CN112729505A - 一种无人值守的智能地磅系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无人值守的智能地磅系统，包括：主控系统、与主控系统电性连接的地磅以及分别位于所述地磅相对两端的单边检测装置，所述单边检测装置包括安装壳体以及设置于安装壳体内且远离地面一端的防作弊模块，所述防作弊模块包括光发射模组及光接收模组，所述光发射模组能向上磅车辆发出光脉冲，所述光接收模组能接收经所述车辆返回的光脉冲，所述主控系统能根据所述返回的光脉冲判断所述车辆在地磅上的停靠位置。本发明仅在地磅的单侧设置防作弊模块以检测车辆与地磅的位置关系，相比现有技术中通过红外对射光栅防作弊，本发明的防作弊模块只设置在地磅的一侧，能减少了车辆与安装壳体相碰撞的几率，且能降低成本。

Description

一种无人值守的智能地磅系统

技术领域

本发明涉及到称重技术技术领域，尤其涉及一种无人值守的智能地磅系统。

背景技术

随着信息化时代的进步，对于现有的建筑工地，存在着大量的物料输送，大量的输送信息需要有专门的人员和系统进行管理操作。

目前工地现场的称重系统主要采用专门工作人员进行监控把关、记录、车辆放行，工作效率慢，浪费了人力、物力和时间。因此，一种可以自助过磅称重系统来自动完成称重、记录、车辆放行等有关作业也应运而生，为了防止在称重时防止作弊，往往需要对车辆上磅的停靠位置进行检测，但是，现有的对车辆停靠位置检测均是利用红外对射光栅，采用对射光栅的情况下，部分大型车辆在上磅的过程中，由于车辆过宽，尤其是模板车，钢筋车等，在过磅的过程中，很容易会撞到地磅出入口两端的对射光栅的保护罩，造成项目上的设备损失，以及后续带来的车辆管控，人工成本，工作效率，上下游管控等问题，造成重大损失。

发明内容

为了达到上述技术目的，本发明提供了一种无人值守的智能地磅系统。

一种无人值守的智能地磅系统，包括：主控系统、与主控系统电性连接的地磅以及分别位于所述地磅相对两端的单边检测装置，其特征在于，所述单边检测装置包括安装壳体以及设置于安装壳体内且远离地面一端的防作弊模块，所述防作弊模块包括光发射模组及光接收模组，所述光发射模组能向上磅车辆发出光脉冲，所述光接收模组能接收经所述车辆返回的光脉冲，所述主控系统能根据返回的所述光脉冲判断所述车辆在地磅上的停靠位置。

在一个优选实施方式中，所述地磅相对两端的所述单边检测装置沿着所述地磅的长边方向设置，每个防作弊模块包括的光发射模组发出的光脉冲指向地磅的宽度方向，两个防作弊模块之间的间距与地磅的长度相等，以用于检测车辆上下磅时的位置。

在一个优选实施方式中，所述地磅相对两端的所述单边检测装置沿着所述地磅的宽度方向设置，每个所述防作弊模块包括的光发射模组发出的光脉冲指向地磅的长度方向，两个防作弊模块之间的间距与地磅的宽度一致，以用于检测车辆在地磅上的位置。

在一个优选实施方式中，所述防作弊模块倾斜安装，所述防作弊模块与竖直方向的夹角介于15度至45度的范围。

在一个优选实施方式中，所述安装壳体内还设置有与主控系统电性连接的智能灯光模块，所述智能灯光模块位于所述防作弊模块的下方且能受主控系统控制以改变智能灯光的颜色。

在一个优选实施方式中，所述无人值守智能地磅系统还包括位于地磅进出口的道闸机构、获取进出口车辆的车牌号的车牌识别摄像头、对上磅车辆进行监控的监控摄像头以及语音交互模块，所述道闸机构、所述车牌识别摄像头、监控摄像头以及语音交互模块均与所述主控系统通信连接。

在一个优选实施方式中，所述无人值守的智能地磅系统还包括与所述主控系统电性连接的防断网模块，所述防断网模块能侦测网络连接状态，并在有线网络断开时自动切换到无线网络。

在一个优选实施方式中，所述主控系统设置于地磅一侧的电控箱中，所述电控箱中还设置有备用电源，所述备用电源与地磅、道闸机构、车牌识别摄像头、监控摄像头以及所述主控系统电性连接。

在一个优选实施方式中，两个所述车牌识别摄像头分别采集同一车辆的前、后车牌的图像并进行图像处理后得到前、后车牌号，所述主控系统接收两个车牌号并进行比较，当两个车牌号相同时，输出车牌号；当两个车牌号不相同时，所述主控系统根据预设规则选择两个车牌号中的一个作为真实车牌号。

在一个优选实施方式中，所述主控系统中设定有原材料供应商所在地区的信任值且能根据原材料供应商所在地区的信任值的大小获得真实车牌；或者设定有收料工地所在地区的信任值且能根据收料工地所在地区的信任值的大小获得真实车牌，或者根据历史送货记录获得真实车牌；以及当不存在历史送货记录时，需要手动确认车牌号。

与现有技术相比较，本发明提供的一种无人值守的智能地磅系统由于仅在地磅的一侧设置防作弊模块，减少了车辆与安装壳体相碰撞的几率，且能降低成本。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的无人值守的智能地磅系统的结构示意图。

图2是图1提供的无人值守的智能地磅系统包括的单边检测装置的立体结构图。

图3是图2提供的无人值守的智能地磅系统包括的单边检测装置的剖面结构图。

图4是图3提供的单边检测装置的圆形区域的放大示意图。

图5是图1提供的无人值守的智能地磅系统的功能模块图。

图6是图1提供的无人值守的智能地磅系统包括的防作弊模块的工作原理图。

图7是本发明第二实施例提供的无人值守的智能地磅系统的结构示意图。

图8是图7提供的无人值守的智能地磅系统包括的防作弊模块的工作原理图。

主要元件符号说明

具体实施方式

第一实施例

请参阅图1-6，图1为本发明提供的一种无人值守的智能地磅系统100，其包括：主控系统1、与主控系统1电性连接的地磅2、单边检测装置3、道闸机构4、两个车牌识别摄像头5、至少一个监控摄像头6、音频交互模块7、防断网模块8、备用电源9、显示屏10以及智能灯光模块11。为了确保车牌识别摄像头5、监控摄像头6的固定，可以现在地面上浇筑支撑台103，然后在支撑台103上固定立柱104，将车牌识别摄像头5、监控摄像头6、显示屏10与立柱104固定，道闸机构4是直接与支撑台103固定。

所述地磅2、两个车牌识别摄像头5、至少一个监控摄像头6、单边检测装置3、道闸机构4、防断网模块8、备用电源9、音频交互模块7、显示屏10以及智能灯光模块11电性连接，且均受主控系统1控制，且主控系统1设置在电控箱101中，从而，无需额外设置磅房，实现了收料的无人值守。

所述地磅2用于检测货运车辆12进场前的皮重和运输设备装有物料后的毛重。在本实施方式中，地磅2两端还设置有斜坡，斜坡上设置有地感线圈，用于感测车辆12的上磅与下磅。

所述单边检测装置3位于地磅2的相对两端，用于检测车辆12是否完全上磅或者是否有作弊行为。请参阅图2，所述单边检测装置3包括安装壳体30以及设置于安装壳体30内且远离地面一端的防作弊模块31。所述防作弊模块31包括光发射模组32及光接收模组33。所述光发射模组32能发出特定波长的光脉冲信号，所述光接收模组33能接收经所述车辆12返回的光脉冲信号。所述主控系统1能根据所述返回的光脉冲判断所述车辆12在地磅2上的停靠位置。

在本实施方式中，所述防作弊模块31为TOF激光测距仪。TOF激光测距仪的测距可以达到20米的范围，满足了地磅2长度方向上对车辆12在地磅上位置的监控。当利用TOF激光测距仪作为防作弊模块31时，所述光发射模组32是能发出特定红外波长的VSCEL，VSCEL能以相对较小功率发射出较高的信号。光接收模组33包括光学镜头、滤光片及图像传感器，经过光学镜头及滤光片对光线的过滤以接收反射回来的光线，图像传感器负责测量每个像素点光线从发光元件到目标物体再反射回传感器的时间。

当未遇到障碍物时，光发射模组32发射的光信号不能被反射，从而光接收模组33无法收到光信号，只有当有车辆12时，光发射模组32发射的光脉冲信号才能经过车辆12的反射被所述光接收模组33接收，所以，能通过光脉冲的往返判断所述车辆12在地磅2上的停靠位置。

在本实施方式中，所述地磅2相对两端的所述单边检测装置3沿着所述地磅2的宽边方向设置，两个防作弊模块31之间的间距与地磅2的长度相等，且所述防作弊模块31包括的光发射模组32发出的光脉冲指向地磅2的宽度方向以用于检测车辆12上下磅时情况。更优选地，是两个防作弊模块31分别包括的光发射模组32之间的宽度与地磅2的长度一致。至于每个防作弊模块31包括的光发射模组32与光接收模组33两者可以是竖直排列设置，也可以水平排列设置。请参阅图6，图6是图1提供的无人值守的智能地磅系统100包括的防作弊模块31的工作原理图。箭头分别表示信号的发射与信号的反射。

在本实施方式中，光发射模组32及光接收模组33是水平设置。当光接收模组33能接收到返回的光信号，代表有车辆12正在上磅或者正在下磅，语音交互模块7会提示司机请上磅进行称重或者称重完毕请下磅。

所述防作弊模块31与竖直方向的夹角介于15度至45度的范围。优选地，所述防作弊模块31与竖直方向的夹角为20度。因为有些货运车辆12的车头与车尾之间是有一段空隙的。如果防作弊模块31水平设置，防作弊模块31发出的光脉冲信号有可能刚好在车头与车尾之间，从而无法收到返回的光信号。所以，在本实施方式中，所述防作弊模块31倾斜安装，这样，即使车头与车厢之间有间隙，但是光脉冲信号发射后会经车头与车尾之间的连接板而反射回来被光接收模组33而感测。

所述道闸机构4能基于地感线圈的输出信号而开启以供车辆12上磅，上磅完成时能基于防作弊模块31的输出信号而关闭，称重完毕，所述道闸机构4能基于地磅2的称重信号而开启以下磅。

所述车牌识别摄像头5设置于立柱104上，立柱104固定于支撑台103上。在图1中，设置有4个车牌识别摄像头5，但是在其它实施方式中，车牌识别摄像头5可以仅设置在地磅2的两端，或者仅设置在地磅2外侧的中间位置的同一个立柱104上。所述立柱104上还设置有补光灯(图未示)，车牌识别摄像头5中设置有光照感应设备以感知外部光照强度，所述补光灯根据感测结果进行开闭。也即，两个车牌识别摄像头5可以分别设置于两个立柱104上，两个所述立柱104分别位于地磅2的出入口、且两个摄像头朝向地磅2所在区域设置。

当然，所述车牌识别摄像头5与地磅2的位置可以依实际需求设定，只需要保证用两个车牌识别摄像头5分别去采集同一车辆12的前后车牌即可。

两个所述车牌识别摄像头5分别采集同一车辆12的前、后车牌的图像并对采集的图像进行处理后获得前后车牌号。主控系统1接收两个车牌号并进行比较，当两个车牌号相同时，输出车牌号；当两个车牌号不相同时，所述主控系统1根据预设规则选择两个车牌号中的一个作为真实车牌号。因为货车的后车牌一般比较脏，当货车倒车进入地磅2时，如果仅有一个车牌识别摄像头5容易导致车牌号识别错误，进而不能与云端的送货单相匹配。通过两个车牌识别摄像头5的识别，并进行比较后再确定车牌号，提高了车牌识别的准确率。

所述主控系统1能将所述前、后车牌号按照相同的规则划分为若干信息段，并对若干信息段设置权重。在本实施方式中，所述主控系统1将所述前、后车牌分别按照相同的规则划分为用于表示车辆12所属的第一级别行政区域的第一信息段、用于表示车辆12所属的第二级别行政区域的第二信息段、用于表示车牌号码的第三信息段、用于表示车牌颜色的第四信息段、以及用于表示车辆12类型的第五信息段。

其中，第二级别行政区域为所属第一级别行政区域的下属行政区域。具体地，第一信息段包括但不限于鄂、湘、皖、苏、浙、沪、京、粤等；第二信息段包括A-Z的26个英文字母；第三信息段位于第二信息段后、包括0-9的10个阿拉伯数字和A-Z的26个英文字母的组合；第四信息段包括但不限于蓝色、绿色、黄色、黑色等颜色。优选地，以车牌号“鄂A93293”为例，第一信息段为“鄂”，第二信息段为“A”，第三信息段为“93293”，第四信息段为黄底黑字、绿底黑字、蓝底白字等。在本实施例中，由于涉及到的是货运车辆12，货运车辆12的第四信息段均为黄底黑字。

所述主控系统1将前车牌号和后车牌号按照各信息段一一进行比对。举例来说，所述主控系统1将前车牌号的第一信息段和后车牌号的第一信息段进行比对，所述主控系统1将前车牌号的第二信息段和后车牌号的第二信息段进行比对，依次类推。

所述主控系统1能分别设定第一信息段及第二信息段的信任值，或者将第一信息段及第二信息段共同作为一个字段设置信任值。譬如根据收料工地的行政区域设定位于所在行政区域内的车牌的第一信息段及第二信息段的信任值为100％，所在行政区域外的行政区域的信任值均小于100％，譬如按距离收料工地的行政区域的远近设定周边区域的信任值的大小，譬如收料工地在湖北武汉，则设定鄂A的信任值为100％，鄂B的信任值为80％，鄂C的信任值为70％,若当前车牌识别摄像头5识别的车牌为“鄂A93293”，后车牌识别摄像头5识别的车牌为“粤A93293”，则主控系统1选择前车牌为真实车牌。

或者根据原材料的供应商所在的区域设定所在区域的信任值为100％。因为为了节约运输成本，一般会就近选择货车送货。譬如原材料——钢筋的供应商在湖北随州，则设定鄂S的信任值分别为100％；当前车牌识别摄像头5识别的车牌号为“鄂A93293”，后车牌识别摄像头5识别的车牌为“鄂S93293”，则识别后车牌为真实车牌。

其次，所述主控系统1还具备搜索功能，所述主控系统1能搜索历史送货记录并根据历史送货记录确认前后车牌中的一个为真实车牌。因为在有些时候，车牌上的灰尘污渍导致字母“I”容易被识别成数字1，字母“O”容易被识别成数字0，数字“3”容易被识别成数字8；当前后两个车牌对容易误识别的情况识别不一致时，这种情况就依据送货记录来确定，无送货记录就确认失败，但是会根据拍摄的车牌照片后续手动确定。譬如，前车牌识别摄像头5识别的车牌号为“鄂A93293”，后车牌识别摄像头5识别的车牌号为“鄂A98298”，且后车牌曾经为收料工地送过货，则主控系统1识别后车牌为真实车牌。

如果车牌“鄂A93293”及“鄂A98298”均未出现在历史记录，则车牌识别摄像头5提示车牌确认失败，需要收料员根据车牌识别摄像头5抓拍的车辆12在地磅2上的照片手动选择前后车牌中的一个作为真实车牌，因为主控系统1中存储有车辆12在磅上称重时的图片，收料员可以根据图片识别车牌并确定。

当然，在其它实施方式中，还可以按其它规则来确定，只要是最后的车牌输出结果是先通过两个车牌识别摄像头5识别，然后识别的车牌经所述主控系统1比较后得出，以能提高车牌的识别率即可。

至少一个监控摄像头6用于实时监控货运车辆12的上磅称重状态。在本实施方式中，所述监控摄像头6的数量优选地为3个，分别设置在地磅21的两端。三个监控摄像头6分别对货运车辆12的前端、后端及顶部进行监控。如果摄像头仅为一个时，可以设置在地磅2的上部并选用全景摄像头或者鱼眼摄像头。

语音交互模块7用于根据防作弊模块31的输出结果输出语音信号。

所述防断网模块8用于防止系统网络断开。所述防断网模块8能使系统在有线与无线之间切换，用于当有线网络断网时，所述无人值守的智能地磅系统100直接切换到无线网络，保证系统的正常工作。譬如，所述防断网模块8是路由器与4G无线网卡的配合。

所述备用电源9与地磅2、道闸机构4、车牌识别摄像头5、监控摄像头6以及所述主控系统1电性连接。所述备用电源9用于系统断电时，提供所述无人值守的智能地磅系统100工作时的电能。

所述显示屏10用于显示时间、地磅的称重结果及车牌号。

请参阅图2-4，所述智能灯光模块11位于所述防作弊模块31的下方。所述智能灯光模块11是LED光条，LED光条上排布有阵列的LED，且颜色可以通过主控系统1进行控制。无车辆12上磅时，智能灯光模块11显示绿色，当车辆12完全上磅时，黄灯闪烁两秒后亮红灯，当车辆12完全下磅时，黄灯闪烁两秒后亮绿灯。故显示绿灯时可以正常上磅，显示红灯则是磅上有车辆12，禁止上磅。

在本实施方式中，在安装壳体30的相邻两个表面均固定有智能灯光模块11，其中一个表面朝向地磅的宽边，另外一个表面的智能灯光模块指向地磅的另一端。

第二实施例

请参阅图7-8，第二实施例与第一实施例基本相同，也即，第二实施例提供的无人值守的无人值守的智能地磅系统200也包括主控系统1、与主控系统1电性连接的地磅2、单边检测装置23、道闸机构4、两个车牌识别摄像头5、至少一个监控摄像头6、音频交互模块7、防断网模块8、备用电源9、显示屏10以及智能灯光模块11。

但不同之处在于：在本实施例中，所述地磅2是嵌入式安装，从而在地磅2两端省去了斜坡，这样的安装方式容易导致在称量皮重时，司机将车轮位于地磅2外减少皮重以作弊。所以，在本实施方式中，在实施例1的基础上，在地磅2的宽边的方向还设置有单边检测装置23。所述单边检测装置23的安装壳体301呈圆柱体形状，所述防作弊模块230包括的光发射模组232发出的光脉冲指向地磅2的长度方向，两个光脉冲相互平行且两个防作弊模块23之间的宽度与地磅2的宽度一致，以用于检测车辆12在地磅2上的位置。更优选地，是两个防作弊模块230分别包括的光发射模组232之间的宽度与地磅2的宽度一致，光发射模组232与光接收模组232之间可以纵向排列设置。

请继续参阅图8，因为两个防作弊模块230之间的宽度与地磅2的宽度一致，两个防作弊模块23均会向前方发射红外波，只有当货运车辆12在地磅2上，防作弊模块23才不会收到反射信号，当车辆12的任何一侧的车轮位于地磅2外，均为被对应侧的防作弊模块23感测，并向音频交互模块7发出语音，提示司机车辆12位于地磅2外，请将车辆12移动至地磅2上称皮重，如此，避免了司机作弊。

综上所述，本发明提供的一种无人值守的智能地磅系统100(200)，由于仅在地磅2的长边方向的一侧或者是宽边方向的一侧设置单边检测装置3(23)，从而只需要在地磅2的单侧浇筑水泥支撑台103，相对现有技术中的红外对射光栅，降低了浇筑水泥支撑台103的成本，更为重要的是减少了车辆12与地磅2相撞的几率；且相较于现有技术中红外对射仅能达到3至5米的感测距离，本发明的防作弊模块31感测范围最大是20米，感测范围更大，能满足智能地磅2长边方向上的作弊可能性，能完全实现无人值守。

上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

Claims (10)

1.一种无人值守的智能地磅系统，包括：主控系统、与主控系统电性连接的地磅以及分别位于所述地磅相对两端的单边检测装置，其特征在于，所述单边检测装置包括安装壳体以及设置于安装壳体内且远离地面一端的防作弊模块，所述防作弊模块包括光发射模组及光接收模组，所述光发射模组能向上磅车辆发出光脉冲，所述光接收模组能接收经所述车辆返回的光脉冲，所述主控系统能根据返回的所述光脉冲判断所述车辆在地磅上的停靠位置。

2.根据权利要求1所述的一种无人值守的智能地磅系统，其特征在于，所述地磅相对两端的所述单边检测装置沿着所述地磅的长边方向设置，每个防作弊模块包括的光发射模组发出的光脉冲指向地磅的宽度方向，两个防作弊模块之间的间距与地磅的长度相等，以用于检测车辆上下磅时的位置。

3.根据权利要求1或2所述的一种无人值守的智能地磅系统，其特征在于，所述地磅相对两端的所述单边检测装置沿着所述地磅的宽边方向设置，每个所述防作弊模块包括的光发射模组发出的光脉冲指向地磅的长度方向，两个防作弊模块之间的间距与地磅的宽度一致，以用于检测车辆在地磅上的位置。

4.根据权利要求2所述的一种无人值守的智能地磅系统，其特征在于，所述防作弊模块倾斜安装，所述防作弊模块与竖直方向的夹角介于15度至45度的范围。

5.根据权利要求2所述的一种无人值守的智能地磅系统，其特征在于，所述安装壳体呈柱体形状，所述安装壳体内还设置有与所述主控系统电性连接的智能灯光模块，所述智能灯光模块位于所述防作弊模块的下方且能受主控系统控制以改变智能灯光的颜色。

6.根据权利要求1所述的一种无人值守的智能地磅系统，其特征在于，所述无人值守智能地磅系统还包括位于地磅进出口的道闸机构、获取进出口车辆的车牌号的车牌识别摄像头、对上磅车辆进行监控的监控摄像头以及语音交互模块，所述道闸机构、所述车牌识别摄像头、监控摄像头以及语音交互模块均与所述主控系统通信连接。

7.根据权利要求6所述的一种无人值守的智能地磅系统，其特征在于，所述无人值守的智能地磅系统还包括与所述主控系统电性连接的防断网模块，所述防断网模块能侦测系统的网络连接状态，并在有线网络断开时自动切换到无线网络。

8.根据权利要求7所述的一种无人值守的智能地磅系统，其特征在于，所述主控系统设置于电控箱中，所述电控箱中还设置有备用电源，所述备用电源与地磅、道闸机构、车牌识别摄像头、监控摄像头以及所述主控系统电性连接。

9.根据权利要求6所述的一种无人值守的智能地磅系统，其特征在于，两个所述车牌识别摄像头分别采集同一车辆的前、后车牌的图像并进行图像处理后得到前、后车牌号，所述主控系统接收两个车牌号并进行比较，当两个车牌号相同时，输出车牌号并在显示屏上显示；当两个车牌号不相同时，所述主控系统根据预设规则选择两个车牌号中的一个作为真实车牌号。

10.根据权利要求9所述的一种无人值守的智能地磅系统，其特征在于，所述主控系统中设定有原材料供应商所在行政区域的信任值以及收料工地所在行政区域的信任值，当两个车牌号不相同时，所述主控系统能将所述前、后车牌号分别按照行政区域设置权重，且所述主控系统优选能根据原材料供应商所在地区的信任值选择与前、后车牌中与原材料供应商所在地区一致的车牌号作为真实车牌；其次能根据收料工地所在地区的信任值选择与收料工地所在地区一致的车牌号作为真实车牌，再其次是根据历史送货记录获得真实车牌以及当不存在历史送货记录时，需要根据车牌识别摄像头拍摄的图像手动确认车牌号。

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