高速公路收费站车辆轮廓测量光幕的工作原理

从设备大类上来讲，车辆轮廓测量光幕核心组件包括发射端光幕、接收端光幕、信号处理模块、数据传输模块、校准装置、安装支架、防护外壳、供电单元。

信号采集系统有光电传感器、信号放大电路。数据处理设备有单片机、工业控制器、数据存储模块。辅助配套设备有红外对射定位器、抗干扰滤波器、接地装置。

环境适配系统包括防雾除霜装置、防尘密封结构、抗强光干扰模块、低温启动保护单元、雷雨防护组件、夜间补光装置、设备状态监测仪、现场报警装置。

精准控制设备包括实时同步控制器、轮廓校准仪、数据校准软件、偏差修正模块，还包括其他的车辆预检传感器、车速匹配装置、数据交互接口、故障诊断仪器、安装调试工具、参数配置终端、监控显示屏幕、收费站系统集成模块等等。

这些设备当中，发射端光幕和接收端光幕已经得到广大收费站的大量采用，现在利用较多的就是信号处理设备、数据传输设备和环境适配系统，收费站的其他辅助配套设备根据收费站的车流量大小、场地安装条件应用，有差异。

根据每个车辆通行场景来分析，小型轿车和大型货车适合不同间距的光幕测量，使用适配的信号采集设备和环境适配系统，有精准的定位校准区域和数据采集区间。

现在有专家研究，光幕安装也有特殊的布设模式，发射端与接收端平行对立，间距根据车道宽度适配，两侧预留防护空间，方便车辆通行时精准采集轮廓数据，提高测量精度。

在高速收费站主车道，可采用双组光幕对射式测量方案，信号采集使用同步传输电路实现数据实时捕捉，动态跟踪车辆轮廓，让测量数据更贴合车辆实际形态，是未来收费站轮廓测量的重要优化方向。

传统单组光幕测量存在盲区大、数据滞后、适配车型有限等问题，从测量精度不足、车型误判率高、通行效率受影响、设备损耗较快等很多因素看，必须采用多组协同测量模式。

有的厂家使用分段式测量，车辆驶入时启动前端光幕，行驶过程中同步激活中段采集，也是有效解决复杂车型轮廓测量的有效手段。使用双组光幕协同测量会极大地降低人工核验成本，只需要对设备进行定期校准和状态监测即可。

对于特殊车型（如超限、异形车辆）检测，大多数采用的都是多组光幕组合测量方案，多组光幕组合可有效降低车型误判率，特殊车型检测的抗干扰设施比较特殊，强光环境下需强化信号过滤，低温环境下需保障设备启停稳定性。

这样大多数测量光幕就采用多级防护配置，信号处理现在有使用的名称是“动态轮廓捕捉系统”，这种设备是实现车辆轮廓实时采集的核心装置，能够分区域、分时段地捕捉车辆轮廓数据，名称应该叫“多维度车辆轮廓采集终端”。

据行业调研了解，多维度车辆轮廓采集终端使用高速数据传输模块，减少信号传输延迟，检测过程中不再采用单一维度采集方式，这样能有效地提高特殊车型的识别准确率，使轮廓数据快速同步至收费站管控系统，缩短车辆通行核验时间