CN104006870A - 并发式动态秤及其称重方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种并发式动态秤，主要由称重平台、轮胎判别器、车辆分离器、车辆检测线圈、称重控制器和计算机等组成。与现有技术相比本发明采用的技术方案是称重平台由轴重秤台组和整车秤台构成，秤台的称重传感器输出接入称重控制器。该并发式动态秤能在车辆按正常行驶方式通过时，一次性准确地称量出车辆的单轴重量、轴组重量和整车重量。结合轮胎判别器、车辆分离器和车辆检测线圈等配套设备实现对公路车辆的动态不停车自动称量。本发明克服了现有车辆称量设备的一些缺陷，是一种结构合理、实用性强、称重精度和效率都较高车辆称重设备。
Description
技术领域
本发明属于一种动态公路车辆自动衡器，特别涉及一种并发式动态秤。
背景技术
目前，动态公路车辆自动衡器按称量方式不同分为轴重式和整车式。轴重式产品主要有固定式轴重秤、便携式轴重秤、弯板式轴重秤、分体式轴重秤、石英式轴重秤、压电薄膜式轴重秤等，车辆在驶入称重平台的过程中，每个轴依次经过称重平台，称重系统就把车辆的每个轴的轴重记录下来，然后相加得到了车辆的总重量。但由于货物在车辆上的位置不同、轮胎胎压不同、车架结构及铰接结构不同等原因，并装轴各轴之间会有轴差。而且，在进行动态称量时，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，从而造成称量误差。当车辆的各个轴间距较大时，该误差较小，可以忽略，但是当轴间距较小时，比如并装双轴或并装三轴，轴间距比较小，该误差就比较大，不可忽视。正是由于上述原因，各种轴重秤的动态精度普遍较低。而相对轴重式公路衡器，整车式公路衡器的整车计量精度大大提高。但整车式公路衡器的轴重称量精度相对不足，而对道路损坏更为根本的原因则是轴重载荷，如不能准确称量轴重就无法客观衡量车辆对路面的破坏程度。所以，亟待一种轴重和整车计量精度都相对较高的动态公路车辆自动衡器的出现。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构合理、经济实用、称量精度高的并发式动态秤，该并发式动态秤能在车辆按正常行驶方式通过时，一次性同时准确地称量出车辆的单轴重量、轴组重量和整车重量。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种并发式动态秤，包括称重平台和称重控制器，称重平台由轴重秤台组和整车秤台构成，在轴重秤台组和整车秤台上均设置称重传感器，称重传感器的输出信号接入称重控制器，称重控制器获取称重传感器的称量数据并对其进行运算处理，最终获取车辆的单轴重量、轴组重量及整车重量。
所述的轴重秤台组为至少两个相互独立又彼此紧邻的轴重秤台组合，每个轴重秤台测量一个单轴的重量。
所述轴重秤台组中的轴重秤台的数量为2个、3个、4个、5个、6个或者更多个。
所述的轴重秤台组是固定式轴重秤、便携式轴重秤、弯板式轴重秤、分体式轴重秤、石英式轴重秤、压电薄膜式轴重秤中的一种或几种的组合。
沿称量车辆的驶入方向，依次布置轴重秤台组和整车秤台。
在称重平台两侧安装车辆分离器。
在称重平台的车辆驶入方向且位于收费车道上安装有轮胎判别器。
在位于收费车道中且位于车辆驶出的方向上埋设有线圈检测器。
所述的称重控制器设置在收费车道的一侧。
所述的称重控制器与智能控制终端通讯连接；智能控制终端位于称重平台侧方或者远程控制室内。
一种并发式动态称的称重方法，其特征在于，它包括如下步骤：
①、称重平台中轴重秤台组测量车辆单轴重量n次，测量并装双轴重量（n-1）次，测量并装三轴重量（n-2）次，以此类推，测量并装N轴重量（n-（N-1））次，n为驶入称重平台车辆的轮胎轴组数，且n为自然数，n≥2，N≤n；
②、称重控制器把多次称量的单轴或轴组重量进行求平均运算处理；同时，称重控制器将车辆各单轴重量和轴组重量累加获得初始整车重量；
③、车辆通过轴重秤台组后进入整车秤台，整车秤台称量出整车重量，称量数据传入称重控制器并与轴重秤台组运算出的初始整车重量进行对比和修正，最终获得更为准确的单轴重量、轴组重量及整车重量。
本发明采用组合式的称重平台，车辆按正常行驶方式通过时，可以同时、一次性准确地称量出车辆的单轴重量、轴组重量和整车重量。本发明在保持整车计量精度高的前提下，大大提高了轴重和轴组重的计量精度，兼备轴重式公路衡器通行效率高和整车式公路衡器计量精度高的特点，同时还具备防作弊、反逃费、易维护等特点。
附图说明
图1是本发明的结构布局图。
图2是本发明的连接示意图。
具体实施方式
如图1所示的并发式动态秤，包括称重平台、轮胎判别器、车辆分离器、车辆检测线圈、称重控制器和计算机，其中，轮胎判别器、车辆分离器和车辆检测线圈均与称重控制器5的信号输入口连接，称重控制器5的通讯端与智能控制终端6连接，称重平台1由轴重秤台组7和整车秤台8构成，在轴重称台组7和整车秤台8上均设置有称重传感器，称重传感器的输出信号接入称重控制器5，称重控制器获取称重传感器的称量数据并对其进行运算处理，最终一次性地同时获取车辆的单轴重量、轴组重量及整车重量。
所述的轴重秤台组为至少两个相互独立又彼此紧邻的轴重秤台组合，，每个轴重秤台测量一个单轴的重量，且轴重秤台和整车秤台均安装有称重传感器。需要说明的是，轴重秤台组合7中的轴重秤台的数量为2个、3个、4个、5个、6—20个或者更多个。轴重秤台组是固定式轴重秤、便携式轴重秤、弯板式轴重秤、分体式轴重秤、石英式轴重秤、压电薄膜式轴重秤等轴重秤台中的一种或几种的组合。另外，沿车辆的驶入方向，依次布置轴重秤台组7和整车秤台8；当然，轴重秤台组7和整车秤台8的位置也可以互换。
上述的称重控制器5与智能控制终端6通讯连接，智能控制终端可以是：与称重控制器封装在一起的智能液晶触摸屏或者小型电脑，此时智能控制终端位于称重平台1侧方，也可以是位于或者远程控制室内的监控主机。称重控制器5主要用于处理称重平台上动态通过的车辆的单轴、轴组和整车的称重信号，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3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。车辆分离器3安装在称重平台1两侧。
在称重平台1的车辆驶入方向且位于收费车道上安装有轮胎判别器2，轮胎判别器2主要用于识别轮胎的类型（单胎或双胎）。
位于收费车道中车辆驶出称重平台的方向上埋设有线圈检测器4，线圈检测器4的信号输出端与称重控制器5的信号输入端连接。线圈检测器4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，另外，线圈检测器4也可以采用光幕机。
称重控制器5中含有单片机、模数转换电路、RS485驱动电路、RS232驱动电路、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，称重平台1的信号输出端分别与模数转换电路的信号输入端连接，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2的信号输出口通过RS485驱动电路与单片机的通讯口连接，车辆分离器3的信号输出端通过开关信号驱动电路与单片机的开关信号输入端连接，车辆分离器3的通讯口通过RS485驱动电路与单片机的通讯口连接，线圈检测器4的信号输出端通过开关信号驱动电路与单片机的开关信号输入端连接，智能控制终端6的通讯口通过RS232驱动电路与单片机的通讯口连接，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、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。
一种并发式动态称的称重方法，它包括如下步骤：
①、称重平台1中轴重秤台组7测量车辆单轴重量n次，测量并装双轴重量（n-1）次，测量并装三轴重量（n-2）次，以此类推，测量并装N轴重量（n-（N-1））次，n为驶入称重平台车辆的轮胎轴组数，且n为自然数，n≥2，N≤n；
②、称重控制器5把多次称量的单轴或轴组重量进行求平均运算处理；同时，称重控制器5将车辆各单轴重量和轴组重量累加获得初始整车重量；
③、车辆通过轴重秤台组7后进入整车秤台8，整车秤台8称量出整车重量，称量数据传入称重控制器5并与轴重秤台组运算出的初始整车重量进行对比和修正，最终获得更为准确的单轴重量、轴组重量及整车重量。
本发明的测量原理为：通过轮胎判别器、车辆分离器和车辆检测线圈等配套设备实现对公路车辆的动态不停车自动称量，识别出驶入的车辆轮胎是单轴、双轴、三轴、四轴或其他。轴重秤台的长度设计为一次只能称量车辆的一个单轴，以三轴为例，三个轴重秤台并列起来能够同时称量车辆的并装双轴或并装三轴的轴组重量，这样就减小了含有并装轴车辆的称量误差。
车辆通过轴重秤台组，其单轴会被称量3次，其并装双轴会被以轴组方式称量2次，其并装三轴会被以轴组方式称量1次，称重控制器把多次称量的单轴或轴组重量进行求平均等运算处理，由此获得更高的轴重计量精度。同时，称重控制器5将车辆各单轴重量和轴组重量累加获得初始整车重量。
车辆通过轴重秤台组7后进入整车秤台8，整车秤台8会称量出整车的重量，称量数据传入称重控制器5与轴重秤台组运算出的初始整车重量进行对比和修正，最终获得更为准确的轴重和整车重量。
通过上述技术方案，结合图1、图2可知，本发明与普通的轴重式或整车式公路衡器相比，车辆进入称重平台后，依次经过轴重秤台组和整车秤台，可以一次性、同时准确地称量出车辆的单轴重量、轴组重量和整车重量。
Claims (10)
1.一种并发式动态秤，包括称重平台和称重控制器，其特征在于：称重平台（1）由轴重秤台组（7）和整车秤台（8）构成，在轴重秤台组（7）和整车秤台（8）上均设置称重传感器，称重传感器的输出信号接入称重控制器（5），称重控制器（5）获取称重传感器的称量数据并对其进行运算处理，最终获取车辆的单轴重量、轴组重量及整车重量。
2.根据权利要求1所述的并发式动态秤，其特征在于：所述的轴重秤台组（7）为至少两个相互独立又彼此紧邻的轴重秤台组合，每个轴重秤台测量一个单轴的重量。
3.根据权利要求1或2所述的并发式动态秤，其特征在于：所述的轴重秤台组是固定式轴重秤、便携式轴重秤、弯板式轴重秤、分体式轴重秤、石英式轴重秤、压电薄膜式轴重秤中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的并发式动态秤，其特征在于：沿称量车辆的驶入方向，依次布置轴重秤台组（7）和整车秤台（8）。
5.根据权利要求1所述的并发式动态秤，其特征在于：在称重平台（1）两侧安装车辆分离器（3）。
6.根据权利要求1所述的并发式动态秤，其特征在于：在称重平台（1）的车辆驶入方向且位于收费车道上安装有轮胎判别器（2）。
7.根据权利要求1所述的并发式动态秤，其特征在于：在位于收费车道中且位于车辆驶出的方向上埋设有线圈检测器（4）。
8.根据权利要求1所述的并发式动态秤，其特征在于：所述的称重控制器（5）设置在收费车道的一侧。
9.根据权利要求1所述的并发式动态秤，其特征在于：所述的称重控制器（5）与智能控制终端（6）通讯连接；智能控制终端（6）位于称重平台（1）侧方或者远程控制室内。
10.一种并发式动态称的称重方法，其特征在于，它包括如下步骤：
①、称重平台（1）中轴重秤台组（7）测量车辆单轴重量n次，测量并装双轴重量（n-1）次，测量并装三轴重量（n-2）次，以此类推，测量并装N轴重量（n-（N-1））次，n为驶入称重平台车辆的轮胎轴组数，且n为自然数，n≥2，N≤n；
②、称重控制器（5）把多次称量的单轴或轴组重量进行求平均运算处理；同时，称重控制器（5）将车辆各单轴重量和轴组重量累加获得初始整车重量；
③、车辆通过轴重秤台组（7）后进入整车秤台（8），整车秤台（8）称量出整车重量，称量数据传入称重控制器（5）并与轴重秤台组运算出的初始整车重量进行对比和修正，最终获得更为准确的单轴重量、轴组重量及整车重量。
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Application publication date: 20140827 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |