CN104760536A - 一种快速加装货车重量监测系统 - Google Patents

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苏孟良
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Abstract

本发明提供了一种快速加装货车重量监测系统，包括有：至少一个重量检测模块，所述重量检测模块用于检测货车实时载重重量；至少一个双轴倾角检测模块，所述双轴倾角检测模块用于检测车身倾斜角度；一信号处理单元，分别与所述重量检测模块、双轴倾角检测模块通信连接，用于获取并显示货车实时载重重量信息，以及用于对货车装货时进行车身倾斜角度补偿。本发明无需拆卸货车和焊接插座，不改变车辆任何结构，结构简单、快速安装、费用低廉，仪表静态标定精度可优于2%，动态精度优于5%。

Description

一种快速加装货车重量监测系统
技术领域
本发明涉及车载重量实时检测系统，具体涉及的是一种快速加装货车重量监测系统。
背景技术
目前我国营运货车普遍存在严重超载现象，从而导致桥梁道路破坏，影响车辆安全，造成人员伤害。为监控货车超载问题，可以通过设立固定治超检测站，或在营运货车上安装GNSS/GPRS/CDMA卫星定位监控系统。但是还没有一种车载重量实时检测系统，能够达到对每一辆货车进行源头治理，目前的货车重量检测系统主要包括有：测量货车板簧位移、测量轮胎压力、安装时拆卸货车车厢、采用电焊或点焊安装重量检测元件等，这些检测方式普遍存在原理误差大、费时费力、不利于大量推广、成本较高等问题。
发明内容
为此，本发明的目的在于提供一种结构简单、快速安装、费用低廉的货车重量监控系统，以解决传统车载重量检测所存在的原理误差大、费时费力、成本较高的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种快速加装货车重量监测系统，包括有：
至少一个重量检测模块，所述重量检测模块用于检测货车实时载重重量；
至少一个双轴倾角检测模块，所述双轴倾角检测模块用于检测车身倾斜角度；
一信号处理单元，分别与所述重量检测模块、双轴倾角检测模块通信连接，用于获取并显示货车实时载重重量信息，以及用于对货车装货时进行车身倾斜角度补偿。
优选地，还包括有一与所述信号处理单元连接的报警模块，所述报警模块用于根据所述信号处理单元输出的载重报警信息进行报警。
优选地，还包括有一与信号处理单元连接的通信模块，所述通信模块为GPS/BD模块、GPRS模块或CDMA模块。
优选地，所述重量检测模块为直接粘贴式应变检测元件。
优选地，所述双轴倾角检测模块为双轴倾角检测元件或微电子机械双轴倾角检测元件。
优选地，所述重量检测模块粘接在货车车架纵、横梁或悬架板簧上。
优选地，所述双轴倾角检测模块安装在货车车厢中轴上。
优选地，所述信号处理单元与所述重量检测模块、双轴倾角检测模块之间通过无线网络连接或电缆连接。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明提供的货车重量监控系统，具有显示重量数值、超载报警、仪表重量系数标定、动态数据补偿及装货时车厢倾斜修正功能，通过测量空车重量及此时前后重量检测元件两测点值和装上已知重量货物后前后两测点的值，计算出仪表重量标定系数，对车载仪表进行标定；重量检测元件选用直接粘贴式专用抗疲劳应变检测元件，使用专用胶水把重量检测元件直接粘贴于货车车架纵梁、横梁或悬架板簧相应位置，感测该位置的应变，并产生相应的感测信号，将所述感测信号传输至所述车载仪表；把倾角检测元件安装于货车车厢中轴位置，感测装货过程中车厢倾斜信息，并将所述倾斜信号传输至所述车载仪表，车载仪表可实时显示货车重量和倾斜信息，所述快速加装货车重量监测系统结构简单、安装快捷、费用低廉，无需拆卸货车和焊接插座，不改变车辆任何结构，应变重量检测元件尺寸小巧，便于精确选择安装点，静态标定精度可优于2%，动态精度优于5%。
附图说明
图1为本发明第一实施例的结构示意图。
图2为本发明第一实施例中车载仪表的结构示意图。
图3为本发明第二实施例的结构示意图。
图4为本发明第二实施例中车载仪表的结构示意图。
图5为本发明第三实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明所有实施例适用的货车为2~6轴、3~100吨的普通货车、拖挂车或罐车。
参考图1和图2所示，在本发明的第一实施例中，该快速加装货车重量监测系统包括一车载仪表、至少两个重量检测元件、至少一个倾角检测元件；所述车载仪表与所述重量检测元件、倾角检测元件通过电缆进行连接并传输数据信息，所述电缆除使用四芯屏蔽电缆传输外，每个所述检测元件还可使用单线传输；所述车载仪表除具有检测元件数据实时显示等基本数据信息处理外，同时具有行车动态数据补偿及装货时车身倾斜补偿功能，置入标定系数后可显示载货重量，所述车载仪表包括存储模块，用于存储货车重量、重量标定值、检测元件原始数据等信息；显示模块，用于显示货车重量、重量标定值、检测元件原始数据等信息；中央处理模块具有单片微处理结构，有较高的处理速度和内存，例如可采用ARM芯片，与所述存储模块、显示模块相连接，用于处理数据信息和控制信息；电源模块，与所述中央处理模块、所述显示模块连接，用于为所述模块供电；所述重量检测元件优选为专用高疲劳寿命电阻应变片，用室温快速固化专用粘贴胶水及防护剂直接粘贴于货车车架纵梁、横梁或悬架板簧相应位置，以感测该位置的应变并产生相应的感测信号，将所述感测信号传输至所述车载仪表，可在30分钟内完成5处测点，能快速安装与防护；所述倾角检测元件优选为微电子机械（MEMS）元件如ADXL335或专门自制有源的双轴电阻应变倾角元件，前者倾角可达±30℃，后者倾角±10℃，安装在货车车厢中轴位置，以感测货车在装货过程中车厢倾斜信息，将所述倾斜信号传输至所述车载仪表。所述车载仪表还外接有一报警器，用于货车重量超载时进行实时报警，提醒车主已经超载，停止装货。
本发明的第二实施例参考图3和图4所示，结合实施例一，与实施例一不同之处在于，所述车载仪表与所述重量检测元件、倾角检测元件通过无线信号进行数据通信，所述车载仪表、重量检测元件、倾角检测元件均需要增加无线通信模块，所述重量检测元件和所述倾角检测元件分别连接有无线发送模块，所述车载仪表连接有无线接收模块；优选的，采用免申请的433MHZ微功耗收/发系统或采用易于组网的2.4G Zigbee系统，其收/发均用外接短天线，其中433MHZ微功耗收/发系统覆盖范围大于200米，2.4G Zigbee系统的覆盖范围可达500米，在使用无线通信信号时，车载仪表可以作为手持式，车主不需要在车内观察货车重量，在不超出无线模块覆盖范围的前提下，随时随地可以观测到当前货车的重量，在货物超重时及时停止装货。
参考图5所示，结合实施例一和实施例二，所述车载仪表与GNSS车载终端通过串口连接。所述重量检测元件和所述倾角检测元件采集到的信息通过有线或无线的方式传输到车载仪表，车载仪表的中央处理模块对信息进行初步处理，然后通过串口将此时的货车重量等信息传输给GNSS车载终端，GNSS车载终端可以通过移动、联通及电信等运营商网络与监控平台进行数据信息通信，实现远程实时监控，通过监控平台观测货车载重情况，如果发现超重现象，则安排相关部门人员前去处理，从源头治理超重现象。除了实现在车载终端和监控平台的实时定位及重量显示等功能外，还能在车载终端显示车载重量、检测元件损坏、车载仪表清零及其它GNSS定位监控功能。
以6轴货车为例，前后2个通道，采用地磅进行重量系数标定，首先测量空车重量W0及前后两个测点的零位值Z01及Z02；然后装载W重量的货物，测量前面测点的轴重值W1及后面测点的轴重值W2及前后两侧点的输出值Z10及Z20；根据以下公式即可计算出重量标定系数C1、C2，将标定系数置入车载仪表，即可完成仪表重量系数的设置。实践表明，标定后系统视车型结构与车辆新旧，载重精度可达±2%FS以内。
                                     （式1-1）
                                    （式1-2） 
                                      （式2-1） 
                                  （式2-2）
                                   （式2-3）
                             （式3-1） 
                                            （式3-2）
以上所述仅为本发明的优选实施例，而非对本发明做任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种快速加装货车重量监测系统，其特征在于，包括有：
至少一个重量检测模块，所述重量检测模块用于检测货车实时载重重量；
至少一个双轴倾角检测模块，所述双轴倾角检测模块用于检测车身倾斜角度；
一信号处理单元，分别与所述重量检测模块、双轴倾角检测模块通信连接，用于获取并显示货车实时载重重量信息，以及用于对货车装货时进行车身倾斜角度补偿。
2.根据权利要求1所述的快速加装货车重量监测系统，其特征在于，还包括有一与所述信号处理单元连接的报警模块，所述报警模块用于根据所述信号处理单元输出的载重报警信息进行报警。
3.根据权利要求1所述的快速加装货车重量监测系统，其特征在于，还包括有一与信号处理单元连接的通信模块，所述通信模块为GPS/BD模块、GPRS模块或CDMA模块。
4.根据权利要求1所述的快速加装货车重量监测系统，其特征在于，所述重量检测模块为直接粘贴式应变检测元件。
5.根据权利要求1所述的快速加装货车重量监测系统，其特征在于，所述双轴倾角检测模块为双轴倾角检测元件或微电子机械双轴倾角检测元件。
6.根据权利要求1或4所述的快速加装货车重量监测系统，其特征在于，所述重量检测模块粘接在货车车架纵、横梁或悬架板簧上。
7.根据权利要求1或5所述的快速加装货车重量监测系统，其特征在于，所述双轴倾角检测模块安装在货车车厢中轴上。
8.根据权利要求1或5所述的快速加装货车重量监测系统，其特征在于，所述信号处理单元与所述重量检测模块、双轴倾角检测模块之间通过无线网络连接或电缆连接。
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