CN112763037A - 称重设备监测系统及其监测方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种称重设备监测系统及其监测方法。所述称重设备监测系统包括：第一信号采集单元，其用于获取车辆在通过所述称重设备时的称重信号；第二信号采集单元，其用于获取车辆在通过所述称重设备时的振动信号；以及数据处理单元，其用于根据所述称重信号和所述振动信号生成监测结果。本公开的称重设备监测系统和监测方法，可以通过两个信号采集单元的配合长期跟踪车辆经过称重设备时的信号，并将两个信号采集单元各自获取的信号结合起来分析以自动判断称重设备的状况，使得对称重设备的故障监测更加及时准确。

Description

称重设备监测系统及其监测方法

技术领域

本公开一般地涉及称重技术领域。具体地，本公开涉及一种称重设备监测系统及其监测方法。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述可包括可以探究的概念，但不一定是之前已经想到或者已经探究的概念。因此，除非在此指出，否则在本部分中描述的内容对于本申请的说明书和权利要求书而言不是现有技术，并且并不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

动态称重技术是指在车辆行进过程中对车辆进行称重的技术。动态称重装置被广泛应用于计重收费、超限检测等应用中，在交通管理、超限治理以及进出口监管中起到了重要的作用。传统的动态称重设备可以在车辆行驶过程中，通过压力测出行驶车辆的重量。然而，在称重设备的使用过程中，会发生故障或性能下降，这需要对动态称重设备进行监测。目前，对动态称重设备的监测主要采用人为的方式。

采用传统的人为监测方式，可能会面临对动态称重设备的故障发现不及时等问题。

发明内容

为了至少解决上面的一个或多个技术问题，本公开提供一种称重设备监测系统及其监测方法。

在第一方面，本公开提供一种称重设备监测系统，其中，所述称重设备监测系统包括：第一信号采集单元，其用于获取车辆在通过所述称重设备时的称重信号；第二信号采集单元，其用于获取车辆在通过所述称重设备时的振动信号；以及数据处理单元，其用于根据所述称重信号和所述振动信号生成监测结果。

在一个实施例中，所述第一信号采集单元布置于称重区域中，所述第二信号采集单元布置于所述称重区域中且位于所述第一信号采集单元上方。

在另一个实施例中，所述第一信号采集单元包括称重传感器，所述第二信号采集单元包括振动传感器。

在又一个实施例中，所述称重传感器包括条式传感器和弯板式传感器中的任一种。

在又一个实施例中，所述振动传感器是加速度振动传感器、速度振动传感器和位移振动传感器中的任一种。

在又一个实施例中，所述数据处理单元配置为采取如下方式根据所述称重信号和所述振动信号生成监测结果：根据所述称重信号确定称重特征；根据所述振动信号确定振动特征；根据所述称重特征与所述振动特征之间的特征比值和参考值确定监测结果。

在又一个实施例中，所述数据处理单元配置为采取如下方式根据所述振动信号确定振动特征：通过对所述振动信号进行时频域变换，确定多个频率下的振动信息；根据所述多个频率下的振动信息确定有效振动信息；以及根据所述有效振动信息确定振动特征。

在又一个实施例中，所述振动信号通过以下公式来表示：

其中，X(t)代表所述振动信号，W(t)代表标准信号，

代表多个频率下的振动信息，n代表多个频率下的振动信息的数量，A_i代表第i个振动信息中的振动幅度，ω_i代表第i个振动信息中的振动角频率，θ_i代表第i个振动信息中的振动初始相位。

在又一个实施例中，所述数据处理单元配置为采取如下方式根据所述多个频率下的振动信息确定有效振动信息：在所述多个频率下的振动信息中选取在2-3.5Hz和10-15Hz中的至少一个频率下的振动信息作为有效振动信息。

在又一个实施例中，所述数据处理单元配置为采取以下方式根据所述有效振动信息确定振动特征：通过将所述有效振动信息合成而生成合成振动信息；根据所述合成振动信息确定振动特征

在又一个实施例中，所述数据处理单元配置为采取如下方式根据所述称重特征与所述振动特征之间的特征比值和参考值确定监测结果：将所述特征比值与所述参考值作差来获得偏差；根据所述偏差与预设阈值的差值来确定所述监测结果。

在又一个实施例中，所述数据处理单元配置为采取如下方式根据所述称重特征与所述振动特征之间的特征比值和参考值确定监测结果：将所述特征比值与所述参考值作差来获得偏差，将所述偏差作为监测结果。

在又一个实施例中，所述称重设备监测系统还包括：预警单元，其用于根据所述监测结果来执行预警操作。

在又一个实施例中，所述预警单元配置为采取如下方式根据所述监测结果来执行预警操作：根据所述偏差与预设阈值的差值来确定预警信息。

在又一个实施例中，所述数据处理单元周期性地根据所述称重信号和所述振动信号生成监测结果。

在又一个实施例中，所述第一信号采集单元独立于所述称重设备或者是所述称重设备的组成部分。

在第二方面，本公开公开一种利用监测系统监测称重设备状况的监测方法，其中，所述监测系统是上述的称重设备监测系统。

利用本公开的称重设备监测系统和监测方法，可以通过两个信号采集单元的配合长期跟踪车辆经过称重设备时的信号，并将两个信号采集单元各自获取的信号结合起来分析以自动判断称重设备的状况，使得对称重设备的故障监测更加及时准确。进一步地，可以根据两个信号采集单元各自获取的信号之间的关系的变化来自动判断称重设备的状况。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分其中：

图1是根据本公开实施例的称重设备监测系统示意图；

图2是根据本公开另一实施例的称重设备监测系统示意图；

图3是根据本公开又一实施例的称重设备监测系统示意图；

图4是根据本公开实施例的第一信号采集单元和第二信号采集单元中的传感器的布置示意图；以及

图5是根据本公开实施例的称重设备监测方法的示例性流程图。

具体实施方式

下面将参考若干示例性实施方式来描述本公开的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本公开，而并非以任何方式限制本公开的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

称重设备监测系统是一种利用人工智能、云计算及大数据等新兴技术的系统，它把先进的传感技术、计算机处理技术、信息技术、数据通信传输技术及电子控制技术等有效地综合运用，得以监控称重设备的状况。借助智能称重设备监测系统，维护人员或工作人员能对称重设备故障及时做出响应，从而提高称重设备的维护效率并降低维护成本。

下面结合附图来详细描述本公开的具体实施方式。

本公开提供一种称重设备监测系统。参照图1，图1是示出根据本公开实施例的称重设备监测系统100的示意图。如图1所示，该称重设备监测系统100包括第一信号采集单元110、第二信号采集单元120和数据处理单元130。该第一信号采集单元110布置于称重设备的称重区域中，并用于获取车辆在通过所述称重设备时的称重信号。该第二信号采集单元120布置于所述称重区域中且位于所述第一信号采集单元110上方，并用于获取车辆在通过所述称重区域时的振动信号。该数据处理单元130用于根据所述称重信号和所述振动信号生成监测结果。

根据本公开的实施例，第一信号采集单元110和第二信号采集单元120都布置在称重设备的称重区域中，并且第二信号采集单元120位于第一信号采集单元110上方，使得第一信号采集单元110和第二信号采集单元120可以分别获取通过该称重区域的同一目标车辆的称重信号和振动信号。数据处理单元130在接收到由第一信号采集单元110获取的称重信号和由第二信号采集单元120获取的振动信号时，会对这两个信号进行分析，以生成对称重设备的监测结果。

根据本公开的实施例，所述第一信号采集单元110可以包括称重传感器。并且所述第二信号采集单元120可以包括振动传感器。所述称重传感器包括条式传感器和弯板式传感器中的任一种。所述振动传感器可以是加速度振动传感器、速度振动传感器和位移振动传感器中的任一种。

在该实施例中，可以通过诸如条式传感器的称重传感器获取称重信号，并且通过诸如加速度振动传感器的振动传感器获取振动信号。其中，条式传感器可以包括条形石英传感器和其它窄条传感器。第一信号采集单元110和第二信号采集单元120所包括的上述传感器仅是示例性的并不是限制性的，当然还可以使用其它传感器来获取称重信号和振动信号。例如，称重传感器除了条式传感器和弯板式传感器以外，还可以包括已知用于称重设备的任何传感器。

根据本公开的实施例，所述第一信号采集单元可以独立于所述称重设备或者是所述称重设备的组成部分。

在该实施例中，如上所述，所述第一信号采集单元110所包括的称重传感器可以与称重设备中的称重传感器区分开，或者还可以利用称重设备中的称重传感器作为该第一信号采集单元110中的称重传感器。当利用称重设备中的称重传感器时，该称重传感器获取的称重信号一方面用于获得通过称重区域的车辆的重量，另一方面用于对称重设备进行监测。

根据本公开的实施例，数据处理单元130用于根据所述称重信号和所述振动信号生成监测结果。更具体地，数据处理单元130可以配置为采取如下方式根据所述称重信号和所述振动信号生成监测结果：根据所述称重信号确定称重特征；根据所述振动信号确定振动特征；根据所述称重特征与所述振动特征之间的特征比值和参考值确定监测结果。

在该实施例中，数据处理单元130从第一信号采集单元110(称重传感器)接收称重信号，并且从第二信号采集单元120(振动传感器)接收振动信号。数据处理单元130对称重信号和振动信号进行分析处理来生成监测结果。具体地，数据处理单元130通过称重信号来确定称重特征，并且通过振动信号来确定振动特征。并且数据处理单元130调用存储的参考值。最后数据处理单元130利用称重特征与所述振动特征之间的特征比值和参考值来获得监测结果，使得可以根据两个信号采集单元各自获取的信号之间的关系的变化来自动判断称重设备的状况。

参考值可以通过以下方法来确定：预先使用该监测系统100通过数据处理单元130接收新的称重设备或状态良好的称重设备的一段时间(例如一周或一个月)内的多个称重信号和振动信号来确定多个特征比值。根据大数定理，多个特征比值应呈正态分布。数据处理单元130可以根据该正态分布的特征比值的标准差来确定参考值，例如参考值等于三倍标准差，并且该参考值可以在监测系统100以后的分析工作中一直使用。当然，该参考值也可以根据称重设备的使用情况利用以上方法重新计算或者根据实际需要进行调整。

下面将详细描述数据处理单元130利用所述振动信号确定振动特征。

根据本公开的实施例，所述数据处理单元配置为采取如下方式根据所述振动信号确定振动特征：通过对所述振动信号进行时频域变换，确定多个频率下的振动信息；根据所述多个频率下的振动信息确定有效振动信息；以及根据所述有效振动信息确定振动特征。

在该实施例中，数据处理单元130通过对振动传感器获取的振动信号进行诸如傅里叶变换的时频域变换来获得多个频率下的振动信息。在多个频率下的振动信息中选取与期望分析的振动信息相关的有效振动信息。最后通过有效振动信息确定振动特征。

其中，所述振动信号可以通过以下公式来表示：

其中，X(t)代表所述振动信号，W(t)代表标准信号，

代表多个频率下的振动信息，n代表多个频率下的振动信息的数量，A_i代表第i个振动信息中的振动幅度，ω_i代表第i个振动信息中的振动角频率，θ_i代表第i个振动信息中的振动初始相位。

在该实施例中，振动传感器获取的振动信号可以表示为标准信号与多个频率(振动角频率)下的振动信息之和。

根据本公开的实施例，所述数据处理单元130配置为采取如下方式根据所述多个频率下的振动信息确定有效振动信息：在所述多个频率下的振动信息中选取在2-3.5Hz和10-15Hz中的至少一个频率下的振动信息作为有效振动信息。

在该实施例中，加速度振动传感器获取的振动信号(多个频率下的振动信息)中包括在不同频率下的众多干扰信息，因此需要选取与车辆经过称重区域时的振动密切相关的振动信息作为分析基础。

关于与车辆振动密切相关的振动信息，值得注意的是，车辆行驶通过道路时的主要振动包括以下几类：车辆的轴重给板块的形变导致的振动；车身自身的俯仰振动；车轮部分振动；以及车轮的轮胎花纹、发动机振动、变速箱等导致的振动。更进一步地，车辆的轴重给板块的形变导致的振动又可以包括两部分：重量带给板块的形变导致的振动，其表现为超低频的信号；其次为重物对板块的冲击导致的振动，这部分振动的频率与速度相关。另外，对于车身自身的俯仰振动，这部分振动的频率为2-3.5Hz；对于车轮部分振动的固有频率，这部分振动的频率为10-15Hz；而对于车轮的轮胎花纹造成的振动，这些振动的频率均与速度相关。因此，可以在多个频率下的振动信息中选取在2-3.5Hz和10-15Hz中的至少一个频率下的振动信息作为有效振动信息来进行随后的分析。应当理解，监测系统每次对信号进行分析时都应选取同样频率下的振动信息作为有效振动信息，即称重设备监测系统中的数据处理单元在每次执行信号分析时，对于多个频率下的振动信息中的有效振动信息的选取都采用同样的频率，这使得特征比值的计算基准相同。

根据本公开的实施例，所述数据处理单元配置为采取以下方式根据所述有效振动信息确定振动特征：通过将所述有效振动信息合成而生成合成振动信息；根据所述合成振动信息确定振动特征。

在该实施例中，将有效振动信息合成为一个合成振动信息，利用该合成振动信息获得其振动特征。当然如果有效振动信息是通过选取一个频率下的振动信息形成，则无需合成，直接将该一个频率下的振动信息作为合成振动信息。另外，上述合成可以是任何已知的信息合成方式，例如可以是在周期一致的情况下对多个有效振动信息的振幅的简单叠加，并且合成振动信息的周期与称重信号的周期调整为一致。

应当注意，振动特征例如可以是通过合成振动信息直接得到或利用已知方法计算获得的任何适用参数，例如振幅、频率以及通过振幅或频率计算得到的其它特征参数等。同样地，称重特征例如可以是通过称重信号直接得到或利用已知方法计算获得的任何适用参数，例如重量、振幅、频率以及通过振幅或频率计算得到的其它特征参数等。并且称重特征也可以通过与如以上振动特征的获取方式一样的方式来获得。此外，可以通过对振动特征和称重特征采用相同或不同的特征参数来获得特征比值。例如可以都采用振幅作为特征参数并且将振幅比值作为特征比值；或者振动特征可以采用振幅作为参数，而称重特征采用通过称重信号获得的重量作为特征参数，由此特征比值是重量与振幅的比值。

根据本公开的实施例，所述数据处理单元配置为采取如下方式根据所述称重特征与所述振动特征之间的特征比值和参考值确定监测结果：将所述特征比值与所述参考值作差来获得偏差；根据所述偏差与预设阈值的差值来确定所述监测结果。

在该实施例中，该偏差表明本次特征比值与参考特征比值的关系。该预设阈值可以是根据实际需要或经验人为设定。当偏差小于或等于预设阈值时，监测结果则表明称重设备正常。当偏差大于预设阈值时，监测结果可以是预警信息。并且该预警信息根据偏差与预设阈值的差值大小可以分为不同的预警级别，本领域技术人员可以根据实际需要或经验设定不同的数值范围，当差值落入不同的数值范围内时，生成不同级别的预警信息，差值越大可能对应级别越高的预警。例如：第一级预警，代表可能有故障，需要维护人员保持关注；第二级预警，代表故障程度较低，需要维护人员根据情况择机进行检修；第三级预警，代表故障严重，需要维护员立即进行检修。

根据本公开的实施例，所述数据处理单元周期性地根据所述称重信号和所述振动信号生成监测结果。

在该实施例中，数据处理单元130可以周期性地对振动传感器和称重传感器所采集的信号进行分析。分析周期例如可以是一天、一周、一个月等，并且分析周期可以根据实际情况人为调整，例如较新的称重设备或刚维护过的称重设备可以采用略长的分析周期。

图2是示出根据本公开另一实施例的称重设备监测系统200的示意图。如图2所示，该称重设备监测系统200与图1所示的称重设备监测系统100的区别在于，该称重设备监测系统200还包括预警单元240，并且数据处理单元230与图1所示的数据处理单元130存在区别。

数据处理单元230与图1中所示的数据处理单元130的区别在于，数据处理单元230配置为采取如下方式根据所述特征比值和所述参考值来确定所述监测结果：将所述特征比值与所述参考值作差来获得偏差，将所述偏差作为监测结果。在该实施例中，该偏差表明本次特征比值与参考的特征比值之间的大小关系。

预警单元240与数据处理单元230连接，并且配置成根据所述监测结果来执行预警操作。具体地，所述预警单元240配置为采取如下方式根据所述监测结果来执行预警操作：根据所述偏差与预设阈值的差值来确定预警信息。该预设阈值可以是根据实际需要或经验人为设定。

当偏差小于或等于预设阈值时，监测结果则表明称重设备正常。当偏差大于预设阈值时，监测结果可以是预警信息。并且该预警信息根据偏差与预设阈值的差值大小可以分为不同的预警级别，本领域技术人员可以根据实际需要或经验设定不同的数值范围，当差值落入不同的数值范围内时，生成不同级别的预警信息，差值越大可能对应级别越高的预警。例如：第一级预警，代表可能有故障，需要维护人员保持关注；第二级预警，代表故障程度较低，需要维护人员根据情况择机进行检修；第三级预警，代表故障严重，需要维护员立即进行检修。通过该预警单元，可以对称重设备状况进行及时预警。

图3是示出根据本公开又一实施例的称重设备监测系统300的示意图。如图3所示，该称重设备监测系统300与图2所示的称重设备监测系统的区别在于，该称重设备监测系统300还包括存储单元350和传输单元360。

根据本公开的实施例，存储单元350用于存储第一信号采集单元110中的称重传感器获取的称重信号的数据以及第二信号采集单元120中的振动传感器获取的振动信号的数据。当不是实时对称重信号和振动信号进行分析处理时，例如需要定期处理这些信号时，可以先将这些信号存储在存储单元350中，以便随后定期对其进行集中分析处理。当然，称重信号的数据以及振动信号的数据还可以存储在各自的独立存储单元中，在此不作限制。

由于传感器获取的信号都是模拟信号，因此第一信号采集单元110和第二信号采集单元120可以包括模数转换模块，以对振动信号进行模数转换。然后，经模数转换的数字振动信号可以存储在存储单元350中。

另外，当需要对存储在存储单元350中的信号进行分析处理时，传输单元360可以将这些信号传送至数据处理单元230。具体地，该传输单元360可以通过有线或无线的方式将数字信号传送给数据处理单元230，有线方式可以通过网线或光纤来实现；无线方式可以通过4G或5G模块来实现。在该实施例中，关于无线传输，可以利用4G或5G通过ZigBee等无线传输技术将数字信号传送给数据处理单元230。

根据另一未示出的实施例，数据处理单元在分析处理信号时所获得的中间结果和最终结果可以存储在数据存储单元(未示出)中，例如通过数据处理单元获得的特征比值。

根据本公开的未示出的实施例，称重设备监测系统还可以包括监控中心，例如监控台，监控中心可以接收来自预警单元240的预警信息。如针对图2所描述的，预警信息可以分为不同的预警级别。监控中心在接收到预警信息后，可以根据预警信息通知维护人员对称重设备进行相应的处理。

所述预警单元240可以将所述预警信息通过如上所述的有线方式或无线方式发送至所述监控中心。此外，预警单元240还可以根据生成的预警信息进行现场预警。

图4示根据本公开实施例的第一信号采集单元和第二信号采集单元中的传感器的布置示意图。其中图4所示出的第一信号采集单元和第二信号采集单元之间的传感器的布置可以应用于图1至图3所示出的称重设备监测系统中。因此，图1至图3所描述的技术细节同样适用于图4。

根据本公开的实施例，所述称重传感器例如可以是条式传感器，该条式传感器可以包括条形石英传感器和其它窄条传感器，而该条式传感器可以是属于称重设备的条式传感器，也可以是另外设置的条式传感器。当条式传感器是另外设置的传感器时，称重设备中的称重传感器可以是其它传感器。第一信号采集单元可以包括沿着垂直于车道方向的方向设置的多组条式传感器。在一个实施例中，多组条式传感器中的每组可以包括垂直于车道方向且彼此平行布置的多个条式传感器。其中，多组条式传感器交错布置或对齐布置。在另一个实施例中，多组条式传感器中的每组还可以包括相对于所述车道方向成一角度且彼此平行布置的多个条式传感器。此外，所述第二信号采集单元可以包括多组振动传感器，所述多组振动传感器中的每组可以包括多行振动传感器，每组振动传感器中的振动传感器行的方向可以与所述条式传感器平行。在一个实施例中，每行振动传感器都叠置在一个条式传感器上方。

在图4中，所述振动传感器是加速度振动传感器、速度振动传感器和位移振动传感器中的任一种。另外，在图4中，箭头所示方向为车道方向，即车辆行驶方向。

如图4所示，第一信号采集单元包括沿着垂直于车道方向的方向设置的两组条式传感器，即第一组条式传感器411和第二组条式传感器412。每组条式传感器包括垂直于车道方向且彼此平行布置的3个条式传感器1。其中，第一组条式传感器411和第二组条式传感器412交错布置，即第一组条式传感器411中的3个条式传感器1与第二组条式传感器412中的3个条式传感器1交错布置。第二信号采集单元包括两组振动传感器，每组振动传感器包括3行振动传感器，每行振动传感器包括4个振动传感器2，每组振动传感器中的振动传感器行的方向与条式传感器1平行。并且每行振动传感器都叠置在一个条式传感器上方。每组条式传感器1中的相邻两个条式传感器1之间的间距d1相同，优选地，该间距d1＝1.4m。此外，每行振动传感器中的相邻两个振动传感器2之间的间距d2相同，优选地，该间距d2＝22.5cm。

在实施场景中，由于相邻两个振动传感器2之间的间距，车辆通过称重区域时，都会压过3个条式传感器(一组)和这3个条式传感器各自上方的1个振动传感器，即共压过3个振动传感器。因此针对车辆的每根轴，3个条式传感器采集到3个称重信号，3个振动传感器采集到3个振动信号。1个条式传感器1和其上方的1个振动传感器2所采集的称重信号和振动信号构成一组，因此获取3组振动信号，可以在这3组振动信号中挑选一组信号强度最好的振动信号利用数据处理单元进行如上所述的监测分析。当然，也可以先将3个称重信号通过已知方式合成为一个称重信号，并将3个振动信号通过已知方式合成为一个振动信号，然后利用合成后的称重信号和振动信号通过数据处理单元进行如上所述的监测分析。

在另一应用场景中，当第一信号采集单元和第二信号采集单元包括更多组的传感器时，车辆通过称重区域时，会压过更多条式传感器和位于其上方的振动传感器。因此针对车辆的每根轴，会获得更多的振动信号，可以如上所述选取其中信号强度最好的一组振动信号(称重信号和振动信号)来进行监测分析，也可以先将多个振动信号合成为一个表征信号来进行监测分析。

以上对于用于监测分析的称重信号和振动信号的选择仅是示例性的，本领域技术人员应当理解，为了能够对称重设备进行监测，可以采取任何适用的方式选取振动信号进行监测分析。例如，可以对每辆车经过称重区域后获取的所有振动信号进行如上所述的监测分析，或者仅对每辆车的最后一个轴经过称重区域时获取的振动信号进行如上所述的监测分析。

由以上根据图4所示的内容可知，通过第一信号采集单元与第二信号采集单元的传感器之间的布置，使得经过的车辆不会漏测，并且还可以在多个振动信号中选择最佳的信号进行分析，使得分析获得的监测结果更准确。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了监测系统的若干单元或模块，但是这种划分仅仅是示意性的并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。反之，上文描述的一个单元的特征和功能可以进一步划分为由多个单元来具体化。

本公开还提供一种称重设备监测方法。参照图5，图5示出根据本发明实施例的称重设备监测方法500的示例性流程图。可以理解的是，此处称重设备监测方法所使用监测系统即前面结合图1-图4详细描述的称重设备监测系统，因此在前关于该称重设备监测系统及其内部组成、功能和操作的描述也同样适用于此处的描述。

如图5所示，本公开的称重设备监测方法包括以下步骤501-503。

在步骤501中，利用第一信号采集单元获取车辆在通过所述称重设备时的称重信号；在步骤502中，利用第二信号采集单元获取车辆在通过所述称重设备时的振动信号；在步骤503中，利用数据处理单元根据所述称重信号和所述振动信号生成监测结果。

根据本公开的实施例，所述第一信号采集单元布置于称重区域中，所述第二信号采集单元布置于所述称重区域中且位于所述第一信号采集单元上方。

根据本公开的实施例，所述第一信号采集单元包括称重传感器，所述第二信号采集单元包括振动传感器。

根据本公开的实施例，所述称重传感器包括条式传感器和弯板式传感器中的任一种。

根据本公开的实施例，所述振动传感器是加速度振动传感器、速度振动传感器和位移振动传感器中的任一种。

根据本公开的实施例，根据所述称重信号和所述振动信号生成监测结果包括：根据所述称重信号确定称重特征；根据所述振动信号确定振动特征；根据所述称重特征与所述振动特征之间的特征比值和参考值确定监测结果。

根据本公开的实施例，根据所述振动信号确定振动特征包括：通过对所述振动信号进行时频域变换，确定多个频率下的振动信息；根据所述多个频率下的振动信息确定有效振动信息；以及根据所述有效振动信息确定振动特征。

根据本公开的实施例，所述振动信号通过以下公式来表示：

其中，X(t)代表所述振动信号，W(t)代表标准信号，

代表多个频率下的振动信息，n代表多个频率下的振动信息的数量，A_i代表第i个振动信息中的振动幅度，ω_i代表第i个振动信息中的振动角频率，θ_i代表第i个振动信息中的振动初始相位。

根据本公开的实施例，根据所述多个频率下的振动信息确定有效振动信息包括：在所述多个频率下的振动信息中选取在2-3.5Hz和10-15Hz中的至少一个频率下的振动信息作为有效振动信息。

根据本公开的实施例，根据所述有效振动信息确定振动特征包括：

通过将所述有效振动信息合成而生成合成振动信息；

根据所述合成振动信息确定振动特征。

根据本公开的实施例，根据所述称重特征与所述振动特征之间的特征比值和参考值确定监测结果包括：将所述特征比值与所述参考值作差来获得偏差；根据所述偏差与预设阈值的差值来确定所述监测结果。

根据本公开的实施例，根据所述幅度比值与所述参考值确定监测结果包括：将所述特征比值与所述参考值作差来获得偏差，将所述偏差作为监测结果。

根据本公开的实施例，所述称重设备监测方法还包括：利用预警单元根据所述监测结果来执行预警操作。

根据本公开的实施例，利用预警单元根据所述监测结果来执行预警操作包括：根据所述偏差与预设阈值的差值来确定预警信息。

根据本公开的实施例，所述数据处理单元周期性地根据所述称重信号和所述振动信号生成监测结果。

根据本公开的实施例，所述第二信号采集单元独立于所述称重设备或者是所述称重设备的组成部分。

应当注意，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反，流程图中描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

应当理解，本公开的权利要求、说明书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本公开的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本公开说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而并不意在限定本公开。如在本公开说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本公开说明书和权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

虽然本文已经示出和描述了本披露的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式来提供。本领域技术人员可以在不偏离本披露思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本披露的过程中，可以采用对本文所描述的本披露实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本披露的保护范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的等同或替代方案。

Claims (10)

1.一种称重设备监测系统，其中，所述称重设备监测系统包括：

第一信号采集单元，其用于获取车辆在通过所述称重设备时的称重信号；

第二信号采集单元，其用于获取车辆在通过所述称重设备时的振动信号；以及

数据处理单元，其用于根据所述称重信号和所述振动信号生成监测结果。

2.根据权利要求1所述的称重设备监测系统，其中，所述第一信号采集单元布置于称重区域中，所述第二信号采集单元布置于所述称重区域中且位于所述第一信号采集单元上方。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的称重设备监测系统，其中，所述数据处理单元配置为采取如下方式根据所述称重信号和所述振动信号生成监测结果：

根据所述称重信号确定称重特征；

根据所述振动信号确定振动特征；

根据所述称重特征与所述振动特征之间的特征比值和参考值确定监测结果。

4.根据权利要求3所述的称重设备监测系统，其中，所述数据处理单元配置为采取如下方式根据所述振动信号确定振动特征：

通过对所述振动信号进行时频域变换，确定多个频率下的振动信息；

根据所述多个频率下的振动信息确定有效振动信息；以及

根据所述有效振动信息确定振动特征。

5.根据权利要求4所述的称重设备监测系统，其中，所述数据处理单元配置为采取以下方式根据所述有效振动信息确定振动特征：

通过将所述有效振动信息合成而生成合成振动信息；

根据所述合成振动信息确定振动特征。

6.根据权利要求3所述的称重设备监测系统，其中，所述数据处理单元配置为采取如下方式根据所述称重特征与所述振动特征之间的特征比值和参考值确定监测结果：

将所述特征比值与所述参考值作差来获得偏差；

根据所述偏差与预设阈值的差值来确定所述监测结果。

7.根据权利要求3所述的称重设备监测系统，其中，所述数据处理单元配置为采取如下方式根据所述称重特征与所述振动特征之间的特征比值和参考值确定监测结果：

将所述特征比值与所述参考值作差来获得偏差，将所述偏差作为监测结果。

8.根据权利要求7所述的称重设备监测系统，其中，所述称重设备监测系统还包括：

预警单元，其用于根据所述监测结果来执行预警操作。

9.根据权利要求8所述的称重设备监测系统，其中，所述预警单元配置为采取如下方式根据所述监测结果来执行预警操作：

根据所述偏差与预设阈值的差值来确定预警信息。

10.一种利用监测系统监测称重设备状况的监测方法，其中，所述监测系统是根据权利要求1-9中任一项所述的称重设备监测系统。

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