# 环路车辆检测器验收标准

> VDS (Vehicle Detection System) Acceptance Standard v1.0
> 适用对象：基于 LC 振荡电路的环形线圈车辆检测器
> 文档定位：采购验收、来料检验、现场部署验收的通用技术规范

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## 目录

- [1. 适用范围与引用标准](#1-适用范围与引用标准)
- [2. 验收环境条件](#2-验收环境条件)
- [3. 信号层验收（LC振荡回路品质）](#3-信号层验收lc振荡回路品质)
- [4. 检测层验收（检测性能）](#4-检测层验收检测性能)
- [5. 系统层验收（抗干扰与可靠性）](#5-系统层验收抗干扰与可靠性)
- [6. 接口与通信验收](#6-接口与通信验收)
- [7. 整机电气与环境适应性](#7-整机电气与环境适应性)
- [8. 综合评分体系](#8-综合评分体系)
- [9. 验收记录表模板](#9-验收记录表模板)
- [附录A：测试线圈规格](#附录a测试线圈规格)
- [附录B：快速通过/不通过判定](#附录b快速通过不通过判定)

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## 1. 适用范围与引用标准

### 1.1 适用范围

本标准适用于基于 LC 振荡电路的环形线圈车辆检测器的：
- **来料/入库检验**（批次抽检或全检）
- **出厂前验收**（产品定型或出厂抽检）
- **现场部署验收**（安装完毕后的功能与性能确认）
- **在役性能评估**（定期巡检或故障排查时对标）

### 1.2 引用标准

| 标准 | 内容 |
|------|------|
| GB/T 26941.3-2011 | 道路交通信号控制机 第3部分：车辆检测器 |
| NEMA TS 2-2003 | Traffic Controller Assemblies (Section 3: Detector Rack) |
| EN 50293:2012 | Road traffic signal systems — EMC requirements |
| TL 9001 (ANSI) | 业内通行的可靠性指标框架 |

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## 2. 验收环境条件

### 2.1 实验室/室内环境

| 参数 | 要求 |
|------|------|
| 环境温度 | 20℃ ± 5℃ |
| 相对湿度 | 45% ~ 75% RH |
| 电磁环境 | 无强电磁干扰源在 3m 范围内 |
| 接地 | 检测器机壳可靠接地，接地电阻 < 4Ω |

### 2.2 测试线圈规格

验收采用**标准化测试线圈**（见附录A），若使用现场实际线圈，须记录线圈的：
- 尺寸（长×宽，单位m）
- 匝数
- 实测电感量（L，单位μH）
- 引线类型、长度

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## 3. 信号层验收（LC振荡回路品质）

### 3.1 基准频率测量

**目的：** 确认车检器振荡回路的初始频率稳定性。

**方法：**
1. 连接标准化测试线圈（附录A）
2. 通电预热 15 分钟后开始记录
3. 无车状态下连续记录基准频率 ≥ 10 分钟
4. 采样间隔 ≤ 100ms

**评判标准：**

| 等级 | 频率漂移 Δf_drift | 评分 |
|------|-------------------|------|
| A+   | ≤ 0.01% × f₀      | 10分 |
| A    | ≤ 0.02% × f₀      | 9分  |
| B    | ≤ 0.05% × f₀      | 7分  |
| C    | ≤ 0.10% × f₀      | 5分  |
| D    | > 0.10% × f₀      | 0分（不通过） |

> **说明：** f₀ 为通电 15 分钟后的基准频率。Δf_drift 取 10 分钟内最大正向偏移与最大反向偏移之差的绝对值。

### 3.2 频率抖动（噪声本底）

**目的：** 量化无车状态下的短时信号噪声。

**方法：**
1. 同 3.1 测试条件
2. 取 60 秒内连续 600 个采样点
3. 计算频率抖动的 RMS 值：Δf_noise_RMS = σ(f_sample)

**评判标准：**

| 等级 | Δf_noise_RMS | 评分 |
|------|---------------|------|
| A    | ≤ 1 Hz        | 10分 |
| B    | ≤ 3 Hz        | 8分  |
| C    | ≤ 10 Hz       | 6分  |
| D    | > 10 Hz       | 0分（不通过） |

> **注：** 高频抖动是灵敏度上限的主要限制因素。噪声基底每降低 1Hz，可用的有效灵敏度提高一级。

### 3.3 信号信噪比（SNR）

**目的：** 综合衡量信号质量 — 车辆信号与噪声的分离度。

**方法：**
1. 用测试车辆（标准轿车，1.5~1.8吨，见§4.1）以 10~15km/h 通过测试线圈
2. 记录过车过程中的最大频偏 Δf_vehicle_max
3. 计算 SNR = 20 × log₁₀(Δf_vehicle_max / Δf_noise_RMS)

**评判标准：**

| SNR | 等级 | 评分 |
|-----|------|------|
| ≥ 45 dB | A+  | 15分 |
| 40 ~ 44 dB | A   | 13分 |
| 35 ~ 39 dB | B   | 11分 |
| 30 ~ 34 dB | C   | 8分  |
| 25 ~ 29 dB | D   | 4分  |
| < 25 dB    | E   | 0分（不通过） |

### 3.4 灵敏度分辨率

**目的：** 确认各档灵敏度对应的物理量明确且可重复。

**方法：**
1. 逐级设置灵敏度档位（从最低到最高）
2. 在每级灵敏度下，记录触发/释放的 Δf 阈值
3. 验证相邻两档之间的阈值变化是否单调且步长均匀

**评判标准：**

| 要求 | 通过条件 | 评分 |
|------|---------|------|
| 明确阈值 | 每档给出对应的频偏百分比或电感变化量 | 5分 |
| 单调性 | 灵敏度升高，触发阈值严格降低（无反转） | 5分 |
| 步长均匀 | 相邻两档阈值变化比例 ≤ ±50%（相对于理论步长） | 5分 |
| 可调档位数 | ≥ 8 档 | 5分 |

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## 4. 检测层验收（检测性能）

### 4.1 测试车型定义

| 车型代号 | 说明 | 参考整备质量 | 底盘高度 |
|---------|------|-------------|---------|
| V1 | 摩托车/电动车 | ≤ 200 kg | ≥ 200mm |
| V2 | 标准轿车 | 1.5~1.8t | 120~160mm |
| V3 | SUV/MPV | 2.0~2.5t | 180~250mm |
| V4 | 轻型卡车 | 3.0~5.0t | 200~350mm |
| V5 | 中型/重型卡车 | ≥ 10t | 250~400mm |

> 测试车辆应在测试记录中注明具体车型、轴距和底盘高度。

### 4.2 存在检测

**目的：** 验证静态车辆的可靠检测与释放。

**方法：**
1. 每种车型 V2~V5 各测试 10 次
2. 车辆停止于线圈正上方（覆盖线圈中心区域）
3. 记录从车停稳到检测器输出的响应时间 T_on
4. 车辆离开后记录到输出撤除的释放时间 T_off
5. V1（摩托车）不要求静止检测，仅作通过检测

**评判标准：**

| 参数 | 优秀 (10分) | 良好 (7分) | 及格 (4分) | 不及格 (0分) |
|------|------------|-----------|-----------|-------------|
| T_on (V2~V5) | ≤ 50ms | ≤ 100ms | ≤ 200ms | > 200ms |
| T_off (V2~V5) | ≤ 100ms | ≤ 300ms | ≤ 500ms | > 500ms |
| V2~V5 漏检率 | 0/10 | ≤ 1/10 | ≤ 2/10 | > 2/10 |

### 4.3 通过检测（脉冲输出）

**目的：** 验证快速通过场景的可靠触发。

**方法：**
1. V1~V5 各测试 10 次
2. 车速 30~40km/h 标准通过
3. 记录每次通过是否输出脉冲（脉宽 ≥ 50ms 视为有效）
4. 用 V5 以低速（≤ 5km/h）和高速（≥ 60km/h）各测试 5 次，验证速度适应性

**评判标准：**

| 条件 | 漏检率上限 | 评分 |
|------|-----------|------|
| 所有车型 30~40km/h | 0/50 | 15分 |
| V1（摩托车） | ≤ 2/10 | 5分（额外） |
| V5 低速 | ≤ 1/5 | 5分（额外） |
| V5 高速 | ≤ 1/5 | 5分（额外） |

### 4.4 速度适应性

**目的：** 验证不同车速下的响应一致性。

**方法：**
1. V2 车型以 5、10、20、40、60、80 km/h 各通过 5 次
2. 记录每次的触发频偏 Δf 和脉冲宽度

**评判标准：**

| 条件 | 要求 | 评分 |
|------|------|------|
| 各速度下漏检率 | ≤ 1/5 per speed | 5分 |
| Δf 一致性 | CV ≤ 20%（排除车速影响后的归一化值） | 5分 |
| 脉冲宽度稳定性 | 高速时脉宽不短于设定值（如 50ms）的 50% | 5分 |

### 4.5 频偏分辨率

**目的：** 验证车检器能否区分不同车型的信号特征。

**方法：**
1. V2、V3、V5 各以 10~15km/h 通过 5 次
2. 记录每次的峰值频偏 Δf_peak
3. 计算各车型的 Δf 均值和变异系数

**评判标准：**

| 指标 | 要求 | 评分 |
|------|------|------|
| 频偏分辨率 | ≤ 1Hz | 5分 |
| V2 vs V3 区分度 | 均值差异 ≥ 3σ | 5分 |
| 同车型 Δf CV | ≤ 15% | 5分 |

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## 5. 系统层验收（抗干扰与可靠性）

### 5.1 相邻车道串扰

**目的：** 验证多线圈近距离工况下的频率锁定与抗串扰能力。

**方法：**
1. 布置两个测试线圈，中心距 1.5m（模拟相邻车道）
2. 线圈 A 连接待测车检器，线圈 B 连接串扰源发生器（或另一台同频车检器）
3. 测试场景：

| 编号 | 场景 | 方法 |
|------|------|------|
| S1 | 无串扰基准 | 仅 A 通电，B 开路 |
| S2 | 同频串扰 | B 以 +1% 频率振荡 |
| S3 | 近频串扰 | B 以 +5% 频率振荡 |
| S4 | 邻道过车 | B 线圈上方用 V3 车型反复通过 |

**评判标准：**

| 场景 | 要求 | 评分 |
|------|------|------|
| S2 | 无车时误触发率 = 0 | 5分 |
| S3 | 无车时误触发率 = 0 | 5分 |
| S4 | V2 车型漏检率 ≤ 1/10 | 5分 |
| S4 | 邻道过车导致本道误触发 ≤ 1/10 | 5分 |

### 5.2 变频器/电机干扰

**目的：** 验证在变频调速设备（VFD）附近的抗干扰能力。

**方法：**
1. 在距测试线圈 2m 处放置变频器+电机负载（或变频器模拟源）
2. 变频器运行在 5~50Hz 扫频模式
3. 无车状态记录 5 分钟频率波形
4. V2 车型通过 10 次，记录检测结果

**评判标准：**

| 指标 | 要求 | 评分 |
|------|------|------|
| 无车误触发 | 0 次/5min | 10分 |
| 漏检率 | ≤ 1/10 | 5分 |
| 频率锁定状态 | 始终锁定，无复位 | 5分 |

### 5.3 引线长度适应能力

**目的：** 验证远距离安装场景的可用性。

**方法：**
1. 测试线圈分别通过 10m、50m、100m、200m 引线（推荐 RVVP 2×0.5mm² 屏蔽线）连接
2. 记录各引线长度下的基准频率、抖动 RMS、SNR

**评判标准：**

| 引线长度 | V2 漏检率要求 | 评分基础 |
|---------|--------------|---------|
| ≤ 10m（基准） | ≤ 1/10 | — |
| 50m | ≤ 1/10 | 4分 |
| 100m | ≤ 2/10 | 6分（额外） |
| 200m | ≤ 2/10 | 6分（额外，仅高端项） |

### 5.4 线圈异常自恢复

**目的：** 验证开路/短路后的自动恢复能力。

**方法：**

| 测试 | 操作 |
|------|------|
| 短路恢复 | 短路线圈端 10 秒后断开，观测自动重锁时间和状态 |
| 开路恢复 | 断开线圈 10 秒后恢复，观测自动重锁时间和状态 |
| 电感突变 | 突然改变线圈电感量（±20%），观测锁定行为 |

**评判标准：**

| 指标 | 要求 | 评分 |
|------|------|------|
| 短路后重锁时间 | ≤ 2s | 5分 |
| 开路后重锁时间 | ≤ 5s | 5分 |
| 电感突变后恢复 | 自动追踪新电感并锁定，状态位恢复正常 | 5分 |
| 异常期间输出行为 | 不应输出虚假车辆脉冲 | 5分（否决项） |

### 5.5 上电自检与状态指示

**目的：** 验证上电流程的完整性和状态反馈。

**评判标准：**

| 检查项 | 要求 | 评分 |
|--------|------|------|
| 自检流程 | LED 指示完成初始化序列 | 2分 |
| 无车状态 | 输出 = 无车，LED 常绿（或灭） | 2分 |
| 有车状态 | 输出 = 有车，LED 常量/常红 | 2分 |
| 线圈故障指示 | 开路/短路有独立指示或状态位 | 2分 |
| 故障恢复指示 | 故障消除后自动恢复到正常状态 | 2分 |

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## 6. 接口与通信验收

### 6.1 输出接口

| 接口类型 | 验收项目 | 通过条件 |
|---------|---------|---------|
| 继电器 | 触点容量、动作寿命、防粘连 | 额定 DC30V/1A，动作 ≥ 10万次 |
| 光耦/OC输出 | 导通压降、隔离电压 | V_CE(sat) ≤ 1.2V @ 20mA |
| 电平输出 | V_OH / V_OL 是否符合规格书 | 在额定负载下测试 |
| RS-485 / RS-232 | 波特率精度、帧格式、通讯距离 | 波特率误差 ≤ ±2% |

### 6.2 通信协议（如适用）

| 检查项 | 通过条件 |
|--------|---------|
| 协议是否公开/文档化 | 验收时必须提供协议文档 |
| 状态位定义完整 | 涵盖：无车/有车/线圈故障/自检中/未知 |
| 数据刷新率 | ≥ 20ms 刷新一次（推荐 10ms） |
| 通信健壮性 | CRC 校验或等效错误检测机制 |

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## 7. 整机电气与环境适应性

### 7.1 电源适应性

| 测试项 | 条件 | 通过要求 |
|--------|------|---------|
| 额定电压 | DC 12V / 24V 或 AC 220V | 正常工作 |
| 电压范围 | 额定 ±20% | 正常检测，无复位重启 |
| 纹波抑制 | DC 电源叠加 100mVpp / 100Hz | 频率抖动增量 ≤ 2x |
| 掉电保持 | 断开供电 ≤ 50ms | 自恢复后保持原有配置 |

### 7.2 温度适应性

| 环境 | 条件 | 通过要求 |
|------|------|---------|
| 高温运行 | +70℃，持续 4h | 无车漂移 ≤ 0.05% × f₀，检测正常 |
| 低温运行 | -20℃，持续 4h | 无车漂移 ≤ 0.05% × f₀，检测正常 |
| 温循 | -20℃ ↔ +70℃，5 cycles，5℃/min | 功能正常，无不可恢复的故障 |
| 湿热 | +40℃ / 93% RH，48h | 绝缘电阻 ≥ 2MΩ，功能正常 |

### 7.3 EMC（电磁兼容）

| 测试项 | 等级 | 通过要求 |
|--------|------|---------|
| 静电放电 (ESD) | 接触 ±6kV / 空气 ±8kV (IEC 61000-4-2) | 性能判据 A |
| 电快速瞬变 (EFT) | ±2kV (IEC 61000-4-4) | 性能判据 A |
| 浪涌 (Surge) | ±1kV 线对线 / ±2kV 线对地 (IEC 61000-4-5) | 性能判据 B |
| 射频辐射 | 80MHz~1GHz, 10V/m (IEC 61000-4-3) | 频率抖动增量 ≤ 2x |
| 射频传导 | 150kHz~80MHz, 10V (IEC 61000-4-6) | 频率抖动增量 ≤ 2x |

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## 8. 综合评分体系

### 8.1 权重分配

| 验收维度 | 满分 | 权重 |
|---------|------|------|
| 信号层（§3） | 60分 | 25% |
| 检测层（§4） | 70分 | 35% |
| 系统层（§5） | 70分 | 30% |
| 接口/通信（§6） | 通过/不通过 | 10%（门槛项） |
| 电气/环境（§7） | 通过/不通过 | 门槛项（单独判定） |

**加权总分 = (信号层得分 × 0.25) + (检测层得分 × 0.35) + (系统层得分 × 0.30)**

> 接口和电气环境为**门槛项**，任一不通过则判定为"整体不合格"，不再参与后续评分。

### 8.2 等级判定

| 加权总分 | 等级 | 结论 |
|---------|------|------|
| ≥ 90 分 | A 级 | 优秀，优先选用 |
| 75 ~ 89 分 | B 级 | 良好，可用 |
| 60 ~ 74 分 | C 级 | 及格，需现场验证确认 |
| < 60 分 | D 级 | 不合格 |

**否决项（任一项不通过即判 D 级）：**
- 3.2 频率抖动 > 10 Hz
- 3.3 SNR < 25 dB
- 5.4 异常期间输出虚假车辆脉冲
- 7.2 温度适应性不通过
- 接口项不通过

### 8.3 评分卡

详见 §9 验收记录表模板。

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## 9. 验收记录表模板

### 9.1 基础信息

| 字段 | 内容 |
|------|------|
| 产品型号 | |
| 生产厂商 | |
| 固件版本 | |
| 硬件版本 | |
| 序列号 (S/N) | |
| 测试日期 | |
| 测试人 | |
| 审核人 | |

### 9.2 信号层记录

| 序号 | 测试项目 | 结果 | 得分 | 备注 |
|------|---------|------|------|------|
| 3.1 | 基准频率 f₀ = ___ kHz, 漂移 = ___ Hz (___%) | | /10 | |
| 3.2 | 频率抖动 RMS = ___ Hz | | /10 | |
| 3.3 | 最大频偏 Δf_vehicle = ___ Hz, SNR = ___ dB | | /15 | |
| 3.4.1 | 档位阈值明确 (Y/N) | | /5 | |
| 3.4.2 | 单调性 (Y/N) | | /5 | |
| 3.4.3 | 步长均匀 (Y/N) | | /5 | |
| 3.4.4 | 档位数 = ___ (Y/N) | | /5 | |
| | **信号层小计** | | **__/60** | |

### 9.3 检测层记录

| 序号 | 测试项目 | 结果 | 得分 | 备注 |
|------|---------|------|------|------|
| 4.2.1 | 存在 T_on = ___ ms | | /10 | |
| 4.2.2 | 存在 T_off = ___ ms | | /10 | |
| 4.2.3 | 存在漏检 = ___/10 | | /10 | |
| 4.3.1 | 脉冲漏检 = ___/50 | | /15 | |
| 4.3.2 | 摩托车检测 (Y/N) | | /5 | |
| 4.3.3 | 低速大车 (Y/N) | | /5 | |
| 4.3.4 | 高速大车 (Y/N) | | /5 | |
| 4.4 | 速度适应性 | | /15 | |
| 4.5 | 频偏分辨率 | | /15 | |
| | **检测层小计** | | **__/70** | |

### 9.4 系统层记录

| 序号 | 测试项目 | 结果 | 得分 | 备注 |
|------|---------|------|------|------|
| 5.1 | 同频串扰 | | /20 | |
| 5.2 | VFD干扰 | | /20 | |
| 5.3 | 引线 50m / 100m | | /10 | |
| 5.4 | 短/开路恢复 | | /20 | |
| 5.5 | 自检与指示 | | /10 | |
| | **系统层小计** | | **__/70** | |

### 9.5 门槛项记录

| 测试项目 | 结果 (Y/N) | 备注 |
|---------|-----------|------|
| 接口与通信 (§6) | | |
| ESD (±6kV) | | |
| EFT (±2kV) | | |
| 高温运行 (+70℃) | | |
| 低温运行 (-20℃) | | |
| 绝缘电阻 | | |

### 9.6 综合评分

| 维度 | 得分 | 权重 | 加权得分 |
|------|------|------|---------|
| 信号层 | | × 0.25 | |
| 检测层 | | × 0.35 | |
| 系统层 | | × 0.30 | |
| **总分** | | | **____** |
| **等级** | | | **____** |
| **结论** | | | **___** |

### 9.7 验收结论

```
□ 通过（A级/B级）
□ 有条件通过（C级，需现场验证）
□ 不通过（D级）
□ 退回整改（门槛项不通过）

附加意见：
________________________________________________
________________________________________________

验收人签字：_______________   日期：_______________
审核人签字：_______________   日期：_______________
```

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## 附录A：测试线圈规格

### A.1 标准化测试线圈

推荐采用标准化测试线圈用于实验室/来料验收，以消除线圈差异对测试结果的影响。

| 参数 | 推荐值 |
|------|--------|
| 外形尺寸 | 1.8m × 0.8m（标准车道线圈） |
| 匝数 | 3 匝 |
| 导线规格 | 1.5mm² 聚氨酯漆包线 |
| 预期电感量 | 50~150 μH（取决于匝间距和线槽深度） |
| 引线 | 2 × 0.75mm² 屏蔽双绞线，长度 ≤ 3m |
| 绕线槽 | 深度 5~8mm，宽度 4~6mm |

### A.2 测试线圈工装

建议制作一个固定尺寸的线圈模板（木质或亚克力板），确保每次测试的线圈几何参数一致：

```
┌──────────────────────┐
│  1.8m                │
│ ┌──────────────┐    │
│ │   线圈区域    │ 0.8m│
│ │   (3匝)      │    │
│ └──────────────┘    │
│              ── 引出端 ──→ 至待测车检器      │
└──────────────────────┘
```

---

## 附录B：快速通过/不通过判定

**现场快速卡（5分钟版）：**

| 检查项 | 动作 | 通过条件 |
|--------|------|---------|
| 空载稳定性 | 无车观察 1min | 无明显频率跳变，LED 稳定指示无车 |
| 金属物体触发 | 手持 0.2m² 金属板快速划过线圈表面 | 输出触发 |
| 小型车辆触发 | 摩托车/电动车通过 | 触发可靠 |
| 短路线圈 | 短路线圈端 5s 后断开 | 自动恢复，不自锁死机 |
| 开路线圈 | 断开线圈端 5s 后恢复 | 自动恢复，不自锁死机 |
| 串扰测试 | 相邻车道用另一线圈反复过金属板 | 本车道不误触发 |

> 以上任一项不通过 → 判定为不合格，需退回详细排查。

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## 修订记录

| 版本 | 日期 | 修订内容 | 修订人 |
|------|------|---------|--------|
| v1.0 | 2026-06-25 | 初版发布 | |

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> **文档维护说明：** 本标准应根据实际使用中的经验反馈定期更新，建议每半年评审一次。新增特殊场景（如高低温度交变、道闸直驱VFD共地干扰）可酌情增加附录章节。