CN115060350A - 一种动态汽车衡检定用智能终端装置及其控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动态汽车衡检定用智能终端装置及其控制系统，其中智能终端装置包括控制模块、触控模块、显示模块、串口模块、网络模块、存储模块和电源模块；控制系统包括UI界面、通信组件、边缘节点组件、车型管理、系统配置、检定作业流程管理和数据池管理组件；本发明结合现场动态汽车衡系统和管理中心平台，实现了自动化测量和数据自动上报功能，可显著提高动态汽车衡系统现场检定作业效率。检定人员无需进行任何数据读取和人工记录，只需要选择标准作业，然后进行数据确认即可。
Description
技术领域
本发明涉及动态汽车衡检定技术领域，尤其涉及一种动态汽车衡检定用智能终端装置及其控制系统。
背景技术
计重收费系统广泛应用于我国的高速公路收费站，该系统的核心是动态汽车衡。为了确保计费准确，必须周期性对动态汽车衡进行强制检定。动态汽车衡是室外安装的工作计量器具，检定员需要携带笔记本电脑现场对仪表参数进行调试并记录原始数据，现场记录数据受环境影响因素很大，笔记本电脑现场使用受到很大影响，主要表现在：
1、在炎热的夏季或者阳光充足的白天，当太阳直射时，屏幕很容易反光，即使屏幕亮度调整到最大，大多数也无法看清记录表格内容；
2、在北方的秋冬季节，风沙、雨、雪、对笔记本电脑性能受影响，很可能出现故障无法使用的情况。
目前的检定作业流程在多个环节需要人工参与，耗费大量人力和物力，特别是在数据记录方面，检定人员需要手动将动态汽车衡的测量数据记录在表格里，然后手动录入到管理系统中。在整个记录和录入工作过程中，人员工作繁重且在手动记录过程中，容易出现记录错误，所以，作业现场亟需一种能够自动记录和上报数据的装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种动态汽车衡检定用智能终端装置及其控制系统，能够降低检定过程中的工作人员的工作量，从而提高作业效率和质量的目的，具有良好的推广应用价值。
本发明采用的技术方案为：
一种动态汽车衡检定用智能终端装置，包括控制模块、触控模块、显示模块、串口模块、网络模块、存储模块和电源模块，所述的控制模块通过相应的端口分别连接触控模块、显示模块、串口模块、网络模块、存储模块和电源模块，所述的控制模块采用CortexTM-A8架构的AM3358处理器；所述的触控模块采用5点电容触控芯片GT911，以SPI总线方式与控制模块相连；所述的电源接口模块采用AXP223专用管理芯片，为各模块提供所需的电压。
所述的显示模块采用分辨率为1024*600的IPS液晶显示器。
所述的串口模块包括TTL串口、RS232串口和RS485串口接口电路。
所述的网络模块包括WAN配置单元，RJ45、4G和WIFI网络接口。
所述的存储模块包括NAND Flash闪存芯片、TF外存接口和NT5CC128M16JR-EK内存芯片。
一种动态汽车衡检定用智能终端装置的控制系统，包括UI界面、通信组件、边缘节点组件、车型管理、系统配置、检定作业流程管理和数据池管理组件。
所述的UI界面，用于检定人员进行现场操作。
所述的通信组件，将智能终端装置和管理中心软件以及动态汽车衡系统之间的数据交互，以及通信参数的配置和管理；通信组件与管理中心采用MQTT协议进行数据交互。
所述的边缘节点组件是管理中心平台边缘应用管理和智能终端装置边缘应用之间的中间件，负责对智能终端装置边缘应用进行管理调用并上报智能终端装置边缘应用状态给管理中心平台；执行管理中心平台下发的边缘应用参数并对智能终端装置应用进行更新。
所述的车型管理是对现场参考车辆的轴型、轴重、车辆总重量的约定真值数据进行模板化管理和配置；系统配置包括装置安装地点、时间设置、和动态汽车衡系统以上基础相关信息的配置；检定作业流程管理包括参考车辆的车型选择、车速选择以及车辆动态试验次数设定
本发明采用硬件和软件相结合的方式，通过一个高度集成的智能终端装置和控制软件，实现动态汽车衡检定现场作业数据的自动记录和上报。采用模块化设计，通信组件负责完成数据采集和数据上报；边缘节点组件负责管理装置的边缘应用和云端边缘应用的同步和更新，下发配置参数和管理应用组件；车型参数管理、系统设置、作业流程管理等本地应用，既能够根据现场需求进行配置和修改，也可通过云端进行远程更新。该方式有效提高了整个系统的灵活性和可靠性。本发明集成度高、体积小，便于安装和部署方便，可根据现场情况灵活调整，能够提高作业效率、降低人工成本和出错率，装置结构紧凑、集成度高，终端具有低成本、灵活性高、易操作等特点。
附图说明
图1为本发明的硬件结构示意图；
图2为本发明的用例示意图；
图3是本发明的控制软件流程图；
图4是本发明的标准作业程序流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种动态汽车衡检定用智能终端装置，包括控制模块、触控模块、显示模块、串口模块、网络模块、存储模块和电源模块，所述的控制模块通过相应的端口分别连接触控模块、显示模块、串口模块、网络模块、存储模块和电源模块，所述的控制模块采用CortexTM-A8架构的AM3358处理器；所述的触控模块采用5点电容触控芯片GT911，以SPI总线方式与控制模块相连；所述的电源接口模块采用AXP223专用管理芯片，为各模块提供所需的电压。
所述的显示模块采用分辨率为1024*600的IPS液晶显示器。
所述的串口模块包括TTL串口、RS232串口和RS485串口接口电路。
所述的网络模块包括WAN配置单元，RJ45、4G和WIFI网络接口。
所述的存储模块包括NAND Flash闪存芯片、TF外存接口和NT5CC128M16JR-EK内存芯片。
一种动态汽车衡检定用智能终端装置的控制系统，包括UI界面、通信组件、边缘节点组件、车型管理、系统配置、检定作业流程管理和数据池管理组件。
所述的UI界面，用于检定人员进行现场操作。
所述的通信组件，将智能终端装置和管理中心软件以及动态汽车衡系统之间的数据交互，以及通信参数的配置和管理；通信组件与管理中心采用MQTT协议进行数据交互。
所述的边缘节点组件是管理中心平台边缘应用管理和智能终端装置边缘应用之间的中间件，负责对智能终端装置边缘应用进行管理调用并上报智能终端装置边缘应用状态给管理中心平台；执行管理中心平台下发的边缘应用参数并对智能终端装置应用进行更新。
所述的车型管理是对现场参考车辆的轴型、轴重、车辆总重量的约定真值数据进行模板化管理和配置；系统配置包括装置安装地点、时间设置、和动态汽车衡系统以上基础相关信息的配置；检定作业流程管理包括参考车辆的车型选择、车速选择以及车辆动态试验次数设定。
下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
本发明主要包含动态汽车衡检定用智能终端装置组成的硬件平台和控制系统两大部分，其中，动态汽车衡检定用智能终端装置控制模块、触控模块、显示模块、串口模块、网络模块、存储模块和电源模块，所述的控制模块通过相应的端口分别连接触控模块、显示模块、串口模块、网络模块、存储模块和电源模块，所述的控制模块采用CortexTM-A8架构的AM3358处理器；所述的触控模块采用5点电容触控芯片GT911，以SPI总线方式与控制模块相连；所述的电源接口模块采用AXP223专用管理芯片，为各模块提供所需的电压。
所述的控制单元用于协调和控制其他模块完成动态汽车衡检定模板数据的导入、显示和编辑，同时通过通信模块采集动态汽车衡系统控制仪表的测量数据；控制单元对采集的数据进行信息的解读转化，将其中的轴型、轴重、车辆总重量等数据显示在触摸屏上，供现场检定人员进行确认。优选地，所述控制模块为采用CortexTM-A8架构的AM3358处理器。
所述触控模块用于运行和控制软件及参数的设定，指令的下达。优选地，所述触摸屏模块采用5点电容触控芯片GT911，以SPI总线方式与控制模块相连。
所述的显示模块采用分辨率为1024*600的IPS液晶显示器，用于显示动态汽车衡的状态参数和配置信息，配合触摸屏完成对动态汽车衡检定作业流程的标准化和智能化升级。
所述的串口模块包括TTL串口、RS232串口和RS485串口接口电路。用来连接动态汽车衡系统并获取现场测量的速度、轴重、总重等信息。
所述的网络模块包括WAN配置单元，RJ45、4G和WIFI网络接口。将智能终端装置连接至管理中心服务器，实现终端和管理中心的数据通信。
所述的存储模块包括NAND Flash闪存芯片、TF外存接口和NT5CC128M16JR-EK内存芯片。用于保存系统参数、作业模板数据以及提供程序运算空间。
优选地，所述电源接口模块采用AXP223专用管理芯片，为各模块提供所需的电压。
控制系统包括UI界面、通信组件、边缘节点组件、车型管理、系统配置、检定作业流程管理和数据池管理组件等部分。
所述UI界面，用于检定人员进行现场操作，采用安卓风格设计，美观大方，具有良好交互性和使用体验；
所述通信组件，负责装置和管理中心软件以及动态汽车衡系统之间的数据交互，以及通信参数的配置和管理；通信组件与管理中心采用MQTT协议进行数据交互。
所述边缘节点组件是平台边缘应用管理和装置边缘应用之间的中间件，负责对装置边缘应用进行管理调用并上报装置边缘应用状态给管理平台；执行管理平台下发的边缘应用参数并对装置边缘应用进行更新；具体是通过终端硬件中的网络模块来实现，数据通信基于WebSocket持久连接方式实现。边缘节点组件、管理平台边缘应用管理和装置边缘应用本质上均为软件模块，具体功能由业务逻辑来确定。装置边缘应用包含但不局限于车型管理、配置管理、作业管理和通讯参数管理等软件模块。
所述车型管理是对现场参考车辆的轴型、轴重、车辆总重量的约定真值等数据进行模板化管理和配置，以便检定人员进行选用；在现场作业开始前，由现场检定人员根据选择所使用的参考车辆，为控制软件对测量数据的分析提供依据。
所述系统配置主要包括装置安装地点、时间设置、和动态汽车衡系统等基础相关信息的配置，此基础数据将会和测量数据一并上报管理平台，为检定证书出具提供依据；
所述检定作业流程管理包括参考车辆的车型选择、车速选择以及车辆动态试验次数设定等；
优选地，所述UI界面基于触摸屏专用软件开发，能够实现快速更新和迭代；
优选地，所述车型管理包括常用车型参数模板和定制化模板管理，其中常用车型包含双轴刚性参考车辆、三轴/四轴刚性参考车辆、三轴刚性车辆再加挂两轴拖车/三轴刚性车辆再加挂三轴拖车五种类型；
优选地，所述检定作业流程管理包括参考车辆的车型选择、车速选择以及试验次数设定等，其中参数选项严格按照相关标准执行，只有具有权限的检定人员方可对选项和参数范围进行更改。
参见图1，硬件装置上电后，用户首先通过触控模块对串口模块和网络模块进行配置，确保通信正常。若串口通信出错，则装置无法进行现场作业；网络通信异常不影响现场作业，装置会在网络恢复后进行续传。现场作业时，检定员通过触控模块选择车型、载重等数据，然后启动测量程序。装置通过串口模块自动获取车速、总量等数据；本组测量完毕后，检定人员在通过触控模块进行数据核对和确认，装置自动进行保存并上传测量数据。
参见图2，本发明结合现场动态汽车衡系统和管理中心平台，实现了自动化测量和数据自动上报功能，可显著提高动态汽车衡系统现场检定作业效率。检定人员无需进行任何数据读取和人工记录，只需要选择标准作业，然后进行数据确认即可。动态汽车衡系统、本发明和管理平台采用云边端协同的方式进行工作，其中管理中心相当于管理云端、本发明装置相当于边缘端、动态汽车衡系统相当于设备端。装置控制软件采用模块化设计，通信组件负责完成数据采集和数据上报；边缘节点组件负责管理装置的边缘应用和云端边缘应用的同步和更新，下发配置参数和管理应用组件；车型参数管理、系统设置、作业流程管理等本地应用，既能够根据现场需求进行配置和修改，也可通过云端进行远程更新。该方式有效提高了整个系统的灵活性和可靠性。本发明集成度高、体积小，便于安装和部署方便，可根据现场情况灵活调整，具有良好推广前景。
参见图3，本发明控制软件在系统开机后先通过串口对动态汽车衡系统中的控制仪表进行检测，控制仪表通信正常则系统显示检定作业模板供现场检定人员选择；如果通信异常则显示故障信息，故障排除后方可进入检定作业模板选择界面。检定人员选择完检定模板后，系统执行标准作业程序；执行过程中，在界面显示参考车辆信息，同时实时采集控制仪表测量的车速、重量数据。标准作业程序行正常结束后，现场检定人员对结果进行确认后，系统自动完成上传并显示传输结果；若标准作业程序非正常结束，则检定人员可选择是否重新检测。
参见图4，本发明执行标准作业程序时，首选进行参考车辆的选择，然后对车型、车速和试验次数进行确认，信息有误则重新选择参考车辆。信息确认无误后，软件实时通过串口模块获取控制仪表数据并以列表形式显示在触摸屏上。现场检定人员无需通过控制仪表的显示屏读取和记录数据，只需在本设备触摸屏上进行确认即可。有效数据未达到规定的动态试验次数，则重复进行检测和确认，直到有效数据达到要求时，则本次测量结束。测量结束后，软件依据相关规程对测试数据进行初步分析，计算准确度等级并显示在触摸屏上，供检定人员参考。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种动态汽车衡检定用智能终端装置，其特征在于：包括控制模块、触控模块、显示模块、串口模块、网络模块、存储模块和电源模块，所述的控制模块通过相应的端口分别连接触控模块、显示模块、串口模块、网络模块、存储模块和电源模块，所述的控制模块采用CortexTM-A8架构的AM3358处理器；所述的触控模块采用5点电容触控芯片GT911，以SPI总线方式与控制模块相连；所述的电源接口模块采用AXP223专用管理芯片，为各模块提供所需的电压。
2.根据权利要求1所述的动态汽车衡检定用智能终端装置，其特征在于：所述的显示模块采用分辨率为1024*600的IPS液晶显示器。
3.根据权利要求2所述的动态汽车衡检定用智能终端装置，其特征在于：所述的串口模块包括TTL串口、RS232串口和RS485串口接口电路。
4.根据权利要求3所述的动态汽车衡检定用智能终端装置，其特征在于：所述的网络模块包括WAN配置单元，RJ45、4G和WIFI网络接口。
5.根据权利要求4所述的动态汽车衡检定用智能终端装置，其特征在于：所述的存储模块包括NAND Flash闪存芯片、TF外存接口和NT5CC128M16JR-EK内存芯片。
6.一种基于权利要求1所述的动态汽车衡检定用智能终端装置的控制系统，其特征在于：包括UI界面、通信组件、边缘节点组件、车型管理、系统配置、检定作业流程管理和数据池管理组件。
7.根据权利要求6所述的动态汽车衡检定用智能终端装置的控制系统，其特征在于：所述的UI界面，用于检定人员进行现场操作。
8.根据权利要求7所述的动态汽车衡检定用智能终端装置的控制系统，其特征在于：所述的通信组件，将智能终端装置和管理中心软件以及动态汽车衡系统之间的数据交互，以及通信参数的配置和管理；通信组件与管理中心采用MQTT协议进行数据交互。
9.根据权利要求8所述的动态汽车衡检定用智能终端装置的控制系统，其特征在于：所述的边缘节点组件是管理中心平台边缘应用管理和智能终端装置边缘应用之间的中间件，负责对智能终端装置边缘应用进行管理调用并上报智能终端装置边缘应用状态给管理中心平台；执行管理中心平台下发的边缘应用参数并对智能终端装置应用进行更新。
10.根据权利要求9所述的动态汽车衡检定用智能终端装置的控制系统，其特征在于：所述的车型管理是对现场参考车辆的轴型、轴重、车辆总重量的约定真值数据进行模板化管理和配置；系统配置包括装置安装地点、时间设置、和动态汽车衡系统以上基础相关信息的配置；检定作业流程管理包括参考车辆的车型选择、车速选择以及车辆动态试验次数设定。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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