CN101819058A - 一种自助式车载重量实时监控装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自助式车载重量实时监控装置，包括多个称重传感器、数据传送装置、车载重量的数据接收和存储监控平台；多个称重传感器分别间隔安装在车箱下部和车梁之间，用于检测车载重量；数据传送装置的单片机开发板通过第一连接装置与GPS和GSM集成模块连接，GPS和GSM集成模块分别与GSM天线和GPS天线相连，多个称重传感器分别通过连接线与单片机开发板相连；车载重量的数据接收和存储监控平台的监控中心计算机依次通过串口接线模块、数据线和第二连接装置与GPRS MODEM模块相连。当车辆超载时，计算机通过GPRS发送警示短消息到车主的电话上。该装置造价低廉、实时性强、可实现车载的系统化管理。

Description

一种自助式车载重量实时监控装置

技术领域

本发明涉及一种监控装置，特别是涉及车载重量实时监控装置，具体地说是涉及一种载货车辆在运营时能自动将车载的重量信息传输到监控中心，并在超载的时候能自动报警的装置。

背景技术

目前，现有的防治超载的措施主要是交通部门在特定的地方设置关卡，把正在行驶的车流中的可疑车辆引领到地磅上，对车载进行间歇式人工排查。这些方式在实际的操作过程中实时性不高，难于形成对运营车辆的实时监控。而且，随着载货汽车数量的不断增加，监控车载的系统性和自动处理能力也存在困难。再者，这些方式需要专门的工作人员来完成，在庞大的车载体系中，工作量很大。最后，该措施在防治超载的关卡以外的地方，无法对车辆的载荷进行监管，这就使得在关卡以外的广大地区，超载现象得不到控制，没有形成一个统一的监控平台，在处理车载超重事件中较难管理。

为解决车载重量监控问题，中国发明专利申请CN200410083020.6公开了一种汽车载重量车载动态检测装置，该装置可以检测出来车辆的载重量以及加速度。但是该发明专利申请是利用一个锁紧机构，需要测量时，在驾驶室打开该锁紧机构，间断性的测量车载重量。这就会导致如下问题：一、靠惯性测得合力，由于传感器不是与车厢紧密安装，这个方案本身实现起来测量车载重量误差较大。二、驾驶员凭感觉在驾驶室中进行间断性的测量车载重量，难以形成载重量的全称监控。三、对于超载这个问题没有形成统一的监管，在自愿的前提下很难形成对超载的有效监管。

中国实用新型专利200520005623.4公开了一种汽车载重量实时测量系统，用于测量车载的重量。但是该实用新型专利申请是利用汽车后悬挂的弹簧板体变形量，进行位移测量，再经过一定的数据处理后，显示在驾驶室，供驾驶员参看。因为各种车辆之间的性能和参数差异较大，弹簧板体也各异，受力点不同等因素，导致了利用弹簧板体的变形量作为车载的根据，误差较大，在实际的操作过程中测量的精度还有待进一步提高。而且这种方式只能靠驾驶员的自觉性防治超载，车辆超载还是没有得到有力的监管。

发明内容

为了给本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种对公路货运超载情况提供一个详实的记录，解决货运车辆的载荷实时检测和统一的监管问题。运行中的车辆进行实时监控的装置，在车辆超载时会自动向车主发送警告短信。

本发明利用安装在车载上面的质量传感器和GPS系统定时的将车载的数据发送GSM短信到终端计算机监控系统中，所设计的自助式车载重量实时监控装置尚未见报道。本发明经过细微调整还可以应用在矿山、机械、纺织等领域的数据远距离传输和报警系统中。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种自助式车载重量实时监控装置，包括多个称重传感器、数据传送装置、车载重量的数据接收和存储监控平台；多个称重传感器分别间隔安装在车箱下部和车梁之间，用于检测车载重量；

所述数据传送装置包括单片机开发板、第一连接装置、GPS和GSM集成模块、GSM天线和GPS天线；所述单片机开发板通过第一连接装置与GPS和GSM集成模块连接，GPS和GSM集成模块分别与GSM天线和GPS天线相连，多个称重传感器分别通过连接线与单片机开发板相连；

所述车载重量的数据接收和存储监控平台包括GPRS MODEM天线、GPRS MODEM模块、监控中心计算机、串口接线模块和第二连接装置，监控中心计算机依次通过串口接线模块、数据线和第二连接装置与GPRS MODEM模块相连，GPRS MODEM模块与GPRS MODEM天线相连；GPRS MODEM模块与GPS和GSM集成模块信号连接。

为进一步实现本发明目的，所述的车载称重传感器为轮辐式称重传感器或双剪切梁电阻应变式传感器。

所述的单片机开发板为集成数据采集，数据的A/D转换，数据处理功能的AT89C51型开发板。

所述的GPS和GSM集成模块为GSM和GPS远程汽车定位管理器。

所述的GPRS MODEM模块为WAVECOM终端GSM GPRS模块。

所述的多个称重传感器为4～12的双数个称重传感器。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、造价低廉。本发明的监控装置的构件在市面上很常见，容易获得，价格便宜，而且现有的GPS技术也比较成熟。

2、实时性强。本发明的监控装置的发送装置能够定时的对车载进行数据采集并通过GPS系统发送车载数据到监控中心。

3、可实现超重警示车主的功能。本发明的监控装置可以在监控计算机中对特定的车辆进行载荷安全值设定，当车载超过这个安全值时，监控计算机会通过GPRSMODEM发送警示消息到车主的电话上。

4、系统化管理。本发明的监控装置对车载质量的数据进行统一的管理，便于数据的查询和存储。

附图说明

图1是监控装置的主体部分示意图，其中(a)为传感器数据传送装置(b)为车载重量的数据接收和存储监控平台；

图2是监控装置的车载称重传感装置安装示意图；

图3是传感器数据传送装置的结构和安装示意图；

图4是监控装置的数据发送和接收模块示意图；

图5是自助式车载重量实时监控装置监控流程框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例对本发明做进一步说明。需要说明的是，具体实施方式只是进一步说明本发明的技术特征，而不是限定本发明要求保护的范围。

如图1、2、3、4所示，自助式车载重量实时监控装置包括多个称重传感器3、数据传送装置、车载重量的数据接收和存储监控平台三个部分。多个称重传感器3分别间隔安装在车箱下部2和车梁1之间，用于检测车载重量。可根据不同车型确定称重传感器的分布情况和数量，该数量一般为4～12的双数。称重传感器3优选4个，且优选为轮辐式称重传感器或双剪切梁电阻应变式传感器。

所述数据传送装置包括连接线4、单片机开发板5、第一连接装置6、GPS和GSM集成模块7、GSM天线8和GPS天线9，单片机开发板5通过第一连接装置6与GPS和GSM集成模块7连接，GPS和GSM集成模块7分别与GSM天线8和GPS天线9相连，单片机开发板5具有数据采集，数据的A/D转换，数据处理等功能；多个称重传感器3分别与单片机开发板5相连，称重传感器3测得的车载的重量信息传送给单片机开发板5，单片机开发板5经过A/D转换、数据处理后，对数据进行定期的采样读取该数值，并将该数值通过GPS和GSM模块7发送短信。GPS和GSM集成模块7安装在车载上的终端。

在监控中心设置所述车载重量的数据接收和存储监控平台，包括GPRS MODEM天线10、GPRS MODEM模块11、监控中心计算机12、串口接线模块13、数据线14和第二连接装置15，监控中心计算机12依次通过串口接线模块13、数据线14和第二连接装置15与GPRS MODEM模块11相连，GPRS MODEM模块11与GPRS MODEM天线10相连。串口接线模块13为实时监控的监控中心计算机12与GPRS MODEM模块11的通信模块，用于GPRS MODEM模块11与监控中心计算机12之间进行数据传输，GPRS MODEM模块11接收到的数据传送给监控中心计算机12存储，监控中心计算机12设定一个安全值，当车辆超载时，监控中心计算机12通过GPRS MODEM模块11发送警示短消息到车主的电话上。GPRS MODEM模块11与GPS和GSM集成模块7信号连接。具体是车载上的终端安装GPS和GSM集成模块7与监控中心GPRSMODEM模块11相互之间通过GSM天线8、GPS天线9和MODEM天线10进行通信，保证车载重量的实时被监控中心计算机12监控和记录。

如图5所示，监控中心计算机12与GPRS MODEM模块11上电，在监控中心计算机12上的软件启动，完成变量初始化和寄存器配置后进入主循环。当监控中心计算机12接收一条完整GPS信息后，首先判断是否有效；如果有效，则将此GPS信息解析并和车辆运行信息按照协议重新组包，然后根据运行状态和采样点判断决定对这一帧数据是立即上传还是FLASH暂存或丢弃。接着程序依次检查代表中心命令的标志位，当中心下放命令后，系统进入中断响应程序解析命令并设置相应标志位，主程序发现有中心命令后，马上执行相应操作并将结果反馈中心。程序中异常状态包括各类报警和违规运行。这些情况下系统马上将状态和GPS信息一起上报监控中心计算机12，监控中心计算机12需要短时间内获知并处理这些异常。

所选的称重传感器为适合车载量程的轮辐式称重传感器，本发明优选广州普锐司顿传感科技有限公司生产的YBSC轮辐式称重传感器。单片机开发板5选择集成数据采集，数据的A/D转换，数据处理等功能的AT89C51型开发板。GPS和GSM集成模块7选择深圳安防集团股份有限公司生产的GSM、GPS远程汽车定位管理器，型号为SA-Q-Dm8GPS、GSM；GPRSMODEM模块11选择北京天诚航宇公司生产的WAVECOM终端GSM GPRS模块，型号为TCHY-WG。第一连接装置6为GPS和GSM集成模块7与单片机开发板5之间的接线板。串口接线模块13为连接监控中心计算机12与GPRS MODEM模块11的串口通信模块。第二连接装置15为GPRS MODEM模块11与串口接线模块13的连接座。监控中心计算机12可选用常规的服务器计算机。以上所选的设备在市面上均可买到，设备价格较为廉价，经过组装起来后实现对车载重量的实时监控设备造价低廉。

本发明将现有的零部件以及现有技术整合起来，编写了适合自助式车载重量实时监控的程序，解决了对运营中的货运车辆的载荷实时检测和统一的监管问题，在车辆超载时监控中心会自动向车主发送警告短信，监控中心与超载车主有沟通的机会，更容易处理超载现象。该装置结构简单，容易研制、组装和投入使用，克服了现有技术的测量精度不高、对运营车辆的没有全程监管、没有统一监控平台等问题。

Claims (6)

1.一种自助式车载重量实时监控装置，其特征在于：包括多个称重传感器、数据传送装置、车载重量的数据接收和存储监控平台；多个称重传感器分别间隔安装在车箱下部和车梁之间，用于检测车载重量；

所述数据传送装置包括单片机开发板、第一连接装置、GPS和GSM集成模块、GSM天线和GPS天线；所述单片机开发板通过第一连接装置与GPS和GSM集成模块连接，GPS和GSM集成模块分别与GSM天线和GPS天线相连，多个称重传感器分别通过连接线与单片机开发板相连；

所述车载重量的数据接收和存储监控平台包括GPRS MODEM天线、GPRS MODEM模块、监控中心计算机、串口接线模块和第二连接装置，监控中心计算机依次通过串口接线模块、数据线和第二连接装置与GPRS MODEM模块相连，GPRS MODEM模块与GPRS MODEM天线相连；GPRS MODEM模块与GPS和GSM集成模块信号连接。

2.根据权利要求1所述的自助式车载重量实时监控装置，其特征在于：所述的车载称重传感器为轮辐式称重传感器或双剪切梁电阻应变式传感器。

3.根据权利要求1所述的自助式车载重量实时监控装置，其特征在于：所述的单片机开发板为集成数据采集，数据的A/D转换，数据处理功能的AT89C51型开发板。

4.根据权利要求1所述的自助式车载重量实时监控装置，其特征在于：所述的GPS和GSM集成模块为GSM和GPS远程汽车定位管理器。

5.根据权利要求1所述的自助式车载重量实时监控装置，其特征在于：所述的GPRSMODEM模块为WAVECOM终端GSM GPRS模块。

6.根据权利要求1所述的自助式车载重量实时监控装置，其特征在于：所述的多个称重传感器为4～12的双数个称重传感器。

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