CN109405944A - 一种称重系统及载重监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的一种称重系统，包括：控制器、压力传感器、倾角传感器、协议转换模块和显示屏；所述倾角传感器与所述控制器的第一输入端耦合，所述压力传感器与所述控制器的第二输入端耦合，所述显示屏与所述控制器的通讯端口耦合，所述控制器用于接收所述压力传感器与所述倾角传感器的采集数据，并根据所述采集数据计算载重车辆的载重。本发明解决了现有技术中自卸车称重采用信号指示灯存在装载人员难以观察、信号灯对重量反应不直观的问题，有利于自卸车准确载重，提高了自卸车的运行效率。

Description

一种称重系统及载重监测方法

技术领域

本发明涉及称重技术领域，具体而言，涉及一种称重系统及载重监测方法。

背景技术

目前重型矿用自卸车采用的称重显示系统普遍采用灯光指示的方式，称重指示灯位于平台两侧，通过不同颜色的信号指示灯反映车辆载重情况，包括空载、半载、满载及超载的状态。

但是，通过这种信号指示灯的方式，装载人员难以观察，而且信号灯反映状态不直观，装载人员无法更加准确的判断当前车辆的载重重量，因此，常出现载重量不足或超载情况，影响自卸车运行效率或使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种称重系统及载重监测方法，解决了现有技术中自卸车称重采用信号指示灯存在装载人员难以观察、信号灯对重量反应不直观的问题，有利于自卸车准确载重，提高了自卸车的运行效率。

第一方面，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种称重系统，包括：控制器、压力传感器、倾角传感器、协议转换模块和显示屏；所述倾角传感器与所述控制器的第一输入端耦合，所述压力传感器与所述控制器的第二输入端耦合，所述显示屏与所述控制器的通讯端口耦合，所述控制器用于接收所述压力传感器与所述倾角传感器的采集数据，并根据所述采集数据计算载重车辆的载重。

优选的，还包括：协议转换模块，所述协议转换模块与所述控制器的通讯端口耦合，所述显示屏与所述协议转换模块耦合。

优选的，所述协议转换模块为CAN协议转换模块，用于将CAN协议转换为以太网协议。

优选的，还包括：用于控制所述控制器开始计算载重的装载制动开关，所述装载制动开关与所述控制器的开关量信号输入端耦合。

优选的，还包括：用于指示载重状态的指示灯，所述指示灯与所述控制器的开关量输出端口耦合。

优选的，所述压力传感器的数量为4，4个所述压力传感器分别与所述控制器的第二输入端、第三输入端、第四输入端和第五输入端耦合，4个所述压力传感器分别用于采集载重车辆的4个悬架的压力值。

第二方面，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种载重监测方法，应用于第一方面中任一项所述的称重系统，所述方法包括：

获取所述压力传感器采集所述载重车辆的车身悬架压力值，并将所述压力值传送给所述控制器；

获取所述倾角传感器采集所述载重车辆的车身倾斜角度值，并将所述倾斜角度值传送给所述控制器；

根据所述控制器接收到的所述压力值与所述倾斜角度值，计算所述载重车辆的载重值。

优选的，所述获取所述压力传感器采集所述载重车辆的车身悬架压力值，并传送给所述控制器的步骤之前，还包括：

获取所述载重车辆的装载制动开关的状态为开启。

优选的，所述压力传感器的数量为4，所述获取所述压力传感器采集所述载重车辆的车身悬架压力值，并将所述压力值传送给所述控制器的步骤，包括：

获取4个压力传感器分别采集的载重车辆的4个车身悬架压力值，并将4个所述压力值传送给所述控制器。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

在本发明提供的一种称重系统及载重监测方法，其中所述称重系统包括：

一种称重系统，包括：控制器、压力传感器、倾角传感器、协议转换模块和显示屏。所述倾角传感器与所述控制器的第一输入端耦合，所述压力传感器与所述控制器的第二输入端耦合，所述协议转换模块与所述控制器的通讯端口耦合，所述显示屏与所述显示屏耦合；所述控制器用于接收所述压力传感器与所述倾角传感器的采集数据，并根据所述采集数据计算载重车辆的载重，由此计算的载重可通过连接控制器的协议转换模块进行转换后发送给显示屏显示，就可便于对载重车辆的载重进行直观的显示，便于装载人员观察，有利于载重车辆进行准确装载，提高了自卸车的运行效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明较佳实施例提供的称重系统的结构示意图。

图2为本发明较佳实施例提供的载重监测方法的流程图。

图标：1-控制器；2-压力传感器；3-倾角传感器；4-协议转换模块；5-显示屏；6-装载制动开关；7-指示灯；10-称重系统。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1，在本实施例中提供一种称重系统10，包括：控制器1、压力传感器2、倾角传感器3、协议转换模块4、显示屏5、装载制动开关6以及指示灯7。

控制器1，用于接收压力传感器2与倾角传感器3的采集数据，并根据采集数据计算载重车辆的载重。

该控制器1可以包括但不限于微处理器、可编程逻辑控制器1(ProgrammableLogic Controller，PLC)，可以通过在控制器1中预设编写好的程序代码，实现数据的处理与计算。在本实施例中，以PLC控制器1为例进行说明，在该PLC控制器1上应当具有信号的输入端以及信号的输出端。具体所采用的PLC型号不作限制，可以为西门子、台达等常用的PLC控制器1。

在某些实施方式中该控制器1可为一单独的模块，也可集成到载重车辆原有的控制芯片中。

倾角传感器3，用于采集载重车辆的车身倾斜角度值。

具体的，该倾角传感器3可与控制器1的第一输入端耦合。车身的倾斜角度值可包括载重车辆车身的两个轴线方向上的倾斜角度值，在采集到倾斜角度值后可发送给控制器1。具体的，可以车身的长度方向为一轴线，以车身的宽度方向为另一轴线；此外，也可以地理方位的东西与南北为两条轴线进行采集倾斜角度值。

压力传感器2，用于采集载重车辆的对其自身的压力值，并将采集到的压力值发送到控制器1。该压力传感器2与控制器1的第二输入端耦合。压力传感器2可安装在载重车辆任意的可由载重车辆的载重发生改变时会产生压力变化的位置，例如：载重车辆的货斗或翻斗下方；载重车辆的悬架位置等，不做限制。具体的安装可根据载重车辆的车身结构的不同进行适应性调整，不影响本发明的保护。

在本实施例中，以将压力传感器2安装在载重车辆的悬架处为例进行说明。优选地，对于含有四个悬架的载重车辆，可采用4个压力传感器2分别设置在载重车辆的4个悬架位置进行悬架压力值的采集，该压力值可为悬架位置的总压力值，也可为悬架压力值的改变，也可为通过悬架压力值改变而获得的与之正相关的数据，不作限制。当压力传感器2的数量为4时，4个压力传感器2可分别与控制器1的第二输入端、第三输入端、第四输入端与第五输入端耦合。

在本实施例中，通过压力值与车身的倾斜角度值就可通过力的矢量特点计算出当前载重车辆的载重，可获得的更为准确的载重值。

协议转换模块4，通过协议转换模块4可将控制器1计算的载重数据传送到显示屏5进行显示，可提高各个组成部件的兼容性。

协议转换模块4与控制的通讯端口耦合，显示屏5与协议转换模块4耦合。在本实施例中，该协议转换模块4具体类别可以根据控制器1与显示屏5的接口类型进行确定，例如可以为：E1/以太网协议转换器、RS-232/485/422/CAN转换器。在本实施例中，优选地采用CAN协议转换模块4，用于将CAN协议转换为以太网协议，以便于数据的传输与显示。该协议转换模块4可以安装在驾驶室内。

装载制动开关6，用于确认是否进行装载状态，以控制所述控制器1是否开始计算。

该装载制动开关6与所述控制器1的开关量信号输入端耦合。优选地，载重车辆需要制动停止以便进行装载。因此，在装载制动开关6被触发或闭合的时候，可代表装载开始，可控制控制器1、压力传感器2、倾角传感器3、协议转换模块4、显示屏5、指示灯7等启动进行工作。通过装载制动开关6的使用，可节约车载能源的消耗，同时减少称重系统10的工作时间，延长使用寿命。具体的，装载制动开关6闭合的时候可产生开关量信号，传输至控制器1，以触发控制器1根据压力传感器2采集的压力值与倾角传感器3采集的倾斜角度值进行计算载重车辆的载重值。

显示屏5，用于显示载重车辆的载重值，以便装载员更加直观的了解到载重车辆的载重值。

该显示屏5的类型不作限制，例如可为LED显示屏5(light emitting diodedisplay)。若载重车辆为重型矿用自卸车，则可在重型矿用自卸车平台的两侧均安装显示屏5，可方便装载员在两侧均可对车辆载重值进行查阅。

指示灯7，用于显示/指示当前车辆的载重状态，可配合显示屏5对装载员进行提示，避免车辆超载。例如，可通过控制器1对指示灯7的颜色进行控制。

举个例子：

当载重值低于载重车辆的总载重的50％时，为指示灯7为绿色；当载重值为50％-100％时，指示灯7为黄色；当载重车辆超载时，指示灯7为红色，此时可解除装载制动开关6。与显示屏5相同的，指示灯7也可在载重车辆的两端进行设置，以方便从两侧进行显示。

在本实施例中，耦合可为通过有线的连接，也可以为通过无线网络的耦合。若通过有线的连接，上述的控制器1、压力传感器2、倾角传感器3、协议转换模块4、显示屏5、装载制动开关6以及指示灯7之间的信号传输均可通过电信号进行传输。

综上，本发明可便于对载重车辆的载重值进行直观的显示，便于装载人员观察，有利于载重车辆进行准确装载，提高了自卸车的运行效率。

请参照图2，本发明还提供一种载重监测方法。

该方法可应用于上述实施例中所述的称重系统10，所述方法包括：

步骤S10：获取所述压力传感器采集所述载重车辆的车身悬架压力值，并将所述压力值传送给所述控制器。

在步骤S10之前可根据所述载重车辆的装载制动开关的状态是否为开启，来控制控制器及压力传感器、倾角传感器是否工作。若装载制动开关开启(闭合)，则控制器、压力传感器、倾角传感器启用工作，计算载重车辆的载重值。

在步骤S10中，若压力传感器的数量为4，则可获取4个压力传感器分别采集的载重车辆的4个车身悬架压力值，并将4个所述压力值传送给所述控制器。

步骤S20：获取所述倾角传感器采集所述载重车辆的车身倾斜角度值，并将所述倾斜角度值传送给所述控制器。

步骤S30：根据所述控制器接收到的所述压力值与所述倾斜角度值，计算所述载重车辆的载重值。

在步骤S30中，计算得到的载重值可采用显示屏进行显示，以便装载人员及时查阅。具体可参见上述实施例所述的称重系统10中所述。通过本方法提供的载重监测方法可实时监测显示，载重车辆的载重值，并且综合压力传感器采集的压力值与倾角传感器采集的车身倾斜角度值可更加准确的计算载重车辆的载重值。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

本发明中的所述方法功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种称重系统，其特征在于，包括：控制器、压力传感器、倾角传感器、协议转换模块和显示屏；所述倾角传感器与所述控制器的第一输入端耦合，所述压力传感器与所述控制器的第二输入端耦合，所述显示屏与所述控制器的通讯端口耦合，所述控制器用于接收所述压力传感器与所述倾角传感器的采集数据，并根据所述采集数据计算载重车辆的载重。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：协议转换模块，所述协议转换模块与所述控制器的通讯端口耦合，所述显示屏与所述协议转换模块耦合。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述协议转换模块为CAN协议转换模块，用于将CAN协议转换为以太网协议。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：用于控制所述控制器开始计算载重的装载制动开关，所述装载制动开关与所述控制器的开关量信号输入端耦合。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：用于指示载重状态的指示灯，所述指示灯与所述控制器的开关量输出端口耦合。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述压力传感器的数量为4，4个所述压力传感器分别与所述控制器的第二输入端、第三输入端、第四输入端和第五输入端耦合，4个所述压力传感器分别用于采集载重车辆的4个悬架的压力值。

7.一种载重监测方法，其特征在于，应用于权利要求1-6任一项所述的称重系统，所述方法包括：

获取所述压力传感器采集所述载重车辆的车身悬架压力值，并将所述压力值传送给所述控制器；

获取所述倾角传感器采集所述载重车辆的车身倾斜角度值，并将所述倾斜角度值传送给所述控制器；

根据所述控制器接收到的所述压力值与所述倾斜角度值，计算所述载重车辆的载重值。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获取所述压力传感器采集所述载重车辆的车身悬架压力值，并传送给所述控制器的步骤之前，还包括：

获取所述载重车辆的装载制动开关的状态为开启。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述压力传感器的数量为4，所述获取所述压力传感器采集所述载重车辆的车身悬架压力值，并将所述压力值传送给所述控制器的步骤，包括：

获取4个压力传感器分别采集的载重车辆的4个车身悬架压力值，并将4个所述压力值传送给所述控制器。