CN205983098U - 一种高速公路沥青混合料出场监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高速公路沥青混合料出场监测系统，包括有主控制器、RFID标签以及分别与主控制器连接的称重单元、视频监控单元、标签读写器、存储模块、电源模块，标签读写器与无线温度检测单元、RFID标签无线通信连接。本实用新型利用RFID技术和无线技术实现混合料出场车辆身份认证和出场重量和温度的采集，提升管理人员的决策能力和施工人员工作效率。

Description

一种高速公路沥青混合料出场监测系统

技术领域：

本实用新型涉及远程联网监测技术领域，尤其是一种高速公路沥青混合料出场监测系统。

背景技术：

近几年，我国在交通基建方面大量的资金投入，使得公路工程建设得到迅猛发展，对施工过程的质量监管提出更高的要求。由于公路工程建设自身存在的特点：点多、线长、面广，项目建设指挥部与各施工单位、监理单位相距较远，信息交流不畅通，经常出现管理不到位，工作效率不高的后果。在沥青混合料出场的时质量无法保证，无法追溯哪个环境出现问题的现象，进出拌和站的车辆无法识别而造成管理混乱问题、沥青的运输车辆不按照既定路线行走、拌和站实际生产数据受人为影响而导致不能真实反映实际生产情况等等，完整的沥青路面管理过程的质量追溯体系，实现了施工原材料监测、拌和场生产监测、沥青混合料出场数据监测，路面施工在线监测的全生命周期的质量追溯；

综上所述，将视频监控、生产数据监控进行整合，并充分利用视频分析技术、车牌识别技术、GPS车辆定位技术、自动称重系统、沥青温度在线监测技术对数据进行二次挖掘，形成一套完整的工程质量数据监控体系，将是对目前传统工程监控体系的升级，也是今后发展的方向。

实用新型内容：

本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种高速公路沥青混合料出场监测系统。

本实用新型采用的技术方案是：

一种高速公路沥青混合料出场监测系统，其特征在于：包括有主控制器、RFID标签以及分别与主控制器连接的称重单元、视频监控单元、标签读写器、存储模块、电源模块，标签读写器与无线温度检测单元、RFID标签无线通信连接；所述RFID标签安装于沥青混合料运输车后面挡板，RFID标签中具有以下信息：沥青混合料运输车车牌、RFID标签号、混合料运输车自重；主控制器采集到待出场沥青混合料的RFID标签信息、重量信息、图片信息、温度信息并存入存储模块，将重量信息、温度信息与设定的阈值进行对比，如果超出阈值范围，则发出预警信息；将图片信息与标准图片进行对比，如果沥青混合料表面没完全被覆盖，则发出预警信息。

所述的一种高速公路沥青混合料出场监测系统，其特征在于：所述称重单元设置在磅房，标签读写器设置在沥青混合料运输车在磅房称重时的车辆后方，标签读写器可识别到RFID标签。

所述的一种高速公路沥青混合料出场监测系统，其特征在于：所述待出场沥青混合料运输车停在指定位置，无线温度检测单元插入沥青混合料中采集温度信息。

所述的一种高速公路沥青混合料出场监测系统，其特征在于：所述RFID标签具有两种状态：休眠状态和工作状态，主控制器控制标签读写器对RFID标签下发休眠或唤醒指令。

所述的一种高速公路沥青混合料出场监测系统，其特征在于：所述标签读写器中自带RFID天线且集成有本地时钟，在读取RFID标签信息的同时读取到时刻信息。

所述的一种高速公路沥青混合料出场监测系统，其特征在于：所述RFID标签采用电池供电，RFID标签采用焊接或者螺纹接连方式固定在沥青混合料运输车后面挡板上，同时，RFID标签的结构材料能够保证抵抗后面挡板的高温。

所述的一种高速公路沥青混合料出场监测系统，其特征在于：所述无线温度检测单元包括有内置电源模块、功能模块，内置电源模块给功能模块的运作进行供电；功能模块包括有MCU，以及与MCU连接的RFID模块、温度采集模块、显示模块和键盘模块；无线温度检测单元通过RFID模块与标签读写器进行外部通讯，RFID模块与MCU通过串口数据交换。

所述的一种高速公路沥青混合料出场监测系统，其特征在于：所述温度采集模块采用M31855芯片，通过SPI与MCU进行通讯，采集外部接入的热电偶探针的热量数据，并将数据通过串口发送到显示模块并显示。

所述的一种高速公路沥青混合料出场监测系统，其特征在于：所述的温度采集模块采用无线技术与主控制器相连，通过无线将数据上报至主控制器，无线采用2.4G免申请频率。

本实用新型的优点是：

本实用新型主要是对混合料出场重量，车辆进行监控以及出场混合料温度的数据进行实时展示，对混合料温度和系统设定的混合料出场温度上、下限进行监控分析，将混合料温度不在设定的温度上、下限范围内的数据以及超重的情况发出预警信息，根据采集的图片对出场的混合料的覆盖情况进行对比分析并在覆盖不全的情况下给出预警信息，本实用新型利用RFID技术和无线技术实现混合料出场车辆身份认证和出场重量和温度的采集，提升管理人员的决策能力和施工人员工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的示意框图。

图2为无线温度检测单元的示意框图。

图3为本实用新型的流程图。

具体实施方式

如图1-3所示，一种高速公路沥青混合料出场监测系统，包括有主控制器1、RFID标签2以及分别与主控制器1连接的称重单元3、视频监控单元4、标签读写器5、存储模块6、电源模块7，标签读写器5与无线温度检测单元8、RFID标签2无线通信连接。

RFID标签2安装于沥青混合料运输车后面挡板，RFID标签2中具有以下信息：沥青混合料运输车车牌、RFID标签号、混合料运输车自重。

主控制器1采集到待出场沥青混合料的RFID标签信息、重量信息、图片信息、温度信息并存入存储模块6，将重量信息、温度信息与设定的阈值进行对比，如果超出阈值范围，则发出预警信息；将图片信息与标准图片进行对比，如果沥青混合料表面没完全被覆盖，则发出预警信息。

称重单元3设置在磅房，标签读写器5设置在沥青混合料运输车在磅房称重时的车辆后方，标签读写器5可识别到RFID标签2。

待出场沥青混合料运输车停在指定位置，无线温度检测单元8插入沥青混合料中采集温度信息。

RFID标签2具有两种状态：休眠状态和工作状态，主控制器1控制标签读写器5对RFID标签2下发休眠或唤醒指令。

标签读写器5中自带RFID天线且集成有本地时钟，在读取RFID标签信息的同时读取到时刻信息。

RFID标签2采用电池供电，RFID标签2采用焊接或者螺纹接连方式固定在沥青混合料运输车后面挡板上。

无线温度检测单元8包括有内置电源模块9、功能模块10，内置电源模块9给功能模块10的运作进行供电；功能模块10包括有MCU11，以及与MCU11连接的RFID模块12、温度采集模块13、显示模块14和键盘模块15；无线温度检测单元8通过RFID模块12与标签读写器5进行外部通讯，RFID模块12与MCU11通过串口数据交换。

温度采集模块13采用M31855芯片，通过SPI与MCU11进行通讯，采集外部接入的热电偶探针16的热量数据，并将数据通过串口发送到显示模块并显示。

RFID(射频识别Radio Frequency Identification)是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触的识别方法。

RFID包括系统标签（Tag）：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。阅读器（Reader）：读取（有时还可以写入）标签信息的设备，可设计为手持式rfid读写器或固定式读写器；天线（Antenna）：在标签和读取器间传递射频信号。

本实用新型采用的RFID技术，实际上是采用一种2.4G的通信技术，标签端是一个发射无线信号的发射器，接收端能够接受指定频率的信号，识别信号的ID。

混合料运输车在拌合站装载混合料之后，按照顺序进入磅房称重；

磅房识别车辆标签，并以标签为线索，记录相应的出厂数据，如出厂混合料温度、出场照片、重量以及混合料生产数据，包括盘数、混合料配合比等；

远距离识别：读写器标签读取可视距离最远可达 100 米以上，适合各种远距离识别应用场合，可选装全向天线或定向平板天线来配合读取效果；

射频增益可调：读写器接收增益具有32 级选择，可以通过设置合适的增益级别来调节读取距离，满足实际使用场合对读取距离的要求，此设置信息可固化在读写器上，不需要重复设置；

双天线通道：读写器提供两个独立的高增益射频天线通道，可大大增加 标签的读取效果，最大限度减小漏读率,从而真正保证可靠稳定的读写；使用时 可通过高频电缆外接天线，大大扩展读取范围，节省工程方案成本；

射频天线通道扩展灵活：使用时可通过射频线缆外接天线，将读写器的某个天线通道延展到所需的地点。

控制标签工作状态：读写器可下发控制指令，无线控制标签进入休眠状态或是重新唤醒标签，只有被唤醒的标签才能与读写器进行通信，防止系统外其它标签的干扰，确保读写器与本系统标签信息交换的可靠与准确；

读取标签数据：读写器可读取有源电子标签的 32bit ID 数据，而且可以同时读取读写器作用范围内的所有标签数据；

标签读取时间：读写器上电同步后运行本地时钟，提供标签读取到的时刻信息。

标签部署：标签为一个有源设备，采用电池供电，根据使用情况，电池至少可以使用半年，电池采用可更换的方式；

便签部署在混合料运输车尾部，采用焊接或者螺纹接连方式固定，以防止标签的脱落。

磅房读写器部署：在磅房部署一台标签读写器，读写器天线朝向车辆尾部标签。读写器与磅房电脑采用网线连接。

拌和站出场监测系统主要是对拌和站出场的沥青混合料的关键指标数据进行监测，包括沥青混合料的出场温度、沥青混合料出场的重量等，这些数据的采集，有利于养护管理单位对拌和站出场的沥青混合料的质量起到关键的作用，并对质量问题进行很好的预警效果，同时也是对现场的监理单位的认真负责的工作态度起到很好的促进作用。

Claims (9)

1.一种高速公路沥青混合料出场监测系统，其特征在于：包括有主控制器、RFID标签以及分别与主控制器连接的称重单元、视频监控单元、标签读写器、存储模块、电源模块，标签读写器与无线温度检测单元、RFID标签无线通信连接；

所述RFID标签安装于沥青混合料运输车后面挡板，RFID标签中具有以下信息：沥青混合料运输车车牌、RFID标签号、混合料运输车自重；

主控制器采集到待出场沥青混合料的RFID标签信息、重量信息、图片信息、温度信息并存入存储模块，将重量信息、温度信息与设定的阈值进行对比，如果超出阈值范围，则发出预警信息；将图片信息与标准图片进行对比，如果沥青混合料表面没完全被覆盖，则发出预警信息。

2.根据权利要求1所述的一种高速公路沥青混合料出场监测系统，其特征在于：所述称重单元设置在磅房，标签读写器设置在沥青混合料运输车在磅房称重时的车辆后方，标签读写器可识别到RFID标签。

3.根据权利要求1或2所述的一种高速公路沥青混合料出场监测系统，其特征在于：所述待出场沥青混合料运输车停在指定位置，无线温度检测单元插入沥青混合料中采集温度信息。

4.根据权利要求1所述的一种高速公路沥青混合料出场监测系统，其特征在于：所述RFID标签具有两种状态：休眠状态和工作状态，主控制器控制标签读写器对RFID标签下发休眠或唤醒指令。

5.根据权利要求1所述的一种高速公路沥青混合料出场监测系统，其特征在于：所述标签读写器中自带RFID天线且集成有本地时钟，在读取RFID标签信息的同时读取到时刻信息。

6.根据权利要求1所述的一种高速公路沥青混合料出场监测系统，其特征在于：所述RFID标签采用电池供电，RFID标签采用焊接或者螺纹接连方式固定在沥青混合料运输车后面挡板上。

7.根据权利要求1所述的一种高速公路沥青混合料出场监测系统，其特征在于：所述无线温度检测单元包括有内置电源模块、功能模块，内置电源模块给功能模块的运作进行供电；功能模块包括有MCU，以及与MCU连接的RFID模块、温度采集模块、显示模块和键盘模块；无线温度检测单元通过RFID模块与标签读写器进行外部通讯，RFID模块与MCU通过串口数据交换。

8.根据权利要求7所述的一种高速公路沥青混合料出场监测系统，其特征在于：所述温度采集模块采用M31855芯片，通过SPI与MCU进行通讯，采集外部接入的热电偶探针的热量数据，并将数据通过串口发送到显示模块并显示。

9.根据权利要求7所述的一种高速公路沥青混合料出场监测系统，其特征在于：所述的温度采集模块采用无线技术与主控制器相连，通过无线将数据上报至主控制器，无线采用2.4G免申请频率。