 m 或 8 字形 | 4–5 | 约 250–350 µH |
|
||||
|
||||
> 中国停车场常见做法是“横向长、纵向短”的矩形（如 2.8×0.6 m），其逻辑是利用横向覆盖车道，纵向短以减小车辆存在时间，适用于“过车落杆”。但纵向过短会导致高底盘车漏检，需配合 ASB。
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||||
|
||||
### 5.6 综合典型值对照表
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||||
|
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| 车型 | 6×6 ft (1.8×1.8 m) 线圈 | 6×4 ft (1.8×1.2 m) 线圈 | 6×2 ft (1.8×0.6 m) 线圈 | 备注 |
|
||||
|------|------------------------|------------------------|------------------------|------|
|
||||
| 自行车 | 0.01%–0.05% | 0.01%–0.03% | 基本不可测 | 需专用线圈 |
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||||
| 小型摩托车 | 0.1%–0.2% | 0.08%–0.15% | 0.02%–0.05% | 临界 |
|
||||
| 大型摩托车 | 0.25%–0.5% | 0.2%–0.4% | 0.05%–0.15% | 可靠 |
|
||||
| 轿车 | 2%–5% | 1.5%–4% | 0.8%–2% | 非常可靠 |
|
||||
| SUV/MPV | 1.5%–3.5% | 1%–2.5% | 0.5%–1.5% | 可靠 |
|
||||
| 轻型货车 | 1%–2.5% | 0.7%–2% | 0.3%–1% | 可靠 |
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||||
| 中型货车 | 0.6%–1.5% | 0.4%–1% | 0.15%–0.5% | 需足够短边 |
|
||||
| 大巴 | 0.8%–2%（局部峰值） | 0.5%–1.2% | 0.2%–0.6% | 多峰、局部差异大 |
|
||||
| 高底盘卡车 | 0.2%–0.8% | 0.1%–0.5% | 0.05%–0.2% | 必须 ASB/雷达 |
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||||
|
||||
> **说明**：上表为不同车型在近似底盘高度下、位于线圈中心时的典型 \(\Delta L/L\)。实际值受车辆金属分布、线圈匝数、引线长度、埋深、钢筋网、铺装材料等影响，现场应以实测为准。
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---
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||||
## 6. 线圈尺寸选择决策流程
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```
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开始
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│
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||||
├─ 1. 明确检测目标 ──→ 触发/存在/防跟车/分类/测速
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│
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||||
├─ 2. 统计通行车型 ──→ 最小车型（决定最高灵敏度）
|
||||
│ └─ 最大/最高底盘车型（决定最短边尺寸）
|
||||
│
|
||||
├─ 3. 量车道宽度 W ──→ 线圈短边 ≤ W − 安全边距（通常每侧 ≥0.3 m）
|
||||
│
|
||||
├─ 4. 计算所需有效检测高度 H
|
||||
│ H ≈ 2/3 × 短边长度
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||||
│ 要求 H ≥ 目标车型最大底盘等效高度
|
||||
│
|
||||
├─ 5. 选择长边 L
|
||||
│ 存在检测：L ≥ 车身最小投影长度（通常 1.5–2 m）
|
||||
│ 大巴/货车：L ≥ 3–6 m 或采用双线圈
|
||||
│
|
||||
├─ 6. 确定匝数 N（通常 3–5 匝）
|
||||
│ 使总电感 L_total 落在检测器自调谐范围内（推荐 100–300 µH）
|
||||
│
|
||||
├─ 7. 评估引线长度与双绞
|
||||
│ 引线双绞 ≥20 绞/米；长引线会稀释灵敏度
|
||||
│
|
||||
└─ 8. 现场标定
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||||
从最高灵敏度开始，逐级降低，直到最小车型刚好可靠检测
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||||
再高 1–2 档；同时验证最大车型不丢车、不误触邻道
|
||||
```
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||||
|
||||
---
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||||
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||||
## 7. 关键设计参数与施工要点
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### 7.1 匝数选择
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| 匝数 | 电感量 | 适用场景 | 注意事项 |
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|------|-------|---------|---------|
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||||
| 2 匝 | 低 | 长环、多环并联 | 灵敏度略低 |
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||||
| 3 匝 | 中 | 6×6 ft 标准环 | 最常用，FHWA 标准测试匝数 |
|
||||
| 4–5 匝 | 较高 | 停车场窄环（1×2 m） | 可增加绝对电感，但响应略慢 |
|
||||
| ≥6 匝 | 高 | 特殊小环高灵敏度 | 易自激、Q 值下降 |
|
||||
|
||||
FHWA Appendix E 指出：对于 3 匝以上线圈，检测高度基本不随匝数增加；但匝间距大于 25 mm 时，检测高度会缓慢增加。
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||||
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||||
### 7.2 引线规范
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||||
|
||||
| 项目 | 要求 | 来源 |
|
||||
|------|------|------|
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||||
| 线规 | AWG #14 或 1.0–1.5 mm² 耐高温多股铜线 | FHWA / 中国工程实践 |
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||||
| 双绞密度 | ≥5 twists/ft（≈20 绞/米） | FHWA / 德立达 |
|
||||
| 屏蔽 | 铝箔/编织屏蔽，检测器端单端接地 | FHWA Appendix J |
|
||||
| 最大长度 | 尽量 <30 m；>50 m 需核算灵敏度稀释 | 工程经验 |
|
||||
| 引线电感 | 约 20–24 µH / 30.5 m（100 ft）| NEMA TS 2 |
|
||||
|
||||
> **灵敏度稀释公式**：当引线电感 \(L_S\) 与线圈电感 \(L_L\) 串联时，系统灵敏度
|
||||
> \[
|
||||
> S_P = S_L \times \frac{L_L}{L_L + L_S}
|
||||
> \]
|
||||
> 因此 200 ft（60 m）引线可使 6×2 ft 小线圈灵敏度下降约 50% 以上，并可能导致高底盘卡车“双计数”。
|
||||
|
||||
### 7.3 埋深与开槽
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||||
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||||
| 参数 | 推荐值 | 说明 |
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||||
|------|-------|------|
|
||||
| 槽深 | 3.8–5.0 cm（1.5–2.0 in） | FHWA 建议 1.5 in + 0.25 in 容差 |
|
||||
| 槽宽 | 6–10 mm | 以能容纳线材为准 |
|
||||
| 埋深（线圈顶部距路面） | ≥5 cm | 过浅易压坏，过深降低灵敏度 |
|
||||
| 角部倒角 | 45°，倒角半径 ≥0.3 m | 避免直角弯折损伤导线 |
|
||||
| 封槽材料 | 聚氨酯/环氧树脂/沥青胶 | 必须防潮、耐磨、与路面热膨胀匹配 |
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| 与钢筋网距离 | ≥5 cm；钢筋不得短接成环 | 钢筋网会显著降低灵敏度 |
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### 7.4 线圈形状选择
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| 形状 | 适用场景 | 优缺点 |
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|------|---------|-------|
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| 矩形 | 通用，最常用 | 易施工，灵敏度分布均匀 |
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| 正方形 | 交通信号路口 | 各向同性较好 |
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| 菱形 | 自行车道、窄车道 | 减少邻道串扰，增强轮辋检测 |
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| 四极/八字形 | 摩托车/自行车专用 | 中心磁场增强，但对施工精度要求高 |
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| 长矩形 | 大巴/货车存在检测 | 覆盖车身长，但对跟车计数不利 |
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| 双线圈 | 测速、测长、防跟车 | 需双通道检测器，成本高 |
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## 8. 常见误区与对策
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| 误区 | 正确理解 | 对策 |
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|------|---------|------|
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| “线圈越大越灵敏” | 当线圈面积超过车辆底盘面积时，灵敏度反而下降 | 按车型选尺寸，不是越大越好 |
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| “匝数越多越灵敏” | 百分比灵敏度基本与匝数无关；匝数主要影响总电感 | 3–5 匝即可，优先满足检测器调谐范围 |
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| “高底盘车只要加大线圈就能解决” | 灵敏度与高度平方成反比，尺寸收益递减 | 必须启用 ASB，并考虑雷达冗余 |
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| “灵敏度调到最高最好” | 过高会误触邻道、行人、金属杂物 | 从最高档逐级下调，取临界值 +1–2 档 |
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| “引线随便走” | 平行长引线是天线，会引入高压线、射频干扰 | 双绞、屏蔽、短路径、远离强电 |
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| “一种线圈尺寸通吃所有车型” | 自行车/摩托车与大车需求冲突 | 混行道采用折中尺寸 + ASB，或分车道设置 |
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## 9. 与替代技术的协同建议
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对于高底盘车、大巴、拖挂车以及高压线邻近场景，线圈检测器存在物理上限。建议：
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| 层级 | 传感器 | 作用 | 适用场景 |
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|------|-------|------|---------|
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| 主触发 | 地感线圈 | 快触发、防跟车、不感应人 | 所有车道 |
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| 防砸/存在冗余 | 毫米波雷达（60/77 GHz） | 检测人、高底盘车、慢速车 | 学校、医院、高速服务区 |
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| 长车/分类 | 激光雷达/ToF | 轮廓测量、车长分类 | 高端道闸、ETC/收费 |
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> 详细协同架构可参考本工作区《出入口控制设备功能机与智能机指南》§1.5.1。
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## 10. 信源清单
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### 一手权威标准
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1. **FHWA Traffic Detector Handbook: Third Edition—Volume I** (FHWA-HRT-06-108), Chapter 2, Figures 2-10 to 2-14, 2006. [https://www.fhwa.dot.gov/publications/research/operations/its/06108/02.cfm](https://www.fhwa.dot.gov/publications/research/operations/its/06108/02.cfm)
|
||||
2. **FHWA Traffic Detector Handbook: Third Edition—Volume II** (FHWA-HRT-06-139), Appendix J (NEMA TS 2-2003 摘录), 2006. [https://www.fhwa.dot.gov/publications/research/operations/ITS/06139/appendj.cfm](https://www.fhwa.dot.gov/publications/research/operations/ITS/06139/appendj.cfm)
|
||||
3. **FHWA Traffic Detector Handbook** (1990 第一版，Report No. FHWA-IP-90-002), Figures 18–20, 含 6×6/6×4/6×2 ft 灵敏度数值表。 [https://www.fhwa.dot.gov/publications/research/safety/ip90002/ip90002.pdf](https://www.fhwa.dot.gov/publications/research/safety/ip90002/ip90002.pdf)
|
||||
4. **NEMA TS 2-2003**, Section 15.3.2, 车辆检测器灵敏度分类与测试环路规范。
|
||||
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||||
### 学术研究与实测
|
||||
|
||||
5. **University of Minnesota Duluth**, *In-Situ Vehicle Classification Using an ILD and a Magnetoresistive Sensor* (CTS-09-06), 2009. 含 18 轮卡车磁剖面实测值。 [https://www.d.umn.edu/natsrl/documents/Burns.pdf](https://www.d.umn.edu/natsrl/documents/Burns.pdf)
|
||||
6. **Marszałek Z. et al.**, *Inductive Loop Axle Detector Based on Resistance and Reactance Vehicle Magnetic Profiles*, Sensors 2018. [https://doi.org/10.3390/s18072376](https://doi.org/10.3390/s18072376)
|
||||
7. **Lamas-Seco J.J. et al.**, *SiDIVS: Simple Detection of Inductive Vehicle Signatures with a Multiplex Resonant Sensor*, Sensors 2016. [https://doi.org/10.3390/s16081309](https://doi.org/10.3390/s16081309)
|
||||
8. **ResearchGate/PLOS ONE**, *Vehicle modeling for the analysis of the response of detectors based on inductive loops*, 2019. 含轿车、面包车、大巴、卡车的真实磁剖面对比。
|
||||
|
||||
### 专利与厂商资料
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||||
|
||||
9. **Minnesota Mining and Manufacturing Company (3M)**, US Patent 4,449,115, *Apparatus for detecting ferromagnetic material*, 1984. 含 6 ft 方环对汽车/摩托车/自行车的电感变化实测值。
|
||||
10. **Carlo Gavazzi**, LDP1/LDP2 Loop Detector Instruction Manual, 含灵敏度档位、ASB、线圈安装建议。 [https://www.gavazziautomation.com/fileadmin/docs/pim/MANUALS/ENG/MAN%20LDPxPA2DU2%20ENG.pdf](https://www.gavazziautomation.com/fileadmin/docs/pim/MANUALS/ENG/MAN%20LDPxPA2DU2%20ENG.pdf)
|
||||
11. **Traffic Control Corporation**, *Inductive Loop Sensors: Complete Guide & Applications*, 2024. [https://www.trafficcontrolcorp.com/feeds/blog/inductive-loop-sensor](https://www.trafficcontrolcorp.com/feeds/blog/inductive-loop-sensor)
|
||||
|
||||
### 中国工程实践
|
||||
|
||||
12. **苏江科技**，《智能化停车场管理系统中电感线圈式车辆检测器典型应用方案》。 [http://www.sujiang.cn/show-31-12-1.html](http://www.sujiang.cn/show-31-12-1.html)
|
||||
13. **苏江科技**，《电感线圈式车辆检测器常见问题及对策》。 [http://www.sujiang.cn/show-17-15-1.html](http://www.sujiang.cn/show-17-15-1.html)
|
||||
14. **德立达科技**，《产品功能及常见故障处理——地感》（百度文库）。
|
||||
15. **广州微捷通**，LVD110A 线圈式车辆检测器技术参数，含小车/大车线圈规格建议。 [http://www.gzwjt.com/index.aspx?infoid=1968](http://www.gzwjt.com/index.aspx?infoid=1968)
|
||||
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||||
### 车辆尺寸参考
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||||
16. **SAE / ISO 612:2023** 关于 ride height/ground clearance 的测量惯例。
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||||
17. 各车型公开技术参数（离地间隙）综合整理。
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## 11. 版本记录
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| 版本 | 日期 | 修订内容 |
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|------|------|---------|
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| v1.0 | 2026-08-19 | 初稿：基于 FHWA 图 2-11 与全球标准/实测数据，建立车型-线圈尺寸-电感变化对照体系 |
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*编制说明：本指南中的“底盘等效高度”为工程估算值，用于对应 FHWA 短路匝模型；实际项目应以现场车辆实测磁剖面为准。灵敏度百分比为典型范围，不同检测器算法（频率偏移/感抗检测/幅值检测）的标定方式可能略有差异。*
|
||||
BIN
Binary file not shown.
BIN
Binary file not shown.
@@ -0,0 +1,35 @@
|
||||
AWG,直径mm,直径in,截面积mm2,铜电阻_20C_Ohm_per_km,参考载流量A
|
||||
4/0 (0000),11.684,0.4600,107.2,0.1608,230
|
||||
3/0 (000),10.404,0.4096,85.0,0.2028,200
|
||||
2/0 (00),9.266,0.3648,67.4,0.2556,175
|
||||
1/0 (0),8.251,0.3249,53.5,0.3224,150
|
||||
1,7.348,0.2893,42.4,0.4066,130
|
||||
2,6.544,0.2576,33.6,0.5127,115
|
||||
3,5.827,0.2294,26.7,0.6470,100
|
||||
4,5.189,0.2043,21.2,0.8152,85
|
||||
5,4.621,0.1819,16.8,1.028,70
|
||||
6,4.115,0.1620,13.3,1.296,65
|
||||
7,3.665,0.1443,10.5,1.634,55
|
||||
8,3.264,0.1285,8.37,2.061,50
|
||||
9,2.906,0.1144,6.63,2.599,42
|
||||
10,2.588,0.1019,5.26,3.277,35
|
||||
11,2.305,0.0907,4.17,4.132,30
|
||||
12,2.053,0.0808,3.31,5.211,25
|
||||
13,1.828,0.0720,2.62,6.571,22
|
||||
14,1.628,0.0641,2.08,8.286,20
|
||||
15,1.450,0.0571,1.65,10.45,17
|
||||
16,1.291,0.0508,1.31,13.17,18
|
||||
17,1.150,0.0453,1.04,16.61,13
|
||||
18,1.024,0.0403,0.823,20.95,14
|
||||
19,0.912,0.0359,0.653,26.42,10
|
||||
20,0.812,0.0320,0.518,33.31,5
|
||||
21,0.723,0.0285,0.410,42.00,4
|
||||
22,0.644,0.0253,0.326,52.96,3
|
||||
23,0.573,0.0226,0.258,66.79,2.5
|
||||
24,0.511,0.0201,0.205,84.22,2
|
||||
25,0.455,0.0179,0.162,106.2,1.7
|
||||
26,0.405,0.0159,0.129,133.9,1.4
|
||||
27,0.361,0.0142,0.102,168.9,1.2
|
||||
28,0.321,0.0126,0.0810,212.9,1.0
|
||||
29,0.286,0.0113,0.0642,268.5,0.8
|
||||
30,0.255,0.0100,0.0509,338.6,0.6
|
||||
|
@@ -0,0 +1,80 @@
|
||||
# AWG 线规对照表（美国线规 American Wire Gauge）
|
||||
|
||||
> 数据基准：铜导体，20°C 直流电阻；载流量为工程参考值（NEC 75°C 铜表 + 小线规常规参考），实际选型需按敷设方式、环境温度、绝缘等级降额。
|
||||
|
||||
## 一、完整对照表（AWG 4/0 ~ 30）
|
||||
|
||||
| AWG | 直径 (mm) | 直径 (in) | 截面积 (mm²) | 铜电阻 @20°C (Ω/km) | 参考载流量 (A) |
|
||||
|-----|-----------|-----------|--------------|---------------------|----------------|
|
||||
| 4/0 (0000) | 11.684 | 0.4600 | 107.2 | 0.1608 | 230 |
|
||||
| 3/0 (000) | 10.404 | 0.4096 | 85.0 | 0.2028 | 200 |
|
||||
| 2/0 (00) | 9.266 | 0.3648 | 67.4 | 0.2556 | 175 |
|
||||
| 1/0 (0) | 8.251 | 0.3249 | 53.5 | 0.3224 | 150 |
|
||||
| 1 | 7.348 | 0.2893 | 42.4 | 0.4066 | 130 |
|
||||
| 2 | 6.544 | 0.2576 | 33.6 | 0.5127 | 115 |
|
||||
| 3 | 5.827 | 0.2294 | 26.7 | 0.6470 | 100 |
|
||||
| 4 | 5.189 | 0.2043 | 21.2 | 0.8152 | 85 |
|
||||
| 5 | 4.621 | 0.1819 | 16.8 | 1.028 | 70* |
|
||||
| 6 | 4.115 | 0.1620 | 13.3 | 1.296 | 65 |
|
||||
| 7 | 3.665 | 0.1443 | 10.5 | 1.634 | 55* |
|
||||
| 8 | 3.264 | 0.1285 | 8.37 | 2.061 | 50 |
|
||||
| 9 | 2.906 | 0.1144 | 6.63 | 2.599 | 42* |
|
||||
| 10 | 2.588 | 0.1019 | 5.26 | 3.277 | 35 |
|
||||
| 11 | 2.305 | 0.0907 | 4.17 | 4.132 | 30* |
|
||||
| 12 | 2.053 | 0.0808 | 3.31 | 5.211 | 25 |
|
||||
| 13 | 1.828 | 0.0720 | 2.62 | 6.571 | 22* |
|
||||
| 14 | 1.628 | 0.0641 | 2.08 | 8.286 | 20 |
|
||||
| 15 | 1.450 | 0.0571 | 1.65 | 10.45 | 17* |
|
||||
| 16 | 1.291 | 0.0508 | 1.31 | 13.17 | 18 |
|
||||
| 17 | 1.150 | 0.0453 | 1.04 | 16.61 | 13* |
|
||||
| 18 | 1.024 | 0.0403 | 0.823 | 20.95 | 14 |
|
||||
| 19 | 0.912 | 0.0359 | 0.653 | 26.42 | 10* |
|
||||
| 20 | 0.812 | 0.0320 | 0.518 | 33.31 | 5* |
|
||||
| 21 | 0.723 | 0.0285 | 0.410 | 42.00 | 4* |
|
||||
| 22 | 0.644 | 0.0253 | 0.326 | 52.96 | 3* |
|
||||
| 23 | 0.573 | 0.0226 | 0.258 | 66.79 | 2.5* |
|
||||
| 24 | 0.511 | 0.0201 | 0.205 | 84.22 | 2* |
|
||||
| 25 | 0.455 | 0.0179 | 0.162 | 106.2 | 1.7* |
|
||||
| 26 | 0.405 | 0.0159 | 0.129 | 133.9 | 1.4* |
|
||||
| 27 | 0.361 | 0.0142 | 0.102 | 168.9 | 1.2* |
|
||||
| 28 | 0.321 | 0.0126 | 0.0810 | 212.9 | 1.0* |
|
||||
| 29 | 0.286 | 0.0113 | 0.0642 | 268.5 | 0.8* |
|
||||
| 30 | 0.255 | 0.0100 | 0.0509 | 338.6 | 0.6* |
|
||||
|
||||
带 `*` 为相邻偶数规格插值/常规工程参考，非标准表正式值。
|
||||
|
||||
## 二、中国常用 mm² ↔ AWG 速查
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||||
| mm² | 约等 AWG | 常见用途 |
|
||||
|-----|----------|----------|
|
||||
| 0.2 | 24 | 细信号线 |
|
||||
| 0.3 | 22 | 屏蔽双绞引线 |
|
||||
| 0.5 | 20 | 信号/控制线 |
|
||||
| 0.75 | 18 | 控制线、灯线 |
|
||||
| 1.0 | 17 | 控制回路 |
|
||||
| 1.5 | 15 | 环路线圈本体、照明 |
|
||||
| 2.5 | 13 | 环路线圈本体、插座回路 |
|
||||
| 4 | 11 | 道闸/电机主回路 |
|
||||
| 6 | 9 | 道闸电机、小功率设备 |
|
||||
| 10 | 7 | 设备电源进线 |
|
||||
| 16 | 5 | 配电支路 |
|
||||
| 25 | 3 | 配电干路 |
|
||||
| 35 | 2 | 总进线 |
|
||||
| 50 | 1/0 | 总进线 |
|
||||
| 70 | 2/0 | 大功率进线 |
|
||||
| 95 | 3/0 | 大功率进线 |
|
||||
| 120 | 4/0 | 大功率进线 |
|
||||
|
||||
## 三、速记口诀
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||||
- **每 3 档 AWG：截面积 ×2 或 ÷2**（如 10→7→4，截面积约 ×2 每档 3 级）
|
||||
- **每 6 档 AWG：直径 ×2 或 ÷2**
|
||||
- **号数越大线越细**；AWG 10 ≈ 5.26 mm²，可用作心算锚点
|
||||
- 电阻与截面积成反比：每 3 档 AWG，电阻约 ×2 或 ÷2
|
||||
|
||||
## 四、环路线圈应用备注（车检器）
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||||
1. **线圈本体绕线**：常用 1.5~2.5 mm²（AWG 15~13）多股软铜线，绝缘耐温 ≥105°C、绝缘耐压 ≥500V——切缝积水、电缆沟潮湿环境必须扛得住。
|
||||
2. **引线到检测器**：推荐屏蔽双绞线 AWG 22~24（0.3~0.5 mm²），绞距要密，屏蔽层单端接地。别用太细的线（<0.5 mm²），端子压接处容易断。
|
||||
3. **注意**：环路工作在几十 kHz 振荡，趋肤效应影响小，多股线即可。但引线超过 50m 时要考虑分布电容对振荡频率的影响——**线规不是唯一变量**，引线长度和绞合方式同样关键。
|
||||
4. 检测器端子电流是 mA 级，线规主要看机械强度与压接可靠性，不必按载流量选。
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||||
Executable
+218
@@ -0,0 +1,218 @@
|
||||
#!/usr/bin/env python3
|
||||
# -*- coding: utf-8 -*-
|
||||
"""
|
||||
variation_calc.py — vd960Loop variation ↔ ΔL / ΔL-L 换算工具
|
||||
|
||||
物理关系（推导见 docs/variation-analysis.md §9）:
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||||
CAPVD ∝ T = 2π·√(LC) （周期域, 归一化到 MEASUREMENT_BASE≈131072）
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||||
variation = Origin − CAPVD （V1.05 起 3B 有符号补码, 正=金属进入方向）
|
||||
variation/Origin = 1 − √(1 + ΔL/L0) （精确）
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||||
ΔL/L0 ≈ −2 × variation/Origin （一阶, |ΔL/L| ≪ 1 时, 残差 <0.2%）
|
||||
Δf/f ≈ variation/Origin （频域对应: CAPVD ∝ 1/f）
|
||||
L0 = 1/(4π²·f0²·C) （绝对电感, f0=上报频率, C=档位电容）
|
||||
|
||||
电容档位无关性: Origin 与 CAPVD 均 ∝ √C, variation/Origin 中 C 消掉,
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||||
四档电容(33/43/66/76nF)共用同一套 ΔL/L 换算表。
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||||
|
||||
用法示例:
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||||
# 正向: 频率+电容+variation+origin → L0, ΔL, ΔL/L
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||||
python3 variation_calc.py --freq 100 --cap 43 --variation 216 --origin 131072
|
||||
# 反推: 给定 ΔL/L 看需要多大 variation
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||||
python3 variation_calc.py --freq 100 --cap 43 --dl-rel 0.33
|
||||
# 解析协议 3B LE 有符号补码 (V1.05 variation 字段)
|
||||
python3 variation_calc.py --parse-var F6FFFF
|
||||
# 灵敏度档位对照表
|
||||
python3 variation_calc.py --sens-table
|
||||
# 交互模式
|
||||
python3 variation_calc.py --interactive
|
||||
"""
|
||||
|
||||
import argparse
|
||||
import math
|
||||
import sys
|
||||
|
||||
# ---------------------------------------------------------------- 常量
|
||||
CAP_OPTIONS = (33, 43, 66, 76) # 线圈内部电容四档 (nF)
|
||||
ORIGIN_DEFAULT = 131072 # MEASUREMENT_BASE = 2^17
|
||||
SENS_TABLE = {0: (216, 108), 1: (108, 72), 2: (36, 18), 3: (10, 9)}
|
||||
SENS_NAMES = {0: "0(低)", 1: "1(中)", 2: "2(高)", 3: "3(最高)"}
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# ---------------------------------------------------------------- 核心计算
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def inductance(freq_hz, cap_nf):
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"""绝对电感 L0 = 1/(4π²·f²·C), 返回 μH"""
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c = cap_nf * 1e-9
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return 1.0 / (4.0 * math.pi * math.pi * freq_hz * freq_hz * c) * 1e6
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def variation_ratio(variation, origin):
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||||
"""variation/Origin (有符号)"""
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return variation / origin
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def delta_ll(vr):
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"""ΔL/L: (精确, 一阶), 返回相对值(负=电感减小)"""
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exact = vr * vr - 2.0 * vr
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approx = -2.0 * vr
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return exact, approx
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def variation_from_dl_rel(dl_rel_pct, origin):
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"""反推: 给定 |ΔL/L|(%) → 需要的 variation (计数域)"""
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r = dl_rel_pct / 100.0 # ΔL/L = −r
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vr = 1.0 - math.sqrt(1.0 - r) # 精确
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return vr * origin, vr
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def sens_hit(vr):
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"""当前 variation/Origin 落在哪档进入阈值 (SensTable/65536)"""
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for sens in (0, 1, 2, 3):
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||||
thr = SENS_TABLE[sens][0] / 65536.0
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if abs(vr) >= thr:
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return sens, thr
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return None, None
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def parse_var_3byte(hex_str):
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"""V1.05 协议 variation 字段: 3B LE 有符号补码 → int32
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F6FFFF → −10; 000001 → 65536
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||||
"""
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||||
h = hex_str.strip()
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||||
if len(h) != 6:
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||||
raise ValueError("需要 6 位 hex (3 字节 LE), 如 F6FFFF")
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||||
b0 = int(h[0:2], 16)
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||||
b1 = int(h[2:4], 16)
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||||
b2 = int(h[4:6], 16)
|
||||
v = b0 | (b1 << 8) | (b2 << 16)
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||||
if v & 0x800000:
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v |= 0xFF000000
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||||
if v >= 0x80000000:
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||||
v -= 0x100000000
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return v
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def fmt_sens_table():
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lines = ["灵敏度档位 → ΔL/L 触发阈值 (vd960Loop SensTable, 一阶 ΔL/L≈−2×vr):"]
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||||
lines.append(f"{'SENS':<8}{'进入表':<8}{'离开表':<8}{'Δf/f进入':<12}{'ΔL/L进入':<12}{'ΔL/L离开'}")
|
||||
for sens in (0, 1, 2, 3):
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||||
sin, sout = SENS_TABLE[sens]
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||||
vr_in = sin / 65536.0
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||||
vr_out = sout / 65536.0
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||||
lines.append(f"{SENS_NAMES[sens]:<8}{sin:<8}{sout:<8}"
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||||
f"{vr_in * 100:>7.4f}%{'':<4}{-2 * vr_in * 100:>8.4f}%{'':<4}{-2 * vr_out * 100:>8.4f}%")
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||||
return "\n".join(lines)
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||||
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||||
def forward(freq, cap, variation, origin):
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"""正向计算并打印"""
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f_hz = freq * 1000.0 if freq < 1e6 else freq
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l0 = inductance(f_hz, cap)
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||||
vr = variation_ratio(variation, origin)
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||||
exact, approx = delta_ll(vr)
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dl = l0 * exact
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||||
sens, thr = sens_hit(vr)
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||||
out = []
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||||
out.append("=" * 62)
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||||
out.append("正向换算: 频率+电容+variation+Origin")
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||||
out.append("=" * 62)
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||||
out.append(f" 上报频率 f0 : {f_hz / 1000.0:>10.3f} kHz")
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||||
out.append(f" 电容档 C : {cap:>10d} nF")
|
||||
out.append(f" 绝对电感 L0 : {l0:>10.3f} μH (L=1/(4π²f²C))")
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||||
out.append(f" Origin : {origin:>10d} (CAPVD 基线)")
|
||||
out.append(f" variation : {variation:>10d} (3B 有符号)")
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||||
out.append(f" variation/Origin : {vr * 100:>9.4f} % (≈ Δf/f)")
|
||||
out.append("-" * 62)
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||||
out.append(f" ΔL/L 一阶 : {-2 * vr * 100:>9.4f} % (≈ −2×vr)")
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||||
out.append(f" ΔL/L 精确 : {exact * 100:>9.4f} % (vr²−2vr)")
|
||||
out.append(f" ΔL (绝对) : {dl:>9.4f} μH")
|
||||
out.append("-" * 62)
|
||||
if sens is not None:
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||||
out.append(f" ≥ SENS={SENS_NAMES[sens]} 进入阈值 (vr_thr={thr * 100:.4f}%)")
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||||
else:
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||||
out.append(f" 低于全部进入阈值 (最小档 SENS=3: {10 / 65536 * 100:.4f}%)")
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||||
out.append("=" * 62)
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||||
return "\n".join(out)
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||||
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||||
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||||
def reverse(freq, cap, dl_rel_pct, origin):
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||||
"""反推: 给定 |ΔL/L|% → variation"""
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||||
f_hz = freq * 1000.0 if freq < 1e6 else freq
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||||
l0 = inductance(f_hz, cap)
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||||
variation, vr = variation_from_dl_rel(dl_rel_pct, origin)
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||||
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||||
out = []
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||||
out.append("=" * 62)
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||||
out.append(f"反推: ΔL/L = −{dl_rel_pct}% 需要的 variation")
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||||
out.append("=" * 62)
|
||||
out.append(f" L0 = {l0:.3f} μH (f0={f_hz / 1000:.3f}kHz, C={cap}nF)")
|
||||
out.append(f" ΔL = {l0 * (-dl_rel_pct / 100.0):.4f} μH")
|
||||
out.append(f" variation/Origin = {vr * 100:.4f} %")
|
||||
out.append(f" variation = {variation:.0f} (Origin={origin})")
|
||||
out.append(f" 一阶估算 = {origin * dl_rel_pct / 200.0:.0f} (vr≈r/2)")
|
||||
out.append("=" * 62)
|
||||
return "\n".join(out)
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||||
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||||
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||||
def interactive():
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print("vd960Loop variation 换算工具 — 交互模式 (Ctrl+C 退出)")
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||||
cap = int(input("电容档 (33/43/66/76 nF): "))
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||||
if cap not in CAP_OPTIONS:
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||||
print(f"警告: {cap}nF 不在标准档位 {CAP_OPTIONS} 中")
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||||
freq = float(input("上报频率 (kHz, 如 100): "))
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||||
origin = int(input(f"Origin (默认 {ORIGIN_DEFAULT}): ") or ORIGIN_DEFAULT)
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||||
while True:
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||||
try:
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||||
variation = int(input("variation (有符号, q 退出): "))
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||||
except ValueError:
|
||||
break
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||||
print()
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||||
print(forward(freq, cap, variation, origin))
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||||
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||||
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||||
def main():
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||||
p = argparse.ArgumentParser(
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||||
description="vd960Loop variation ↔ ΔL/ΔL-L 换算工具",
|
||||
formatter_class=argparse.RawDescriptionHelpFormatter,
|
||||
epilog=__doc__)
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||||
p.add_argument("--freq", type=float, help="上报频率 (默认 kHz, <1e6 视为 kHz)")
|
||||
p.add_argument("--cap", type=int, choices=CAP_OPTIONS,
|
||||
help="电容档位 nF: 33/43/66/76")
|
||||
p.add_argument("--variation", type=int, help="variation (3B 有符号, 计数域)")
|
||||
p.add_argument("--origin", type=int, default=ORIGIN_DEFAULT,
|
||||
help=f"Origin 基线 (默认 {ORIGIN_DEFAULT})")
|
||||
p.add_argument("--dl-rel", type=float,
|
||||
help="反推模式: 给定 |ΔL/L|%% → 所需 variation")
|
||||
p.add_argument("--parse-var", metavar="HEX6",
|
||||
help="解析 V1.05 协议 3B LE 有符号补码 (如 F6FFFF = −10)")
|
||||
p.add_argument("--sens-table", action="store_true", help="打印灵敏度档位对照表")
|
||||
p.add_argument("--interactive", action="store_true", help="交互模式")
|
||||
args = p.parse_args()
|
||||
|
||||
if args.sens_table:
|
||||
print(fmt_sens_table())
|
||||
return
|
||||
|
||||
if args.parse_var:
|
||||
v = parse_var_3byte(args.parse_var)
|
||||
print(f"3B LE 补码 {args.parse_var.upper()} → {v}")
|
||||
return
|
||||
|
||||
if args.interactive:
|
||||
interactive()
|
||||
return
|
||||
|
||||
if args.dl_rel is not None:
|
||||
if not args.freq or not args.cap:
|
||||
p.error("反推模式需要 --freq 和 --cap")
|
||||
print(reverse(args.freq, args.cap, args.dl_rel, args.origin))
|
||||
return
|
||||
|
||||
if None in (args.freq, args.cap, args.variation):
|
||||
p.error("需要 --freq --cap --variation (或 --dl-rel / --sens-table / --interactive)")
|
||||
print(forward(args.freq, args.cap, args.variation, args.origin))
|
||||
|
||||
|
||||
if __name__ == "__main__":
|
||||
sys.exit(main())
|
||||
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