CN208833357U - 基于压敏混凝土的车辆超载监测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于压敏混凝土的车辆超载监测设备，包括：检测装置，其设置在待监测路段的入口处，所述检测装置包括自下而上依次设置的下路面层、混凝土层和上路面层，所述混凝土层平行于车辆行进方向的两侧分别设有第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极均通过固定模设置在所述混凝土层内，固定模包括圆形盖板和顶部敞口的筒状丝网柱，所述第一电极和所述第二电极与电流检测器、电源串联形成闭合回路，所述电流检测器电连接处理器，所述处理器电连接报警器；分流装置，其设置在所述检测装置的前方，所述分流装置包括多个闸机。本实用新型能有效监测车辆是否超载，避免漏检，同时也不会对交通造成影响。

Description

基于压敏混凝土的车辆超载监测设备

技术领域

本实用新型涉及一种车辆超载监测设备。更具体地说，本实用新型涉及一种基于压敏混凝土的车辆超载监测设备，属于交通监测设备技术领域。

背景技术

目前，我国车辆在运输货物时，普遍存在超载现象，路面长时间被超载车辆压迫，会使路面出现下沉、断裂等损伤，严重时还会造成桥梁坍塌，大大危害交通安全，而且国家每年都要投入大量的财力、物力和人力进行维修加固，因此，车辆超载监测已成为交通监测中必不可少的部分。车辆超载监测属于车辆称重范畴，现有的车辆称重方法是设立静态称重站和动态称重系统。其中，静态称重站是相对固定的，不能有效监测车辆的超载违规行为，车辆容易绕行避开检测，而且静态称重站检测时需要车辆低速行驶，这会降低车辆的通行效率，增加道路的交通压力；动态称重系统是在车辆正常行驶过程中进行检测，不会对交通造成影响，同时将动态称重系统设置在路面的入口处，也可避免漏检，具有更高的实用性。压敏混凝土是一类向混凝土中添加导电成分后的新型压电传感材料，利用压敏混凝土的压敏性能可以很好地检测路面承重量的大小，以监测车辆是否超载，在动态称重系统中具有很好的应用前景，但是目前有关压敏混凝土的车辆超载监测设备的报道还很少。此外，在将压敏混凝土应用于监测时，需要在压敏混凝土中铺设电极形成导电回路，而目前的铺设方式是直接将电极擦设在混凝土中，由于混凝土是刚性的，在安装和使用过程都可能会对电极产生硬力损伤，影响电极的导电稳定性，因此，在应用压敏混凝土监测时，还需要解决电极的固定问题，以确保电极的导电稳定性。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种基于压敏混凝土的车辆超载监测设备，其能有效监测车辆是否超载，避免漏检，同时也不会对交通造成影响，此外，设置的固定模能很好的固定和保护第一电极和第二电极，确保导电回路的连通。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种基于压敏混凝土的车辆超载监测设备，包括：

检测装置，其设置在待监测路段的入口处，所述检测装置包括自下而上依次设置的下路面层、混凝土层和上路面层，其中，所述混凝土层由压敏混凝土材料填充而成，所述混凝土层平行于车辆行进方向的两侧分别设有第一电极和第二电极，所述第一电极与所述混凝土层靠近所述第一电极的侧面间的距离为所述混凝土层平行于车辆行进方向的两侧间距离的1/10，所述第二电极与所述混凝土层靠近所述第二电极的侧面间的距离为所述混凝土层平行于车辆行进方向的两侧间距离的1/10，所述第一电极和所述第二电极均通过固定模设置在所述混凝土层内，固定模包括圆形盖板和顶部敞口的筒状丝网柱，盖板铰接在丝网柱的顶部，以封装丝网柱的顶部敞口，盖板下表面中央固接夹持件，两个夹持件的形状分别与所述第一电极和所述第二电极的上部形状一一对应相同，盖板的中心贯通开有第一线槽，以使所述第一电极和所述第二电极上的导线穿出盖板，所述第一电极和所述第二电极与所述混凝土层间填充导电胶，丝网柱和盖板的材质均为导电金属，所述第一电极和所述第二电极与电流检测器、电源串联形成闭合回路，所述电流检测器电连接处理器，所述处理器电连接报警器，所述上路面层的厚度为20mm，所述上路面层中正对所述第一电极和所述第二电极处均贯通开设有第二线槽，以使所述第一电极和所述第二电极上的导线穿出所述上路面层；

分流装置，其设置在所述检测装置的前方，所述分流装置包括多个闸机，多个闸机沿路面的宽度方向呈一字形等间隔分布，每相邻的两个闸机间均设有分流通道，最靠近路面两侧的两个分流通道为超载通道，余下的分流通道为未超载通道，经过超载通道的车辆进入卸货区，经过未超载通道的车辆正常通行。

优选的是，丝网柱上的丝网孔为方形、孔径为10×10mm。

优选的是，第一线槽和第二线槽均为圆筒状，且第一线槽和第二线槽的槽壁均贴设有绝缘软硅胶。

优选的是，所述电源为220V交流稳压电源。

优选的是，相邻闸机间的距离为2.8m。

优选的是，所述压敏混凝土材料包括钢纤维、石墨、碳纤维、硅灰和混凝土。

本实用新型至少包括以下有益效果：本实用新型提供的超载监测设备将压敏混凝土铺设在待监测路段的入口处，避免车辆绕行避开检测，在混凝土层中设置第一电极和第二电极，并与电流检测器、电源串联形成闭合回路，以利用压敏混凝土的压敏性能来检测车辆的载重量，以判断车辆是否超载，同时利用固定模将第一电极和第二电极设置在混凝土层中，可以很好地固定第一电极和第二电极，保证导电回路的稳定性，并对第一电极和第二电极起到一定保护作用，避免第一电极和第二电极在装设过程中受到损伤，影响导电回路，此外，分流装置可以对超载车辆和未超载车辆进行分流，提高车辆的监测通行效率，避免增加道路的交通压力。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型其中一种技术方案所述检测装置在待监测路段垂直于车辆行进方向上的竖向截面图；

图2为本实用新型其中一种技术方案所述基于压敏混凝土的车辆超载监测设备的俯视图；

图3为本实用新型其中一种技术方案所述固定模的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1～3所示，本实用新型提供了一种基于压敏混凝土的车辆超载监测设备，包括：

检测装置1，其设置在待监测路段的入口处，避免车辆绕行避开检测，所述检测装置1包括自下而上依次设置的下路面层2、混凝土层3和上路面层4，其中，所述混凝土层3由压敏混凝土材料填充而成，压敏混凝土材料中添加有导电成分，具有很好的压敏性能，能够监测施加压力的大小，所述混凝土层3平行于车辆行进方向的两侧分别设有第一电极5和第二电极6，所述第一电极5与所述混凝土层3靠近所述第一电极5的侧面间的距离为所述混凝土层3平行于车辆行进方向的两侧间距离的1/10，所述第二电极6与所述混凝土层3靠近所述第二电极6的侧面间的距离为所述混凝土层3平行于车辆行进方向的两侧间距离的1/10，此种距离的设置可确保第一电极5和第二电极6与混凝土层3间实现有效的压电信号传输，所述第一电极5和所述第二电极6均通过固定模设置在所述混凝土层3内，固定模包括圆形盖板7和顶部敞口的筒状丝网柱8，盖板7铰接在丝网柱8的顶部，以封装丝网柱8的顶部敞口，盖板7通过铰接方式设置可以便于盖板7的开合，方便将第一电极5和第二电极6安装在丝网柱8内，盖板7的尺寸略大于丝网柱8顶部的尺寸，使盖板7能将丝网柱8顶部的敞口完全盖住，从而封装丝网柱8的顶部敞口，盖板7下表面中央固接夹持件9，即夹持件9设置在盖板7下表面的中部，两个夹持件9的形状分别与所述第一电极5和所述第二电极6的上部形状一一对应相同，以方便夹紧第一电极5和第二电极6，从而很好地将第一电极5和第二电极6固定在混凝土层3中，确保压电信号的传输，例如：当第一电极5和第二电极6的上部均为方形时，夹持件9的形状也为方形，当第一电极5和第二电极6的上部均为圆形时，夹持件9的形状也为圆形，盖板7的中心贯通开有第一线槽10，即在盖板7的圆心处开设第一线槽10，第一线槽10可以是中空柱状，也可以是中空长方体状，以使所述第一电极5和所述第二电极6上的导线穿出盖板7，同时也可以保护导线，避免导线被刮损，所述第一电极5和所述第二电极6与所述混凝土层3间填充导电胶，由于第一电极5和第二电极6均设置在固定模内，第一电极5、第二电极6、固定模和混凝土层3均为刚性材料，因而在安装设置的过程中这几者间或多或少会存在细小间隙，导致接触不良，在第一电极5和第二电极6与混凝土层3间的所有间隙中填充导电胶，则可以确保导电接触良好，丝网柱8和盖板7的材质均为导电金属，所述第一电极5和所述第二电极6与电流检测器、电源串联形成闭合回路，当车辆行驶在待监测路段上，车辆的载重量通过压敏混凝土的压敏性能被转化成电信号，并通过电流检测器测定具体数值，所述电流检测器电连接处理器，所述处理器电连接报警器，电流检测器测定的电流值传输到处理器，处理器将电流值转化为重量值，即为车辆的载重量，当车辆的载重量超过预设值时，报警器就会鸣叫报警，提示工作人员，当车辆的载重量未超过预设值时，报警器不工作，车辆正常通行，所述上路面层4的厚度为20mm，所述上路面层4中正对所述第一电极5和所述第二电极6处均贯通开设有第二线槽11，以使所述第一电极5和所述第二电极6上的导线穿出所述上路面层4；

分流装置12，其设置在所述检测装置1的前方，即监测时，车辆先经过检测装置1，再经过分流装置12，所述分流装置12包括多个闸机13，多个闸机13沿路面的宽度方向呈一字形等间隔分布，即多个闸机13在路面上沿垂直于车辆行进方向的宽度方向呈一字形等间隔分布，每相邻的两个闸机13间均设有分流通道，最靠近路面两侧的两个分流通道为超载通道14，余下的分流通道为未超载通道15，当监测到车辆超载时，工作人员引导超载车辆进入超载通道14，到达卸货区，卸下一定量货物，当车辆载重量符合标准后再放行，当监测到车辆未超载时，工作人员引导未超载车辆进入未超载通道15，直接放行，从而避免增加交通压力，经过超载通道14的车辆进入卸货区，经过未超载通道15的车辆正常通行。

在这种技术方案中，使用时，车辆进入待监测路段后，先经过检测装置1进行检测，以判断车辆是否超载，然后经过分流装置12进行分流，当检测装置1监测到车辆超载时，则超载车辆经过超载通道14进入卸货区，卸下一定量货物，当车辆载重量符合标准后再放行，当检测装置1监测到车辆未超载时，则未超载车辆进入未超载通道15，直接放行，采用这种技术方案，检测装置1可以有效地对车辆超载情况进行监测，避免漏检，具有很高的检测精度和稳定性，分流装置12能有效提高车辆的通行效率，避免增加交通压力。

在另一种技术方案中，丝网柱8上的丝网孔为方形、孔径为10×10mm。方形为常见的孔形状，易于加工，孔径设定为10×10mm时，混凝土层3和第一电极5与第二电极6的导电接触最为良好。

在另一种技术方案中，第一线槽10和第二线槽11均为圆筒状，且第一线槽10和第二线槽11的槽壁均贴设有绝缘软硅胶。圆筒状槽易于加工，节约设备制造时间，槽壁贴设的绝缘软硅胶可以保护导线，避免导线被刮损。

在另一种技术方案中，所述电源为220V交流稳压电源。该电源可以为检测装置1提供最稳定的电力源，避免产生电信号干扰。

在另一种技术方案中，相邻闸机13间的距离为2.8m。将距离设定为2.8m时，在满足车辆正常通行的情况下，可以降低设备的制造成本。

在另一种技术方案中，所述压敏混凝土材料包括钢纤维、石墨、碳纤维、硅灰和混凝土。向混凝土中添加钢纤维、石墨、碳纤维和硅灰后，可以使混凝土具有很好的导电性，获得优异的压敏性能，例如压敏混凝土材料的具体配方可为：钢纤维体积掺量0.1％、石墨体积掺量1.6％、碳纤维体积掺量0.3％，硅灰体积掺量3％，其余为普通混凝土，其中，水胶比为0.32。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型基于压敏混凝土的车辆超载监测设备的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.基于压敏混凝土的车辆超载监测设备，其特征在于，包括：

检测装置，其设置在待监测路段的入口处，所述检测装置包括自下而上依次设置的下路面层、混凝土层和上路面层，其中，所述混凝土层由压敏混凝土材料填充而成，所述混凝土层平行于车辆行进方向的两侧分别设有第一电极和第二电极，所述第一电极与所述混凝土层靠近所述第一电极的侧面间的距离为所述混凝土层平行于车辆行进方向的两侧间距离的1/10，所述第二电极与所述混凝土层靠近所述第二电极的侧面间的距离为所述混凝土层平行于车辆行进方向的两侧间距离的1/10，所述第一电极和所述第二电极均通过固定模设置在所述混凝土层内，固定模包括圆形盖板和顶部敞口的筒状丝网柱，盖板铰接在丝网柱的顶部，以封装丝网柱的顶部敞口，盖板下表面中央固接夹持件，两个夹持件的形状分别与所述第一电极和所述第二电极的上部形状一一对应相同，盖板的中心贯通开有第一线槽，以使所述第一电极和所述第二电极上的导线穿出盖板，所述第一电极和所述第二电极与所述混凝土层间填充导电胶，丝网柱和盖板的材质均为导电金属，所述第一电极和所述第二电极与电流检测器、电源串联形成闭合回路，所述电流检测器电连接处理器，所述处理器电连接报警器，所述上路面层的厚度为20mm，所述上路面层中正对所述第一电极和所述第二电极处均贯通开设有第二线槽，以使所述第一电极和所述第二电极上的导线穿出所述上路面层；

分流装置，其设置在所述检测装置的前方，所述分流装置包括多个闸机，多个闸机沿路面的宽度方向呈一字形等间隔分布，每相邻的两个闸机间均设有分流通道，最靠近路面两侧的两个分流通道为超载通道，余下的分流通道为未超载通道，经过超载通道的车辆进入卸货区，经过未超载通道的车辆正常通行。

2.如权利要求1所述的基于压敏混凝土的车辆超载监测设备，其特征在于，丝网柱上的丝网孔为方形、孔径为10×10mm。

3.如权利要求1所述的基于压敏混凝土的车辆超载监测设备，其特征在于，第一线槽和第二线槽均为圆筒状，且第一线槽和第二线槽的槽壁均贴设有绝缘软硅胶。

4.如权利要求1所述的基于压敏混凝土的车辆超载监测设备，其特征在于，所述电源为220V交流稳压电源。

5.如权利要求1所述的基于压敏混凝土的车辆超载监测设备，其特征在于，相邻闸机间的距离为2.8m。

6.如权利要求1所述的基于压敏混凝土的车辆超载监测设备，其特征在于，所述压敏混凝土材料包括钢纤维、石墨、碳纤维、硅灰和混凝土。