CN116469255A - 一种高速公路货车称重的智能分析终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速公路货车称重的智能分析终端，涉及交通控制领域，包括称重单元，其用于获取货车总重、货车车轴重量、货车轴型和每轴的轮胎数；防干扰单元，计算货车是否存在规避超重的行为；数据采集单元，用于获取称重单元和车辆识别单元的数据；计算机单元，用于判断货车是否存在超重行为；误差统计单元，用于统计计算称重单元发生称重误差的行为；分析单元，用于得出称重单元是否存在问题；该高速公路货车称重的智能分析终端，能够分析得出称重单元检测货车重量合格的概率，进而判断称重单元是否需要进行检修，通过对称重单元的分析并及时对不合格的称重单元进行检修，降低了货车超重未被检测出来的概率，有效提高了货车称重的准确性。

Description

一种高速公路货车称重的智能分析终端

技术领域

本发明涉及交通控制技术，具体涉及一种高速公路货车称重的智能分析终端。

背景技术

货车超载对高速公路安全行车或运输造成了极大的危害，货车超载使货车长期处于超负荷运转状态，造成车辆安全性能下降，诱发了大量的高速公路交通事故，据统计，70％的高速公路交通事故是由于货车超载引发的，50％的群死群伤的事故重大道路交通事故与超限超载有直接关系，因此对于进入高速公路的货车进行重量检测非常重要。

在公告号为CN109949575B的中国发明专利中公开了一种高速公路货车智慧动态称重系统，包括：摄像机、动态称重传感器组、光幕、机柜、语音设备、LED显示屏和物联网传输端；所述摄像机包括两台车牌识别摄像机，分别安装于沿道路方向布设的岛台的前后方；所述摄像机和动态称重传感器组、光幕、语音设备、LED显示屏分别和机柜内的工控机的输入端相连，机柜内的工控机的输出端和物联网传输端相连；摄像机采集货车前后车牌信息；动态称重传感器组感知车辆重量信息；光幕传感器将多个光电传感器等距离地排列在发射器和接收器上，所产生的测量光线在测量区域形成一道幕墙，对货车进行外围轮廓扫描获得剖面尺寸后通过串口把光幕可编程控制器与机柜中的控制器相连，从而可以检测车辆到达以及得出货车的长度和宽度信息；语音设备与LED显示屏实时播报和显示货车车牌、车型和称重信息；物联网传输端将货车车牌、车型和称重信息上传至高速公路管理部门的云端数据服务器。本发明能够有效减少由于路面不平及车辆重心不稳引起的称重偏差，为货车智慧收费系统或货车治超劝返系统提供在线实时服务；

上述中的相关技术存在以下缺陷：无法根据称重系统的历史数据分析判断得出用于对车辆进行称重的相关设备自身是否存在问题，进而容易出现因为称重设备问题而导致的货车超重或者超重的货车未被检测出来，为此，本方案提出了一种高速公路货车称重的智能分析终端。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速公路货车称重的智能分析终端，以解决现有技术中无法根据称重系统的历史数据分析判断得出用于对车辆进行称重的相关设备自身是否存在问题，进而容易出现因为称重设备问题而导致的货车超重或者超重的货车未被检测出来。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高速公路货车称重的智能分析终端，包括称重单元，其用于获取货车总重、货车车轴重量、货车轴型和每轴的轮胎数；

车辆识别单元，其与称重单元连接，用于在对货车称重的同时识别货车的车牌、车型和货车注册信息；

防干扰单元，其与称重单元连接，接收称重单元测得的数据并计算货车是否存在规避超重的行为；

数据采集单元，其分别与称重单元和车辆识别单元连接，用于获取称重单元和车辆识别单元的数据；

计算机单元，其与数据采集单元连接，用于获取数据采集单元所采集到的数据并对其进行计算，判断货车是否存在超重行为，其还与防干扰单元连接，用于记录货车规避超重的行为，计算机单元通过工业控制计算机系统以称重单元检测货车得出的货车总重、货车车轴重量、货车轴型和每轴的轮胎数为依据进行计算，根据货车的类型判断该类型货车是否存在超重行为；

误差统计单元，其与计算机单元连接，用于统计计算称重单元发生称重误差的行为，通过数据传输模块将称重单元发生的误差数据发送给数据库；

数据库，其分别与数据采集单元、计算机单元和误差统计单元，用于对数据采集单元、计算机单元和误差统计单元中的数据进行储存；

分析单元，其分别与数据库和计算机单元连接，用于对数据库中的称重数据进行分析，得出称重单元是否存在问题并反馈给计算机单元，称重单元检测的货车重量服从典型的正态分布，根据正态分布及数理统计的知识，称重单元的称重误差，其中，代表均值，描述误差/>集中分布的位置；/>为标准差，描述误差/>分布的离散程度，经标准化变换后，/>，当称重单元允许的期间核查误差为2吨时，随机检测货车重量合格的概率为/>，通过计算期间核查误差的均值和标准差，借助标准正态分布概率表即可得出称重单元检测货车重量合格的概率。

进一步地，还包括报警单元，其与计算机单元连接，用于在计算机单元计算得出货车存在超重行为时发出警报，提醒工作人员对超重货车进行处理。

进一步地，还包括监控单元，其与计算机单元连接，用于监控记录货车称重过程，监控货车称重的过程，在货车出现称重不规范的行为时，工作人员可通知货车重新进行称重。

进一步地，还包括显示单元，其与称重单元连接，用于显示货车总重、货车车轴重量、货车轴型和每轴的轮胎数信息，方便工作人员和货车驾驶员查看，如信息不属实导致货车称重计算不准确，可重新进行称重，其还与车辆识别单元连接，用于显示货车的车牌、车型和货车注册信息，同样方便工作人员和货车驾驶员查看，以防止货车相关信息出现问题，其还与计算机单元连接，用于显示货车称重结果。

进一步地，所述称重单元包括控制模块、重量检测模块、货车分离模块、轮胎识别模块和地感线圈模块，所述控制模块分别与重量检测模块、货车分离模块、轮胎识别模块和地感线圈模块连接，所述重量检测模块、货车分离模块、轮胎识别模块和地感线圈模块均与防干扰单元连接，所述重量检测模块、货车分离模块、轮胎识别模块和地感线圈模块还均与数据采集单元连接。

进一步地，所述重量检测模块用于称量货车总重和货车车轴重量。

进一步地，所述轮胎识别模块用于识别货车轴型和每轴的轮胎数。

进一步地，所述货车轴型包括单轴、双轴和三联轴。

进一步地，所述货车分离模块和地感线圈模块用于准确分离各种类型的货车，保证称重检测数据与货车相对应。

与现有技术相比，本发明提供的一种高速公路货车称重的智能分析终端，具备以下有益效果：

通过分析单元以称重单元、计算机单元和误差统计单元中的数据为依据，分析得出称重单元检测货车重量合格的概率，进而判断称重单元是否需要进行检修，通过对称重单元的分析并及时对不合格的称重单元进行检修，有效提高了货车称重的准确性，有效降低了货车重复称重的概率，进一步降低了工作人员的工作量；

通过防干扰单元以称重单元所测得的货车总重、货车车轴重量、货车轴型和每轴的轮胎数等数据为依据，计算货车是否存在规避超重的行为，进而降低了货车超重未被检测出来的概率，从而有效提高了货车称重的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种高速公路货车称重的智能分析终端原理框图；

图2为本发明实施例提供的显示单元和监控单元结构连接示意图；

图3为本发明实施例提供的称重单元结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

实施例

请参阅图1-图3，一种高速公路货车称重的智能分析终端，包括称重单元，其用于获取货车总重、货车车轴重量、货车轴型和每轴的轮胎数，称重单元包括控制模块、重量检测模块、货车分离模块、轮胎识别模块和地感线圈模块，控制模块分别与重量检测模块、货车分离模块、轮胎识别模块和地感线圈模块连接，重量检测模块、货车分离模块、轮胎识别模块和地感线圈模块均与防干扰单元连接，重量检测模块、货车分离模块、轮胎识别模块和地感线圈模块还均与数据采集单元连接，重量检测模块用于称量货车总重和货车车轴重量，轮胎识别模块用于识别货车轴型和每轴的轮胎数，货车轴型包括单轴、双轴和三联轴，货车分离模块和地感线圈模块用于准确分离各种类型的货车，保证称重检测数据与货车相对应。

车辆识别单元，其与称重单元连接，用于在对货车称重的同时识别货车的车牌、车型和货车注册信息，车辆识别单元所识别的货车的车牌、车型和货车注册信息等数据与称重单元所检测出货车的货车总重、货车车轴重量、货车轴型和每轴的轮胎数相关联。

防干扰单元，其与称重单元连接，接收称重单元测得的数据并计算货车是否存在规避超重的行为，根据货车各轴重数据特性分析，对于六轴货车来说，各轴组重量与货车总重之间具有很强的相关性，特别是属于同一轴组的各单轴重量有较强的关系，第一轴重量与货车总重之间的相关性较弱，因此，在特征分析中，不加入第一轴重量的影响；对同轴组的第二轴和第三轴数据进行方差分析，得出同轴组的各轴重具有相同的均值，分析相邻轴组的重量与货车总轴重之间的相关性，得出货车总重与相邻轴组的重量之间具有较强的相关性，对同轴组的第四轴、第五轴与第六轴进行分析，得出变异系数在百分之四十以下为合格，变异系数大于百分之四十的货车存在规避超重的行为，进而降低了货车超重未被检测出来的概率。

数据采集单元，其分别与称重单元和车辆识别单元连接，用于获取称重单元中的货车总重、货车车轴重量、货车轴型和每轴的轮胎数等数据，还用于获取车辆识别单元的车牌、车型和货车注册信息等数据，通过数据传输模块将上述数据发送给计算机单元。

计算机单元，其与数据采集单元连接，用于获取数据采集单元所采集到的数据并对其进行计算，计算机单元通过工业控制计算机系统以称重单元检测货车得出的货车总重、货车车轴重量、货车轴型和每轴的轮胎数为依据进行计算，根据货车的类型判断该类型货车是否存在超重行为，其还与防干扰单元连接，用于记录货车规避超重的行为，后续识别到该货车时，能够自动显示该货车有规避超载行为的记录，在通过机器检测的同时，需要工作人员对该货车进行外观检测，防止该货车还有其他规避超载行为。

误差统计单元，其与计算机单元连接，用于统计计算称重单元发生称重误差的行为，通过数据传输模块将称重单元发生的误差数据发送给数据库。

数据库，其分别与数据采集单元、计算机单元和误差统计单元，用于对数据采集单元、计算机单元和误差统计单元中的数据进行储存。

分析单元，其分别与数据库和计算机单元连接，用于对数据库中的称重数据进行分析，得出称重单元是否存在问题并反馈给计算机单元，称重单元检测的货车重量服从典型的正态分布，根据正态分布及数理统计的知识，称重单元的称重误差，其中，代表均值，描述误差/>集中分布的位置；/>为标准差，描述误差/>分布的离散程度，经标准化变换后，/>，当称重单元允许的期间核查误差为2吨时，随机检测货车重量合格的概率为/>，通过计算期间核查误差的均值和标准差，借助标准正态分布概率表即可得出称重单元检测货车重量合格的概率，进而判断称重单元是否需要进行检修，通过对称重单元的分析，并及时对不合格的称重单元进行检修，有效提高了货车称重的准确性。

还包括报警单元，其与计算机单元连接，用于在计算机单元计算得出货车存在超重行为时发出警报，提醒工作人员对超重货车进行处理。

还包括监控单元，其与计算机单元连接，用于监控记录货车称重过程，防止货车出现称重不规范的行为时查询不到证据，进而在货车出现称重不规范的行为时，工作人员可通知货车重新进行称重。

还包括显示单元，其与称重单元连接，用于显示货车总重、货车车轴重量、货车轴型和每轴的轮胎数信息，方便工作人员和货车驾驶员查看，如信息不属实导致货车称重计算不准确，可重新进行称重，其还与车辆识别单元连接，用于显示货车的车牌、车型和货车注册信息，同样方便工作人员和货车驾驶员查看，以防止货车相关信息出现问题，其还与计算机单元连接，用于显示货车称重结果，便于工作人员查看，决定是否放行。

工作原理：使用时，当货车通过称重单元时，称重单元检测得出货车货车总重、货车车轴重量、货车轴型和每轴的轮胎数等数据，并通过数据采集单元发送给计算机单元，计算机单元通过工业控制计算机系统以称重单元检测货车得出的货车总重、货车车轴重量、货车轴型和每轴的轮胎数为依据进行计算，根据货车的类型判断该类型货车是否存在超重行为，同时称重单元将检测得出货车总重、货车车轴重量、货车轴型和每轴的轮胎数等数据发送给防干扰单元，防干扰单元根据上述数据计算货车是否存在规避超重的行为，进而降低了货车超重未被检测出来的概率，另外分析单元以称重单元、计算机单元和误差统计单元中的数据为依据，分析得出称重单元检测货车重量合格的概率，进而判断称重单元是否需要进行检修，通过对称重单元的分析，并及时对不合格的称重单元进行检修，有效提高了货车称重的准确性。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，属于“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (9)

1.一种高速公路货车称重的智能分析终端，其特征在于，包括称重单元，其用于获取货车总重、货车车轴重量、货车轴型和每轴的轮胎数；

车辆识别单元，其与称重单元连接，用于在对货车称重的同时识别货车的车牌、车型和货车注册信息；

防干扰单元，其与称重单元连接，接收称重单元测得的数据并计算货车是否存在规避超重的行为；

数据采集单元，其分别与称重单元和车辆识别单元连接，用于获取称重单元和车辆识别单元的数据；

计算机单元，其与数据采集单元连接，用于获取数据采集单元所采集到的数据并对其进行计算，判断货车是否存在超重行为，其还与防干扰单元连接，用于记录货车规避超重的行为；

误差统计单元，其与计算机单元连接，用于统计计算称重单元发生称重误差的行为；

数据库，其分别与数据采集单元、计算机单元和误差统计单元，用于对数据采集单元、计算机单元和误差统计单元中的数据进行储存；

分析单元，其分别与数据库和计算机单元连接，用于对数据库中的称重数据进行分析，得出称重单元是否存在问题并反馈给计算机单元。

2.根据权利要求1所述的一种高速公路货车称重的智能分析终端，其特征在于，还包括报警单元，其与计算机单元连接，用于在计算机单元计算得出货车存在超重行为时发出警报，提醒工作人员对超重货车进行处理。

3.根据权利要求1所述的一种高速公路货车称重的智能分析终端，其特征在于，还包括监控单元，其与计算机单元连接，用于监控记录货车称重过程。

4.根据权利要求1所述的一种高速公路货车称重的智能分析终端，其特征在于，还包括显示单元，其与称重单元连接，用于显示货车总重、货车车轴重量、货车轴型和每轴的轮胎数信息，其还与车辆识别单元连接，用于显示货车的车牌、车型和货车注册信息，其还与计算机单元连接，用于显示货车称重结果。

5.根据权利要求1所述的一种高速公路货车称重的智能分析终端，其特征在于，所述称重单元包括控制模块、重量检测模块、货车分离模块、轮胎识别模块和地感线圈模块，所述控制模块分别与重量检测模块、货车分离模块、轮胎识别模块和地感线圈模块连接，所述重量检测模块、货车分离模块、轮胎识别模块和地感线圈模块均与防干扰单元连接，所述重量检测模块、货车分离模块、轮胎识别模块和地感线圈模块还均与数据采集单元连接。

6.根据权利要求5所述的一种高速公路货车称重的智能分析终端，其特征在于，所述重量检测模块用于称量货车总重和货车车轴重量。

7.根据权利要求5所述的一种高速公路货车称重的智能分析终端，其特征在于，所述轮胎识别模块用于识别货车轴型和每轴的轮胎数。

8.根据权利要求7所述的一种高速公路货车称重的智能分析终端，其特征在于，所述货车轴型包括单轴、双轴和三联轴。

9.根据权利要求5所述的一种高速公路货车称重的智能分析终端，其特征在于，所述货车分离模块和地感线圈模块用于准确分离各种类型的货车，保证称重检测数据与货车相对应。