CN207636163U - 一种轴载检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轴载检测装置，每条车道包括4根或4根以上称重应力传感器和两个环形线圈传感器；所述称重应力传感器包括压电膜传感器、石英传感器、窄条传感器、弯板传感器；所述称重应力传感器在车道上的布设方向与行车方向成0～20度夹角，在垂直于行车方向上，相邻两根称重应力传感器相距0cm～10cm；在平行于行车方向上，相邻两根称重应力传感器相距50cm～200cm布设在车道上，采用这种布局方式可以减小车辆震动的影响，提高称重应力传感器的测量精度。另外为了防止称重应力传感求在长期使用过程中发生形变，所述称重应力传感器的外侧需要安装保护框架，这样有利于延长称重应力传感器的使用寿命、降低后期设备维护成本。

Description

一种轴载检测装置

技术领域

本实用新型涉及智能交通领域，具体涉及一种公路交通量调查系统。

背景技术

轴载交调检测装置作为一种公路交通量调查系统，对公路的交通流程调查、超限超载调查起着重要的作用。为了更好的保护高速公路，防止公路路面被超限超载车辆破坏，在公路上安装轴载交调系统可以有效的检测车辆的重量、车速、轴重、车型等信息。轴载检测装置可以在不影响公路及桥梁正常交通的情况下检测行驶车辆的重量、速度及车型。它具有检测效率高，检测针对性强的特点，既减轻了执法站内低速称重的检测压力，又保证了公路交通不会因执法检测而导致拥堵。

实用新型专利(专利号为201320445098.2)，公开了一种道路运行车辆超载监测系统，该系统由两根压电膜传感器和一个环形线圈组成，两根压电膜传感器平行的布设在车道上，压电膜传感器之间布设一个环形线圈，通过压电膜传感器测量重量，线圈传感器测量车型。这种系统采用压电膜传感器，但是并没有对压电膜传感器采用保护框架，因此压电膜传感器容易损坏，使用寿命短，后期维护成本高。

实用新型专利(专利号为201420517183.X)，公开了一种阵列式石英动态称重系统，该系统采用石英称重传感器，并以阵列的形式布设在车道上。由于石英的称重传感信号属于电荷信号，也极易受到车辆震动的影响，而这种阵列式的布局并不能有效的减小车辆的震动对石英传感器信号的影响。

综上所述，现有动态称重设备的相关专利都没有考虑到称重传感器的使用寿命，以及传感器的布局方式是否能减少车辆震动的影响，因此设计一种测量精度较高，便于维护安装的轴载设备是很有必要的。

实用新型内容

本实用新型提供了一种轴载检测装置，其特征在于，每条车道包括4根或4根以上称重应力传感器和两个环形线圈传感器；所述称重应力传感器在车道上的布设方向与行车方向成0～20度夹角，在垂直于行车方向上，相邻两根的其中一根称重应力传感器与车道左侧边缘对齐，另一根称重应力传感器与车道右侧边缘对齐，相邻两根称重应力传感器在垂直于行车方向上相距0cm～10cm；在平行于行车方向上，相邻两根称重应力传感器相距50cm～200cm布设在车道上。

所述环形线圈传感器，包括前置线圈传感器和后置线圈传感器，在行车方向上，前置线圈传感器安装在第一根称重应力传感器的前方 50cm～100cm，后置线圈传感器安装在最后一根称重应力传感器的后方50cm～100cm。

所述称重应力传感器的外侧需要安装保护框架，保护框架与称重应力传感器之间的间距为3cm～5cm，保护框架与称重应力传感器之间需要灌胶一起固定于路面。

所述轴载检测装置，还包括称重数据处理单元、传感器信号采集单元、轴载数据上传单元以及称重应力传感器、环形线圈传感器，其特征在于：

所述称重数据处理单元包括ARM处理器和FPGA处理器，FPGA负责计算称重应力传感器和线圈传感器的传感信号；

所述传感器信号采集单元负责接收称重应力传感器的电荷信号、并对电荷信号进行放大、滤波处理；

所述轴载数据上传单元负责发送实时单车轴载数据包和交通统计数据包；

所述称重应力传感器负责测量车辆的轴重、轴间距、车总重、车速；

所述环形线圈传感器负责测量车辆的车型，辅助车辆分车处理以及车辆收尾处理。

本实用新型有益效果如下：

1)采用本实用新型中所述的传感器布局方式，可以有效的减小车辆震动对称重应力传感器的影响，提高称重应力传感器的测量精度；

2)为了防止路面在车辆长时间压过后出现车辙导致路面变形明显，造成称重应力传感器高于路面，极易出现称重应力传感器断裂的现象，所述称重应力传感器的外侧需安装保护框架，这样可以延长称重应力传感器的使用寿命、降低后期设备维护成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例的传感器布局示意图；

图2为本实用新型实施例的系统结构示意图；

具体实施方式

根据图1的传感器布局示意图与图2的系统结构示意图，本实用新型提出了一种轴载检测装置，包括称重数据处理单元105、后置线圈 104、称重应力传感器103、称重应力传感器保护框架102、前置线圈 101。

所述前置线圈101，在行车方向上，布设在第一根称重应力传感器的前方，车辆从线圈上经过时会产生幅值的变化，由此判断车辆是否经过，当车辆正向行驶时用于车道辅助分车，当车辆逆向行驶时用于逆向车辆收尾。

所述称重应力传感器保护框架102，主要用来保护称重应力传感器，防止路面在车辆长时间压过后出现车辙导致路面变形明显，造成称重应力传感器高于路面，极易出现称重应力传感器断裂的现象，延长称重应力传感器的使用寿命。

所述称重应力传感器103，在垂直于行车方向上，相邻两根的其中一根称重应力传感器与车道左侧边缘对齐，另一根称重应力传感器与车道右侧边缘对齐，相邻两根称重应力传感器在垂直于行车方向上相距0cm～10cm；在平行于行车方向上，相邻两根称重应力传感器相距50cm～200cm布设在车道上；称重应力传感器主要用来检测车辆的轴重、总重、车速、加速度。

所述后置线圈104，在行车方向上，布设在最后一根称重应力传感器的后方，当车辆正向行驶时用于正向车辆收尾，当车辆逆向行驶时用于逆向辅助分车；车辆正向行驶下后置线圈时，给称重数据处理单元发送车辆收尾信息。

所述称重数据处理单元105，内部包含ARM处理器和FPGA处理器， FPGA负责计算称重应力传感器和线圈传感器的传感信号，当车辆触发所有称重应力传感器时，ARM处理器会计算车辆重量、车速等，但当车辆经过称重区域时，只触发两根或三根称重应力时，控制器会做异常出车逻辑，对没有触发的传感器进行匹配操作，也会对多车少轴等异常情况做过滤及补偿操作，保证在异常情况下，能够正常出车，增强了整个系统的稳定性。

以上所述仅是本实用新型优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种轴载检测装置，每条车道包括4根或4根以上称重应力传感器和两个环形线圈传感器，其特征在于：

所述称重应力传感器包括压电膜传感器、石英传感器、窄条传感器、弯板传感器，所述称重应力传感器在车道上的布设方向与行车方向成0～20度夹角，在垂直于行车方向上，相邻两根的其中一根称重应力传感器与车道左侧边缘对齐，另一根称重应力传感器与车道右侧边缘对齐，相邻两根称重应力传感器在垂直于行车方向上相距0cm～10cm；在平行于行车方向上，相邻两根称重应力传感器相距50cm～200cm布设在车道上；

所述环形线圈传感器，包括前置线圈传感器和后置线圈传感器，在行车方向上，前置线圈传感器安装在第一根称重应力传感器的前方50cm～100cm，后置线圈传感器安装在最后一根称重应力传感器的后方50cm～100cm。

2.根据权利要求1所述的轴载检测装置，其特征在于：

所述称重应力传感器的外侧需要安装保护框架，保护框架与称重应力传感器之间的间距为3cm～5cm，保护框架与称重应力传感器之间需要灌胶一起固定于路面。

3.根据权利要求1所述的轴载检测装置，其特征在于：

所述轴载检测装置，由称重数据处理单元、传感器信号采集单元、轴载数据上传单元以及称重应力传感器、环形线圈传感器组成；

所述称重数据处理单元包括ARM处理器和FPGA处理器，FPGA负责计算称重应力传感器和环形线圈传感器的传感信号；

所述传感器信号采集单元负责接收称重应力传感器的电荷信号、并对电荷信号进行放大、滤波处理；

所述轴载数据上传单元负责发送实时单车轴载数据包和交通统计数据包；

所述称重应力传感器负责测量车辆的轴重、车速、总重；

所述环形线圈传感器负责辅助车辆分车处理以及车辆收尾处理。