CN102279040A - 双端嵌入轴计量设备的动态过车平台 - Google Patents

双端嵌入轴计量设备的动态过车平台 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双端嵌入轴计量设备的动态过车平台，它由整车称重平台、嵌入式轴检秤台、入口光幕机、地感线圈、信号灯报警器、轮轴识别器和称重处理器构成一计重系统，其整车称重平台包括秤体、位于秤体两侧的称重传感器、限位装置；嵌入式轴检秤台上设有前后两排分别组成两路称重的四只传感器实现对车辆过秤的检测和记录，称重处理器自带多路AD转换器，分别接各传感器，嵌入式轴检秤台与整车称重平台的各节秤体沿行车方向的中心线呈一条直线，本平台称重结果准确、稳定，可靠、可信，实现了轴载称重公路衡器与整车称重式公路衡器在安装和应用上的结合，通过对行进中车辆的整车称重达到了极高的总重和轴重的称重准确度。

Description

双端嵌入轴计量设备的动态过车平台
 
技术领域：
本发明涉及一种公路运输计重收费及超限检测设备，尤其涉及一种双端嵌入轴计量设备的动态过车平台。
背景技术：
目前，国内的计重收费或者超限检测，主要是采用固定式轴重仪、弯板式轴重仪和石英式等动态轴重设备。动态轴重设备属于轴载式称重，其原理是对于行驶中的车辆轮（轴）分别进行单独的称量，并累计计算整车重量，由于是对行驶中车辆的车轮力的动态称量，所以通行效率较高，随着近几年公路计重收费在全国的实施，动态轴重设备在公路收费站得到大量的应用。同样的，根据动态轴重设备的原理，为了达到合理的称量准确度，就对动态轴重设备的安装、选址及其使用有极高的要求，如：对于秤台前后不小于1车长的范围内的路面平直度、平坦度以及道路弯曲度和坡度都有严格要求，且区域内的路面与秤台表面须处于同一标高，车辆须以平稳地匀低速通过等等。但，事实上，许多不法车主和司机为了偷逃、少缴通行费，非但不按动态轴重设备的使用要求进行过秤称量，反而人为的采用“S”形、“冲跳秤”、点踩刹车等恶意不规范驾驶行为甚至是垫钢板，改造车辆液压轴等直接作弊行为，造成车辆称重结果与实际严重不符，产生称重争议，造成收费站交通拥堵、影响社会秩序稳定，同时致使公路通行费大量漏收，严重的超载也造成道路的早期损毁，给道路交通安全带来极大隐患。
发明内容：
为了减少社会不稳定因素和通行费的漏收，公路计重收费的实施中需要一种能够适应各种恶劣过秤行为且称重准确度比较高的动态汽车称重设备，使得计重收费能够健康持续发展，保证道路畅通和交通安全。本发明的目的就是提供一种高准确度的，集动（静）态称重于一体的双端嵌入轴计量设备的动态过车平台，同时，该发明也实现了在收费站工作场合下，车辆排队过秤时，可以自动检测和分离车流的不停车计重收费，保障了收费站的总体通行效率，促进了收费工作趋于准确、科学、严谨、公正和公平，实现计重收费健康和谐发展。
本发明的技术方案是以下述方式实现的：
一种双端嵌入轴计量设备的动态过车平台，它由整车称重平台、嵌入式轴检秤台、入口光幕机、地感线圈、信号灯报警器、轮轴识别器和称重处理器构成一计重系统，其中，整车称重平台包括秤体、位于秤体四角的称重传感器、位于秤体两侧的限位装置、与限位装置固定连接的限位桩；嵌入式轴检秤台上设有四只传感器，沿着行车方向，四只传感器分为前后两排分别组成两路称重，实现对车辆过秤的检测和记录，从机械结构和受力模型上，轴检秤台完全独立于整车称重平台，用于检测轴序号、轴重、速度、加速度，称重处理器自带多路AD转换器，分别接嵌入式轴检秤台和整车称重平台的传感器、轮轴识别器、入口光幕机、地感线圈、信号灯报警器；嵌入式轴检秤台为两个分别设在整车称重平台入口端和出口端，整车称重平台和嵌入式轴检秤台位于同一基坑内，嵌入式轴检秤台上平面和整车称重平台秤体上平面处于同一标高，嵌入式轴检秤台与整车称重平台的各节秤体沿行车方向的中心线呈一条直线。
为了适合不同车型的轴距，所述的轴检秤台在行车方向的尺寸小于1米。
所述的轴检秤台和整车称重平台的间隙小于2000毫米。
所述的传感器为防倾覆的悬臂梁传感器。
所述的轴检秤台的两侧设有限位装置，限位装置采用了轴承线接触式碰撞限位结构。
所述的整车称重平台上平面上设有防滑板。
所述的基坑内设有检修井。
所述的嵌入式轴检秤台和整车称重平台的间隙优选为小于500毫米。
所述的嵌入式轴检秤台和整车称重平台的间隙优选为小于100毫米。
所述的嵌入式轴检秤台和整车称重平台的间隙优选为小于50毫米。
本发明的积极效果是：
双端嵌入轴计量设备的动态过车平台提供了一种通过速率高，称重结果准确、稳定，可靠、可信的计重收费和超限治理设备。实现了轴载称重公路衡器与整车称重式公路衡器在安装和应用上的结合，利用嵌入式轴检秤台实现对车辆轴数、轴型和复杂行驶状态的准确识别，通过对行进中车辆的整车称重达到了极高的总重和轴重的称重准确度。同时，通过整车称重流程上的两套嵌入式轴检秤台数据的综合分析和比对，完全厘清任意车辆的总轴数和总重，从根本上解决了大小车跟车的问题，实现了准确称重下的不停车计重收费工作。从技术和设备环节规范了车辆计重收费的驾驶行为，完全杜绝了车辆通过S”形、“冲跳秤”、点踩刹车等恶意不规范驾驶行为和垫钢板、改造车辆液压轴等作弊行为造成的车辆称重结果与实际严重不符的称重争议，避免了由于称重争议引起的拥堵收费站的社会不稳定因素，从技术和设备角度封堵了公路通行费漏收的缺口，实现了收费站排队情况下的不停车计重收费，促进计重收费工作沿着科学、严谨、公正的健康之路和谐发展，极大程度保护了公路，延长了其使用寿命，也给道路交通安全和道路畅通带来可靠保障。
附图说明：
图1为系统布局图
图2为本发明的两端嵌入式轴检秤台的侧视结构示意图；
图3为图2的俯视结构示意图；
图4为系统电气原理框图；
图5为当前整车称重平台上不多于一辆车时的数据处理流程；
图6为当前整车称重平台上有大于一辆车时的数据处理流程。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步说明：
由图1、图2、图3可以看出：本双端嵌入轴计量设备的动态过车平台由一种双端嵌入轴计量设备的动态过车平台，它由整车称重平台6、嵌入式轴检秤台2、入口光幕机15、地感线圈14、信号灯报警器12、轮轴识别器13和称重处理器11构成一计重系统，其中，整车称重平台6包括秤体、位于秤体四角的称重传感器5、位于秤体两侧的限位装置8、与限位装置固定连接的限位桩9；嵌入式轴检秤台上设有四只传感器3，沿着行车方向，四只传感器分为前后两排分别组成两路称重，实现对车辆过秤的检测和记录，从机械结构和受力模型上，轴检秤台完全独立于整车称重平台，用于检测轴序号、轴重、速度、加速度。
由图4可以看出：称重处理器11自带多路AD转换器，分别接嵌入式轴检秤台和整车称重平台的传感器、轮轴识别器、入口光幕机15、地感线圈14、信号灯报警器12；嵌入式轴检秤台2为两个分别设在整车称重平台6入口端和出口端，整车称重平台和嵌入式轴检秤台位于同一基坑内，嵌入式轴检秤台上平面和整车称重平台秤体上平面处于同一标高，嵌入式轴检秤台与整车称重平台的各节秤体沿行车方向的中心线呈一条直线。
为了适合不同车型的轴距，所述的轴检秤台在行车方向的尺寸小于1米。
所述的轴检秤台和整车称重平台的间隙小于2000毫米；
试验中发现：所述的轴检秤台和整车称重平台的间隙优选为小于1000毫米或小于500毫米或小于200毫米或小于100毫米或小于50毫米或小于20毫米。
由图2、图3还可以看出：所述的传感器3为防倾覆的悬臂梁传感器；所述的轴检秤台的两侧设有限位装置4，限位装置4采用了轴承线接触式碰撞限位结构所述的整车称重平台上平面6上设有防滑板10；所述的基坑1内设有检修井7。
为了适合不同车型的轴距，所述的轴检秤台在行车方向的尺寸小于1米。
所述的轴检秤台和整车称重平台的间隙小于2000毫米、优选为500毫米或100毫米或50毫米。所述的传感器3为防倾覆的悬臂梁传感器；所述的轴检秤台的两侧设有限位装置4，限位装置4采用了轴承线接触式碰撞限位结构；所述的整车称重平台上平面6上设有防滑板10；所述的基坑1内设有检修井7。
本发明中的整车称重平台6是该计重系统的称重核心部件；称量车辆的轴重、总重；嵌入式轴检秤台2识别车辆复杂的行驶状态，检测轴数和轴重，如车辆完全进入、车辆部分进入、车辆由完全进入变为完全或不完全退出，车辆由部分进入变为完全或不完全退出；称重处理器11是该计重系统的处理核心，自带多路AD转换器，分别接入口嵌入式轴检秤台和出口嵌入式轴检秤台的上秤和下秤传感器，同时可接入整车称重平台的传感器；入口嵌入式轴检秤台和出口嵌入式轴检秤台传感器分两组：上秤和下秤，实现对车辆复杂的形成过秤的检测和记录；轮轴识别器13自带多路AD转换器，还分别接入轮胎识别传感器和出口嵌入式轴检秤台的上秤和下秤传感器，用来识别单双胎信号和轴数，可实现对车辆复杂的形成过秤的检测和记录。通过串口与称重处理器连接。入口光幕机用来检测车辆完全驶入整车称重平台和入口嵌入式轴检秤台的收尾信号。也可以检测出车辆倒出整车称重平台和入口嵌入式轴检秤台的收尾信号；线圈控制器14用于车辆驶入整车称重平台的辅助分离，是入口光幕机的辅助设备。
工作流程:
一台嵌入式轴检秤台安装在汽车进入的方向，称入口嵌装式轴检秤台，另一台嵌入式轴检秤台安装在汽车驶出的方向，称出口嵌装式轴检秤台。当汽车的一组轴进入入口嵌装式轴检秤台的时候，其上秤和下秤的传感器沿时间轴顺序分别受到车轮力载荷，并通过A/D转换，输出一组上秤/下秤信号，从而计算形成一组完整的轴重数据，包括轴序号，轴类型，轴重，速度等。同时，嵌入式轴检秤台还可以计算车辆通过的平均速度、加速度以及复杂的车辆行驶状态，如车辆完全进入、车辆部分进入，车辆由完全进入变为完全或不完全退出、车辆由部分进入变为完全或不完全退出等。随着车辆驶入整车称重平台的过程，轴序号不断增加，已上秤整车重量不断累计直至车辆完全驶入整车称重平台，就实现了完整的车辆总重，轴数和轴重等称重结果。当汽车离开整车称重平台，就进入出口嵌装式秤台，同样会形成一组上秤/下秤信号和一组完整的轴重数据。通过比较入口嵌装式秤台和出口嵌装式秤台形成的数据，可以判断汽车是否完全离开了整车称重平台并完整准确的计算任意一辆车的整车重量，从而从根本上解决了收费站车辆排队和跟车过秤的的问题，从而实现了不停车的计重收费。
由图5可以看出：本双端嵌入轴计量设备的动态过车平台的工作流程：当前整车称重平台上不多于一辆车的时候，车辆依次通过轮轴识别传感器、入口嵌入式轴检秤台、完全上到整车称重平台、入口光幕机收尾；此时入口嵌入式轴检秤台生成一辆车完整信息，存入临时未生成车辆缓冲区，然后使用整车称重平台称量结果、根据入口嵌入式轴检秤台检测信息分配轴重、生成完整车量信息、保存、上传，然后删除临时未生成车辆缓冲区一车辆，最后车辆入离开出口嵌入式秤台收尾。
由图6可以看出：当前整车称重平台上有大于一辆的时候，数据处理流程为第一辆车依次通轮轴识别传感器、入口嵌入式轴检秤台、完全上到整车称重平台，入口光幕机收尾；此时入口嵌入式轴检秤台生成第一辆车完整信息，存入临时未生成车辆缓冲区；然后使用整车称重平台称量结果，根据入口嵌入式轴检秤台检测信息分配轴重，生成第一辆车完整车信息，保息、保存、上传，然后删除临时不生成车辆缓冲区一辆车，然后第二辆车依次通过轮轴识别器、入口嵌入式轴检秤台、完全或部分上到整车称重平台，入口光幕机收尾或未收尾；然后等待第二辆车收尾，入口嵌入式轴检秤台生成第二辆车完整信息，存入临时未生成车辆缓冲区，然后第一辆车离开、出口嵌入式轴检秤台收尾、使用整车称重平台称量结果、根据入口嵌入式轴检秤台检测信息分配轴重，生成第二辆车完整车辆信息、保存、上传，同时、使用整车称重平台称量结果、获取当前称重平台上总载荷、根据出嵌入式轴检秤台的检测信息生成第二辆车总重、结合入口嵌入式轴检秤台检测信息分配轴重、生成第二辆车完整车辆信息、保存、上传，然后删除临时未生成车辆缓冲区一辆车，最后第二辆车下衡离开出口嵌入式轴检秤台收尾。
检测时，机动车先通过入口嵌入式轴检秤台，入口嵌入式轴检秤台获取轴数、轴重，轮轴识别器获取识别轮胎类型、整车称重平台对行进中的机动车进行整车称重，最后输出准确、可靠的总重、轴数、轴重、胎型和速度等称重信息。在车辆驶入出口嵌入式轴检秤台时，逐步删减获取的车辆轴数和轴重。同时，通过对入口和出口嵌入式轴检秤台形成数据的综合分析和比对，判断汽车是否完全离开了整车称重平台，并精确计算车辆总重，从而从根本上解决了大小车跟车的问题，实现了不停车计重收费工作。

Claims (10)

1.一种双端嵌入轴计量设备的动态过车平台，它由整车称重平台（6）、嵌入式轴检秤台（2）、入口光幕机（15）、地感线圈（14）、信号灯报警器（12）、轮轴识别器（13）和称重处理器（11）构成一计重系统，其特征在于：整车称重平台（6）包括秤体、位于秤体四角的称重传感器（5）、位于秤体两侧的限位装置（8）、与限位装置固定连接的限位桩（9）；嵌入式轴检秤台上设有四只传感器（3），沿着行车方向，四只传感器分为前后两排分别组成两路称重，实现对车辆过秤的检测和记录，从机械结构和受力模型上，轴检秤台完全独立于整车称重平台，用于检测轴序号、轴重、速度、加速度，称重处理器（11）自带多路AD转换器，分别接嵌入式轴检秤台和整车称重平台的传感器、轮轴识别器、入口光幕机（15）、地感线圈（14）、信号灯报警器（12）；嵌入式轴检秤台（2）为两个分别设在整车称重平台（6）入口端和出口端，整车称重平台和嵌入式轴检秤台位于同一基坑内，嵌入式轴检秤台上平面和整车称重平台秤体上平面处于同一标高，嵌入式轴检秤台与整车称重平台的各节秤体沿行车方向的中心线呈一条直线。
2.根据权利要求1所述的双端嵌入轴计量设备的动态过车平台，其特征在于：所述的嵌入式轴检秤台在行车方向的尺寸小于1米。
3.根据权利要求2所述的双端嵌入轴计量设备的动态过车平台，其特征在于：所述的嵌入式轴检秤台和整车称重平台的间隙小于2000毫米。
4.根据权利要求3所述的双端嵌入轴计量设备的动态过车平台，其特征在于：所述的嵌入式轴检秤台上的传感器（3）为防倾覆的悬臂梁传感器。
5.根据权利要求4所述的双端嵌入轴计量设备的动态过车平台，其特征在于：所述的嵌入式轴检秤台的两侧设有限位装置（4），限位装置（4）采用了轴承线接触式碰撞限位结构。
6.根据权利要求5所述的双端嵌入轴计量设备的动态过车平台，其特征在于：所述的整车称重平台上平面（6）上设有防滑板（10）。
7.根据权利要求6所述的双端嵌入轴计量设备的动态过车平台，其特征在于：所述的基坑（1）内设有检修井（7）。
8.根据权利要求4、5、6或7任一所述的双端嵌入轴计量设备的动态过车平台，其特征在于：所述的嵌入式轴检秤台和整车称重平台的间隙小于500毫米。
9.根据权利要求4、5、6或7任一所述的双端嵌入轴计量设备的动态过车平台，其特征在于：所述的嵌入式轴检秤台和整车称重平台的间隙小于100毫米。
10.根据权利要求4、5、6或7任一所述的双端嵌入轴计量设备的动态过车平台，其特征在于：所述的嵌入式轴检秤台和整车称重平台的间隙小于50毫米。
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