CN103512640B - 适用于联轴式车辆的三称重平台公路车辆计重系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于联轴式车辆的三称重平台公路车辆计重系统；该系统含有第一称重平台、称重检测设备、车辆分离器、数据采集处理器和收费计算机，第一称重平台设置在称重检测设备的上表面上，在称重检测设备的前方设有两个称重器，两个称重器按照一左一右的设置方式并排或前后交错安装在收费车道中，两个称重器的上部分别为第二、三称重平台，第一称重平台的长度为1600mm~3200mm，第二、三称重平台的长度相同且均为400~800mm，第一称重平台与第二、三称重平台之间的最短前后间隔为300mm~1200mm，称重检测设备、称重器、车辆分离器的输出端与数据采集处理器连接，数据采集处理器的通讯端与收费计算机连接；本发明测量准确。

Description

适用于联轴式车辆的三称重平台公路车辆计重系统

（一）、技术领域：本发明涉及一种车辆计重系统，特别涉及一种适用于联轴式车辆的三称重平台公路车辆计重系统。

（二）、背景技术：目前，现有的车辆计重系统含有静态计重系统和动态计重系统。静态计重系统一般有一个较长的称重平台，当对车辆称重时，整个车辆要完全行驶入称重平台，然后计重系统再对车辆进行称重；动态计重系统的称重平台的长度一般较短，车辆在驶入称重平台的过程中，每个轴依次经过称重平台，计重系统就把车辆的每个轴的轴重记录下来，然后相加，就得到了车辆的总重量。在进行动态计重时，当车辆的一个轴驶入称重平台时，称重平台会有一个轻微的下降，这时，车辆的各个轴的高度就会有差别，这会影响到车辆重力在各个轴上的分配，从而造成称重误差。当车辆的各个轴之间的距离较大时，该误差较小，可以忽略，但是，当各个轴之间的距离较小时，比如车辆是连轴形式时（如：双联轴、三联轴，轴与轴之间的距离比较小，大约1300mm左右），该误差就比较大，不可忽视。

（三）、发明内容：

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术不足，提供一种测量准确的适用于联轴式车辆的三称重平台公路车辆计重系统。

本发明的技术方案：

一种适用于联轴式车辆的三称重平台公路车辆计重系统，含有第一称重平

台、称重检测设备、车辆分离器、数据采集处理器和收费计算机，称重检测设备安装在收费车道中，第一称重平台设置在称重检测设备的上表面上，第一称重平台的上表面与收费车道的表面在同一个平面中，在称重检测设备的前方设有两个称重器，两个称重器按照一左一右的设置方式并排或前后交错安装在收费车道中，两个称重器的上部分别为第二称重平台和第三称重平台，第二称重平台和第三称重平台的上表面与收费车道的表面在同一个平面中，车辆分离器位于第二称重平台和第三称重平台的前方，且车辆分离器设置在收费车道的两侧，第一称重平台的长度为1600mm~3200mm，第二称重平台和第三称重平台的长度相同且均为400mm~800mm，第一称重平台与第二称重平台、第三称重平台之间的最短前后间隔为300mm~1200mm，称重检测设备的信号输出端和两个称重器的信号输出端与数据采集处理器的称重信号输入端连接，车辆分离器的信号输出端与数据采集处理器的第一车辆信号输入端连接，数据采集处理器的通讯端与收费计算机连接。

　　第二称重平台和第三称重平台的长度决定了它们一次只能称量车辆的一个单轴，这种形式的称重平台为单轴式称重平台，第一称重平台的长度使其可以同时称量车辆的双联轴轴组，这三个称重平台合并起来能够同时称量车辆的三联轴轴组，这样就减小了含有联轴车辆的整车称量误差，而且，在称重过程中，随着车辆向前行驶，车辆的双联轴或三联轴轴组中的每个单轴会被三个称重平台称量两次，数据采集处理器可对两次称量结果进行一定的求平均运算，这样更加减小了称量误差。

数据采集处理器主要用于处理称重平台上动态通过的车辆轴组的称重信号，对该称重信号进行放大、滤波、AD转换、重量运算，同时计算出轴组通过称重平台时的速度。车辆分离器主要用于检测车辆是否完全通过称重平台，当检测到车辆完全通过时，开始进行整车称重信息的处理。

称重检测设备含有N个称重传感器，第一称重平台设置在N个称重传感器的上表面上，N个称重传感器的信号输出端分别与数据采集处理器的N个称重信号输入端连接，N为大于等于3的自然数；两个称重器的信号输出端分别与数据采集处理器的另外两个称重信号输入端连接。

车辆分离器为光幕机，称重传感器为应变式传感器，称重器为弯板式称重器。

称重检测设备含有４个称重传感器，第一称重平台为矩形称重平台，４个称重传感器分别位于第一称重平台的4个角上；第二称重平台和第三称重平台也为矩形称重平台。

在车辆分离器的前方且位于收费车道上，安装有轮胎判别器，轮胎判别器的信号输出口与数据采集处理器的轮胎信号输入口连接。

轮胎判别器主要用于识别轮胎的类型（单胎或双胎）。

在轮胎判别器的前方且位于收费车道中埋设有线圈检测器，线圈检测器的信号输出端与数据采集处理器的第二车辆信号输入端连接。

线圈检测器主要用于辅助检测车辆是否完全通过称重平台，其作用类似于车辆分离器。

数据采集处理器和收费计算机设置在收费车道的一侧。

当两个称重器按照一左一右的设置方式并排安装在收费车道中时，第一称重平台与第二称重平台、第三称重平台之间的最短前后间隔是指：第一称重平台与第二称重平台之间的前后间隔，或者第一称重平台与第三称重平台之间的前后间隔。

当两个称重器按照一左一右的设置方式前后交错安装在收费车道中时，第二称重平台和第三称重平台分别称做：前称重平台和后称重平台，或者，第二称重平台和第三称重平台分别称做：后称重平台和前称重平台；前称重平台和后称重平台的后端之间的前后距离为前称重平台或后称重平台长度的20%~120%，第一称重平台与第二称重平台、第三称重平台之间的最短前后间隔是指：第一称重平台与后称重平台之间的前后间隔。

数据采集处理器中含有单片机、模数转换电路、RS485驱动电路、RS232驱动电路、第一开关信号驱动电路、第二开关信号驱动电路、显示驱动电路、显示器、键盘、RAM存储器电路、EEPROM存储器电路和电源电路，N个称重传感器的信号输出端分别与模数转换电路的N个信号输入端连接，两个称重器的信号输出端分别与模数转换电路的另外两个信号输入端连接，模数转换电路的输出口与单片机的串行数据口（SPI口）连接，轮胎判别器的信号输出口通过RS485驱动电路与单片机的第一通讯口连接，车辆分离器的信号输出端通过第一开关信号驱动电路与单片机的第一开关信号输入端连接，车辆分离器的通讯口通过RS485驱动电路与单片机的第一通讯口连接，线圈检测器的信号输出端通过第二开关信号驱动电路与单片机的第二开关信号输入端连接，收费计算机的通讯口通过RS232驱动电路与单片机的第二通讯口连接，显示器通过显示驱动电路与单片机的显示口连接，键盘与单片机的键盘口连接，RAM存储器电路和EEPROM存储器电路与单片机的存储口连接，电源电路为单片机、模数转换电路、RS485驱动电路、RS232驱动电路、第一开关信号驱动电路、第二开关信号驱动电路、显示驱动电路、显示器、RAM存储器电路和EEPROM存储器电路供电。

本发明的有益效果：

1、本发明含有三个称重平台，第二和第三称重平台按照一左一右的排列方式设置，第一称重平台位于第二和第三称重平台的后方，第二和第三称重平台为单轴式称重平台，一次只能称量车辆的一个单轴，第一称重平台可以同时称量车辆的双联轴轴组，这三个称重平台合并起来能够同时称量车辆的三联轴轴组；本发明是以轴组为分计量单元，利用轴组称量方式得到各个轴组的重量，然后通过把轴组重量累加得到整车初始重量，最后再根据行车状态对初始重量进行修正；本发明克服了现有动态称重系统在称量含有联轴形式的车辆时易产生较大误差的缺陷，能够较为准确地测量出整车的重量，称重精度和速度测量精度更高。

2、本发明在称重过程中，车辆的双联轴或三联轴轴组中的每个单轴会被三个称重平台称量两次，数据采集处理器可对两次称量结果进行一定的求平均运算，这样更加减小了称量误差。

（四）、附图说明：

图1为适用于联轴式车辆的三称重平台公路车辆计重系统的结构示意图之一；

图2为适用于联轴式车辆的三称重平台公路车辆计重系统的电路连接示意图；

图3为适用于联轴式车辆的三称重平台公路车辆计重系统的结构示意图之二；

图4为适用于联轴式车辆的三称重平台公路车辆计重系统的结构示意图之三。

（五）、具体实施方式：

实施例一：参见图1～图2，图中，适用于联轴式车辆的三称重平台公路车

辆计重系统含有第一称重平台9、称重检测设备、车辆分离器4、数据采集处理器8和收费计算机7，称重检测设备安装在收费车道3中，第一称重平台9设置在称重检测设备的上表面上，第一称重平台9的上表面与收费车道3的表面在同一个平面中，在称重检测设备的前方设有两个弯板式称重器，两个弯板式称重器按照一左一右的设置方式并排安装在收费车道3中，两个弯板式称重器的上部分别为第二称重平台1和第三称重平台10，第二称重平台1和第三称重平台10的上表面与收费车道3的表面在同一个平面中，车辆分离器4位于第二称重平台1和第三称重平台10的前方，且车辆分离器4设置在收费车道3的两侧，第一称重平台9的长度L1为1950mm，第二称重平台1和第三称重平台10的长度L2、L3均为540mm，第一称重平台9与第二称重平台1、第三称重平台10之间的前后间隔L4、L5均为610mm，称重检测设备的信号输出端和两个弯板式称重器的信号输出端与数据采集处理器8的称重信号输入端连接，车辆分离器4的信号输出端与数据采集处理器8的第一车辆信号输入端连接，数据采集处理器8的通讯端与收费计算机7连接。

　　第二称重平台１和第三称重平台10的长度决定了它们一次只能称量车辆的一个单轴，这种形式的称重平台为单轴式称重平台，第一称重平台９的长度使其可以同时称量车辆的双联轴轴组，这三个称重平台合并起来能够同时称量车辆的三联轴轴组，这样就减小了含有联轴车辆的整车称量误差，而且，在称重过程中，随着车辆向前行驶，车辆的双联轴或三联轴轴组中的每个单轴会被三个称重平台称量两次，数据采集处理器８可对两次称量结果进行一定的求平均运算，这样更加减小了称量误差。

数据采集处理器８主要用于处理称重平台上动态通过的车辆轴组的称重信号，对该称重信号进行放大、滤波、AD转换、重量运算，同时计算出轴组通过称重平台时的速度。车辆分离器4主要用于检测车辆是否完全通过称重平台，当检测到车辆完全通过时，开始进行整车称重信息的处理。

称重检测设备含有4个称重传感器2，第一称重平台9设置在4个称重传感器2的上表面上，4个称重传感器2的信号输出端分别与数据采集处理器8的4个称重信号输入端连接；两个弯板式称重器的信号输出端分别与数据采集处理器8的另外两个称重信号输入端连接。

车辆分离器4为光幕机，称重传感器2为应变式传感器。

称重传感器2的型号为QS-20t，或QS-30t，或QS-40t，或QS-50t，生产厂家为：宁波柯力传感科技股份有限公司。弯板式称重器的型号为：PXWB，生产厂家为：郑州恒科实业有限公司。

第一称重平台9为矩形称重平台，４个称重传感器2分别位于第一称重平台9的4个角上；第二称重平台1和第三称重平台10也为矩形称重平台。

在车辆分离器4的前方且位于收费车道3上，安装有轮胎判别器5，轮胎判别器5的信号输出口与数据采集处理器8的轮胎信号输入口连接。

轮胎判别器5的型号为：LTP-15，生产厂家为：郑州恒科实业有限公司。

轮胎判别器5主要用于识别轮胎的类型（单胎或双胎）。

在轮胎判别器5的前方且位于收费车道3中埋设有线圈检测器6，线圈检测器6的信号输出端与数据采集处理器8的第二车辆信号输入端连接。

线圈检测器6主要用于辅助检测车辆是否完全通过称重平台，其作用类似于车辆分离器4。

数据采集处理器8和收费计算机7设置在收费车道3的一侧。

数据采集处理器8中含有单片机、模数转换电路、RS485驱动电路、RS232驱动电路、第一开关信号驱动电路、第二开关信号驱动电路、显示驱动电路、显示器、键盘、RAM存储器电路、EEPROM存储器电路和电源电路，4个称重传感器2的信号输出端分别与模数转换电路的4个信号输入端连接，两个弯板式称重器的信号输出端分别与模数转换电路的另外两个信号输入端连接，模数转换电路的输出口与单片机的串行数据口（SPI口）连接，轮胎判别器5的信号输出口通过RS485驱动电路与单片机的第一通讯口连接，车辆分离器4的信号输出端通过第一开关信号驱动电路与单片机的第一开关信号输入端连接，车辆分离器4的通讯口通过RS485驱动电路与单片机的第一通讯口连接，线圈检测器6的信号输出端通过第二开关信号驱动电路与单片机的第二开关信号输入端连接，收费计算机7的通讯口通过RS232驱动电路与单片机的第二通讯口连接，显示器通过显示驱动电路与单片机的显示口连接，键盘与单片机的键盘口连接，RAM存储器电路和EEPROM存储器电路与单片机的存储口连接，电源电路为单片机、模数转换电路、RS485驱动电路、RS232驱动电路、第一开关信号驱动电路、第二开关信号驱动电路、显示驱动电路、显示器、RAM存储器电路和EEPROM存储器电路供电。

实施例二：参见图2、图3，图中编号与实施例一相同的，代表的意义相同，其工作过程也基本相同，相同之处不重述，不同之处是：两个弯板式称重器按照一左一右的设置方式前后交错安装在收费车道3中，两个弯板式称重器的上部分别为第二称重平台1和第三称重平台10，第二称重平台1和第三称重平台10分别称做：后称重平台和前称重平台；第三称重平台10的后端和第二称重平台1的后端之间的前后距离L6为第三称重平台10或第二称重平台1长度的50%，第一称重平台9与第二称重平台1之间的前后间隔L4为610mm。

实施例三：参见图2、图4，图中编号与实施例一相同的，代表的意义相同，其工作过程也基本相同，相同之处不重述，不同之处是：两个弯板式称重器按照一左一右的设置方式前后交错安装在收费车道3中，两个弯板式称重器的上部分别为第二称重平台1和第三称重平台10，第二称重平台1和第三称重平台10分别称做：后称重平台和前称重平台；第三称重平台10的后端和第二称重平台1的后端之间的前后距离L6为第三称重平台10或第二称重平台1长度的100%，第一称重平台9与第二称重平台1之间的前后间隔L4为610mm。

Claims (10)

1.一种适用于联轴式车辆的三称重平台公路车辆计重系统，含有第一称重平台、称重检测设备、车辆分离器、数据采集处理器和收费计算机，称重检测设备安装在收费车道中，第一称重平台设置在称重检测设备的上表面上，第一称重平台的上表面与收费车道的表面在同一个平面中，其特征是：在称重检测设备的前方设有两个称重器，两个称重器按照一左一右的设置方式并排或前后交错安装在收费车道中，两个称重器的上部分别为第二称重平台和第三称重平台，第二称重平台和第三称重平台的上表面与收费车道的表面在同一个平面中，车辆分离器位于第二称重平台和第三称重平台的前方，且车辆分离器设置在收费车道的两侧，第一称重平台的长度为1600mm~3200mm，第二称重平台和第三称重平台的长度相同且均为400mm~800mm，第一称重平台与第二称重平台、第三称重平台之间的最短前后间隔为300mm~1200mm，称重检测设备的信号输出端和两个称重器的信号输出端与数据采集处理器的称重信号输入端连接，车辆分离器的信号输出端与数据采集处理器的第一车辆信号输入端连接，数据采集处理器的通讯端与收费计算机连接；

第一称重平台同时称量车辆的双联轴轴组，第一称重平台、第二称重平台和第三称重平台合并起来同时称量车辆的三联轴轴组；以轴组为分计量单元，先得到各个轴组的重量，然后通过把轴组重量累加得到整车初始重量。

2.根据权利要求1所述的适用于联轴式车辆的三称重平台公路车辆计重系统，其特征是：所述称重检测设备含有N个称重传感器，第一称重平台设置在N个称重传感器的上表面上，N个称重传感器的信号输出端分别与数据采集处理器的N个称重信号输入端连接，N为大于等于3的自然数；两个称重器的信号输出端分别与数据采集处理器的另外两个称重信号输入端连接。

3.根据权利要求2所述的适用于联轴式车辆的三称重平台公路车辆计重系统，其特征是：所述车辆分离器为光幕机，称重传感器为应变式传感器，称重器为弯板式称重器。

4.根据权利要求2所述的适用于联轴式车辆的三称重平台公路车辆计重系统，其特征是：所述称重检测设备含有４个称重传感器，第一称重平台为矩形称重平台，４个称重传感器分别位于第一称重平台的4个角上；第二称重平台和第三称重平台也为矩形称重平台。

5.根据权利要求2所述的适用于联轴式车辆的三称重平台公路车辆计重系统，其特征是：在所述车辆分离器的前方且位于收费车道上，安装有轮胎判别器，轮胎判别器的信号输出口与数据采集处理器的轮胎信号输入口连接。

6.根据权利要求5所述的适用于联轴式车辆的三称重平台公路车辆计重系统，其特征是：在所述轮胎判别器的前方且位于收费车道中埋设有线圈检测器，线圈检测器的信号输出端与数据采集处理器的第二车辆信号输入端连接。

7.根据权利要求1所述的适用于联轴式车辆的三称重平台公路车辆计重系统，其特征是：所述数据采集处理器和收费计算机设置在收费车道的一侧。

8.根据权利要求1所述的适用于联轴式车辆的三称重平台公路车辆计重系统，其特征是：当所述两个称重器按照一左一右的设置方式并排安装在收费车道中时，第一称重平台与第二称重平台、第三称重平台之间的最短前后间隔是指：第一称重平台与第二称重平台之间的前后间隔，或者第一称重平台与第三称重平台之间的前后间隔。

9.根据权利要求1所述的适用于联轴式车辆的三称重平台公路车辆计重系统，其特征是：当所述两个称重器按照一左一右的设置方式前后交错安装在收费车道中时，第二称重平台和第三称重平台分别称做：前称重平台和后称重平台，或者，第二称重平台和第三称重平台分别称做：后称重平台和前称重平台；前称重平台和后称重平台的后端之间的前后距离为前称重平台或后称重平台长度的20%~120%，所述第一称重平台与第二称重平台、第三称重平台之间的最短前后间隔是指：第一称重平台与后称重平台之间的前后间隔。

10.根据权利要求6所述的适用于联轴式车辆的三称重平台公路车辆计重系统，其特征是：所述数据采集处理器中含有单片机、模数转换电路、RS485驱动电路、RS232驱动电路、第一开关信号驱动电路、第二开关信号驱动电路、显示驱动电路、显示器、键盘、RAM存储器电路、EEPROM存储器电路和电源电路，N个称重传感器的信号输出端分别与模数转换电路的N个信号输入端连接，两个称重器的信号输出端分别与模数转换电路的另外两个信号输入端连接，模数转换电路的输出口与单片机的串行数据口连接，轮胎判别器的信号输出口通过RS485驱动电路与单片机的第一通讯口连接，车辆分离器的信号输出端通过第一开关信号驱动电路与单片机的第一开关信号输入端连接，车辆分离器的通讯口通过RS485驱动电路与单片机的第一通讯口连接，线圈检测器的信号输出端通过第二开关信号驱动电路与单片机的第二开关信号输入端连接，收费计算机的通讯口通过RS232驱动电路与单片机的第二通讯口连接，显示器通过显示驱动电路与单片机的显示口连接，键盘与单片机的键盘口连接，RAM存储器电路和EEPROM存储器电路与单片机的存储口连接，电源电路为单片机、模数转换电路、RS485驱动电路、RS232驱动电路、第一开关信号驱动电路、第二开关信号驱动电路、显示驱动电路、显示器、RAM存储器电路和EEPROM存储器电路供电。