一种交警用可靠查询货车超载的装置及应用方法与流程

1.本发明涉及交管部门使用的交通管理辅助设备技术领域，特别是一种交警用可靠查询货车超载的装置及应用方法。


背景技术：

2.随着社会经济的发展，包括道路、房屋、桥梁等建设越来越多，货车的保有量也越来越大，相应给相关部门的管理带来了极大的挑战。目前很多交通事故都是由于货车超载引起的，且货车超载还会造成道路及桥梁等的使用寿命缩短，因此货车的超载管理是相关部门的交通管理中的重中之重。
3.现有技术中，对于货车超载的管理，一般是交警人为到主要路段进行设卡检查，当发现货车疑是超载时，然后通过称量的方式判断出货车是否超载进而进行相应的处罚。人为管理不但会给交警人员带来不便、且也会增加相关部门的人工费用支出。还有就是，由于是通过称量等方式判断货车是否超载，整个过程繁琐也导致了检查效率低下。更为重要的是，人为设卡检查货车超载只能在固定道路区域、固定的时间内进行检查，覆盖面有限，而需要对更多道路、更长时间进行设卡检查时又会需要更多警力，因此存在很大局限性。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术中，人为到道路边设卡检查货车超载因技术所限，存在的会给交警人员带来不便、会增加相关部门的人工费用支出、检查效率低下、只能在固定道路区域及固定的时间内进行检查，覆盖面有限，对更多道路、更长时间进行设卡检查时需要更多警力的弊端，本发明提供了一种交管部门可让辖区内的货车强制安装，作为货车的一种安全设备标配，应用中不需要交警部门人为到现场管理，车辆在任何地方、任何时间段只要发生了超载现象，设备就会自动为交通管理部门推送提示短信，还具有防拆卸及防断电措施，有效保证了设备的正常工作，交管部门还能根据需要随时查询具体车辆是否处于运行及停止状态，由此达到了给交警人员带来了便利、节省了相关部门的人工费用支出、提高了检测效率、覆盖面更广，提高了货车超载管理水平及有效性的一种交警用可靠查询货车超载的装置及应用方法。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种交警用可靠查询货车超载的装置，包括短信模块、壳体；其特征在于还具有超载检测机构、防拆防断电机构、行驶检测机构、远程控制电路；所述超载检测机构包括光电开关和触发电路，光电开关安装在壳体下端且光电开关的探测头垂直朝下；所述防拆防断电机构包括探测电路和常闭微动电源开关，微动电源开关安装在壳体上端且电源开关的按钮垂直朝上；所述行驶检测机构包括交流风力发电机和输出电路，交流风力发电机安装在壳体前端内、且扇叶朝向壳体前侧端外；所述远程控制电路和触发电路、探测电路、输出电路安装在壳体后端内；所述壳体安装在货车货箱的底板下端；所述防拆防断电机构电源输入端和车辆上蓄电池电性连接；所述防拆防断电机构电源输出端和超载检测机构、远程控
制电路的电源输入端电性连接，远程控制电路的电源输出端和行驶检测机构的电源输入端电性连接；所述超载检测机构、防拆防断电机构、行驶检测机构信号输出端分别和短信模块的多路信号输入端电性连接。
7.进一步地，所述短信模块是短信报警模块。
8.进一步地，所述超载检测机构的触发电路包括电阻、npn三极管，光电开关、电阻、npn三极管之间电性连接，光电开关的输出端和电阻一端连接，电阻另一端和npn三极管基极连接，光电开关的负极电源输入端和npn三极管发射极连接；光电开关是pnp型红外反射光电开关。
9.进一步地，所述防拆防断电机构的探测电路包括蓄电池、二极管和继电器，蓄电池、二极管、继电器和电源开关之间电性连接，蓄电池正极和二极管负极连接，继电器正极电源输入端和二极管正极连接，继电器负极电源输入端及控制电源输入端和电源开关一端连接；壳体安装好后电源开关的按钮上端和车厢底板下端接触、电源开关内部触点开路。
10.进一步地，所述行驶检测机构的输出电路包括整流桥堆、电阻、npn三极管、继电器、电解电容和三端电压集成监测器，交流风力发电机和整流桥堆、电阻、npn三极管、电解电容、继电器、三端电压集成监测器之间电性连接，交流风力发电机的电源输出端和整流桥堆的电源输入两端分别连接，整流桥堆的正极电源输出端和三端电压集成监测器的正极电源输入端、电解电容正极连接，三端电压集成监测器的输出端和电阻一端连接，电阻另一端和npn三极管基极连接，npn三极管集电极和继电器负极电源输入端连接，三端电压集成监测器的负极电源输入端和npn三极管发射极、电解电容负极、整流桥堆的负极电源输出端、继电器控制电源输入端连接。
11.进一步地，所述远程控制电路包括型号远程无线控制器和电阻、npn三极管、继电器，远程无线控制器和电阻、npn三极管、继电器电性连接，远程无线控制器的正极电源输入端和继电器正极控制电源输入端及正极电源输入端连接，远程无线控制器的其中一个输出端和电阻一端连接，电阻另一端和npn三极管基极连接，npn三极管集电极和继电器负极电源输入端连接，远程无线控制器的负极电源输入端和npn三极管发射极、继电器负极控制电源输入端连接。
12.一种交警用可靠查询货车超载的装置的应用方法，其特征在于包括如下步骤，步骤a：交管部门为辖区内所需要监测的货车均安装一套查询货车超载的装置，安装时交管部门技术人员调节光电开关的探测头探测距离，保证车辆超载时光电开关的电源输出端输出高电平：步骤b：交管部门技术人员将壳体安装在货车货箱的底板下端，并保证交流风力发电机的叶片位于前端；步骤c：应用中，驾驶员为车辆装货货物超重时，超载检测机构输出低电平信号触发短信模块为交管部门相关管理人员手机推送车辆超载内容短信；步骤d：应用中，驾驶员恶意拆下壳体时，或者断开车辆上蓄电池电源时，防拆防断电机构为交管部门相关管理人员手机推送电源被断开或者壳体被拆卸的短信内容；步骤e：应用中，交管部门需要查询具体车辆状态时，经身边手机app发送相应指令信号到远程控制电路，远程控制电路接通行驶检测机构电源，行驶检测机构为管部门相关管理人员手机推送车辆处于行驶中或者停止中信息。
13.进一步地，所述步骤a中，交管部门为辖区内所需要监测的货车均安装一套查询货车超载的装置时，同步录入车辆对应的车牌号及对应的短信模块内sim卡卡号信息，一张
sim卡号对应一辆具体的货车。
14.进一步地，所述步骤c、d中，具体车辆为管部门相关管理人员手机推送车辆超载、被拆卸或被断电及行驶状态信息时，管理人员通过手机号码对应的车牌号，能具体了解车辆的各种信息。
15.进一步地，所述步骤e中，当交管部门经身边手机app发送相应指令信号到具体车辆的远程控制电路，相应车辆的短信模块不发送短信时，代表车主没有给sim卡充费以及设备整体损坏。
16.本发明有益效果是：本发明交管部门可让辖区内的货车强制安装，作为货车的一种安全设备标配，应用中不需要交警部门人为管理，车辆在任何地方、任何时间段只要发生了超载现象，超载检测机构就会自动为交通管理部门人员的手机推送提示短信，这样交管部门人员能第一时间掌握车辆超载行为，能第一时间电话驾驶员不得进行超载运输，以免受到相应处罚，起的好的防超载管理效果。本发明还具有防拆卸及防断电措施，当驾驶员企图通过断开车辆蓄电池电源或者拆卸本发明达到破坏目的时，防拆防断电机构能为交管部门相关管理人员手机推送电源被断开，或者壳体被拆卸的短信内容，这样交管部门相关人员能第一时间电话驾驶员不得进行破坏行为，起的好的防破坏防断电功能。本发明交管部门管理人员还能经身边手机app发送相应指令信号到远程控制电路，根据需要随时查询具体车辆是否处于运行及停止状态，并能据此了解到车主是否没有给sim卡充费或设备整体损坏，为制定相应措施提供了数据支持(比如交管部门接收到短信车辆是继续超载在路上行驶，就能进一步电话驾驶员告知其停止车辆，以免受到相应处罚，或者电话驾驶员为设备内的sim卡充费，或者电话驾驶员将车辆开到管理区域、交管部门进行检修)。本发明给交警人员带来了便利、节省了相关部门的人工费用支出、提高了检测效率、覆盖面更广，提高了货车超载管理水平及有效性。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。
附图说明
17.以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。
18.图1是本发明结构示意图。
19.图2是本发明电路图。
具体实施方式
20.图1中所示，一种交警用可靠查询货车超载的装置，包括短信模块1、壳体2；还具有超载检测机构、防拆防断电机构、行驶检测机构、远程控制电路6；所述壳体2是矩形机构，壳体2的上端四周具有四个固定孔22(方便经螺杆螺母安装在车上)，壳体2的上端中部和下端中部各有一个固定孔21，壳体2前端有一个进风圆孔且进风圆孔23的前外侧端焊接有一只圆形金属网罩24；所述超载检测机构包括光电开关31和触发电路32，光电开关31用胶粘接在壳体2下端开孔内且光电开关31的探测头垂直朝下；所述防拆防断电机构包括探测电路41和按钮式常闭微动电源开关42，微动电源开关42用胶粘接在壳体2上端中部开孔内且电源开关42的按钮垂直朝上；所述行驶检测机构包括微型轴流交流风力发电机51和输出电路52，轴流交流风力发电机51经螺杆螺母安装在壳体2前端内、且轴流风机51位于圆孔及金属网罩24的内侧端；所述远程控制电路6和触发电路32、探测电路41、输出电路52安装在电路
板上，电路板安装在壳体2后端内，且电路板和轴流交流风力发电机51的壳体后端之间部位壳体有密封隔离板；所述壳体1上端经螺杆螺母安装在货车货箱的底板中部下端(光电开关u2探测头对准地面)。
21.图1、2中所示，短信模块u1(内有sim卡)是型号gsm dtu sim800c的短信报警模块成品，短信报警模块成品u1具有两个电源输入端1及2脚，八路信号输入端口3
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10脚，每路信号输入端口输入低电平信号后，短信报警模块成品u1会经无线移动网络发送一条短信，短信报警模块成品u1内可储存多条不同内容短信(本实施例管理人员通过短信报警模块成品u1自身功能预先编辑五条短信，内容分别是“电源被断开”、“设备被拆开”、“车辆超载”、“车辆行驶中”、“车辆停止中”)，短信报警模块u1的五个信号输入端口3
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7被分别输出低电平信号后，短信报警模块u1能分别发送五条不同内容的短信。超载检测机构的触发电路包括电阻r1、npn三极管q1，光电开关u2、电阻r1、npn三极管q1之间经导线连接，光电开关u2的输出端3脚和电阻r1一端连接，电阻r1另一端和npn三极管q1基极连接，光电开关u2的负极电源输入端2脚和npn三极管q1发射极连接；光电开关u2是型号gp18
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300dn1的远距离pnp型红外反射光电开关成品，光电开关u2具有两个电源输入端1及2脚、一个高电平输出端3脚，工作时其下端探测头的发射头直线发射出的红外光束被物品阻挡、探测头下端的接收头接收到后高电平输出端3脚输出高电平，无物品阻挡时不输出高电平；光电开关u2最远探测距离300cm，其壳体上侧端内具有调节旋钮，调节旋钮向左调节时其探测距离变近、向右调节时探测距离变远。防拆防断电机构的探测电路包括24v/1ah锂蓄电池g1、二极管vd和继电器k，锂蓄电池g1、二极管vd、继电器k和电源开关s之间经导线连接，锂蓄电池g1正极和二极管vd负极连接，继电器k正极电源输入端和二极管vd正极连接，继电器k负极电源输入端及控制电源输入端和电源开关s一端连接；壳体2安装好后电源开关s的按钮上端和车厢底板下端接触、电源开关s内部触点开路。
22.图1、2中所示，行驶检测机构的输出电路包括整流桥堆u4、电阻r4、npn三极管q3、继电器k1、电解电容c1和型号ano51a的三端电压集成监测器u5，微型轴流交流风力发电机m和整流桥堆u4、电阻r4、npn三极管q3、电解电容c1、继电器k1、三端电压集成监测器u4之间经导线连接，交流风力发电机m的电源输出端和整流桥堆u4的电源输入两端1及2脚分别连接，整流桥堆u4的正极电源输出端3脚和三端电压集成监测器u4的正极电源输入端2脚、电解电容c1正极连接，三端电压集成监测器u5的输出端1脚和电阻r4一端连接，电阻r4另一端和npn三极管q3基极连接，npn三极管q3集电极和继电器k1负极电源输入端连接，三端电压集成监测器u5的负极电源输入端3脚和npn三极管q3发射极、电解电容c1负极、整流桥堆u4的负极电源输出端4脚、继电器k1控制电源输入端连接。远程控制电路包括型号cl4
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gprs的远程无线控制器成品u3(和短信模块同使用一张sim卡)和电阻r2、npn三极管q2、继电器k2，远程无线控制器成品u3具有两个电源输入端，四路控制电源输出接线端，工作电压是直流6v，使用中，通过现有成熟的手机app技术，使用者可在远端经手机app通过无线移动网络分别发送出控制指令，远程无线控制器接收到控制指令后，会分别控制四路控制电源输出端输出或不输出电源，远程无线控制器u3和电阻r2、npn三极管q2、继电器k2经导线连接，远程无线控制器u3的正极电源输入端1脚和继电器k2正极控制电源输入端及正极电源输入端连接，远程无线控制器u3的其中一个输出端3脚和电阻r2一端连接，电阻r2另一端和npn三极管q2基极连接，npn三极管q2集电极和继电器k2负极电源输入端连接，远程无线控制器u3的
负极电源输入端2脚和npn三极管q2发射极、继电器k2负极控制电源输入端连接。
23.图1、2中所示，防拆防断电机构电源输入端二极管vd正极及锂蓄电池g1负极电源输入端和车辆(货车)上蓄电池g两极分别经导线连接。防拆防断电机构电源输出端二极管vd负极及锂蓄电池g1负极和超载检测机构电源输入端光电开关u2的1及2脚、远程控制电路的电源输入端远程无线控制器成品u3的1及2脚分别经导线连接。远程控制电路的电源输出端继电器k2两个常开触点端和行驶检测机构的电源输入端继电器k1正极电源输入端及负极控制电源输入端分别经导线连接。超载检测机构信号输出端npn三极管q1发射极、防拆防断电机构信号输出端继电器k的常闭触点端及电源开关s另一端、行驶检测机构信号输出端继电器k1常闭触点端及常开触点端分别和短信模块u1的五路信号输入端3、4、5、6、7脚经导线连接。
24.图1、2所示，本发明使用前，交管部门为辖区内所需要监测的货车均安装一套本发明(为了减少工作量，也可只对辖区内大型货车安装本发明)，安装时在车辆货箱内先装入一定重量的货物，货物的重量处于刚好超载状态，然后交管部门技术人员调节光电开关u2的探测头探测距离，当刚好调节到壳体上端位于货车货箱底板下端、光电开关u2的3脚输出高电平时就达到调节需要(电压表正极及负极表笔接光电开关u2的3及2脚，电压表显示电压就表示光电开关u2的3脚输出了电源)，调节前打开壳体的后端盖，调节后固定好后端盖，并把后端盖粘上封条防止货车驾驶员拆卸打开后端盖(每间隔一定时间，比如半年等后，交管部门可让车辆到交管部门对封条是否被撕开进行检查)。调节好光电开关u2的探测头探测距离后，交管部门技术人员将壳体安装在货车货箱的底板下端中部，并保证交流风力发电机51的叶片位于前端。交管部门为辖区内所需要监测的货车均安装一套本发明时，同步在pc机内等录入车辆对应的车牌号(包括车主电话)及对应的短信模块内sim卡卡号信息，一张sim卡号对应一辆具体的货车。
25.图1、2所示，本发明实际应用，防拆防断电机构中，初次使用时锂蓄电池g1满电，平时车辆上蓄电池g正极经二极管vd单向导通为锂蓄电池g1电，保证了车辆蓄电池g电源断开后一段时间内(一般几天)本发明能正常使用。锂蓄电池g1输出的电源进入超载检测机构、远程控制电路的电源输入端后，上述电路及防拆防断电机构自身处于得电工作状态。防拆防断电机构工作后，车辆上蓄电池g输出的电源进入继电器k正极电源输入端，继电器k处于得电吸合状态其控制电源输入端和常闭触点端开路，当驾驶员企图通过断开车辆蓄电池g的电源让本发明后续蓄电池g1电源释放完毕不能正常工作时，由于车辆蓄电池g电源正极不再进入继电器k的正极电源输入端，继电器k失电其控制电源输入端和常闭触点端闭合，进而，锂蓄电池g1负极经继电器k的控制电源输入端及常闭触点端进入短信模块u1的4脚，于是短信模块u1在其内部电路作用下，会将预先储存第二条短信内容“电源被断开”发送出去。和短信模块建立连接的交管部门管理人员手机接收到短信后，通过发送短信的手机号码对应的货车车牌号、车主等信息，能直观知道具体破坏输入电源车辆车主的信息，这样管理人员就可及时通过电话联系车主方式警告车主不得破坏输入电源，保证了本发明的正常使用。本发明壳体2安装好后，电源开关s的按钮上端和货车车厢底板接触，这样电源开关s内部触点开路，短信模块u1的5脚不会被输入低电平信号也就不会发送短信。当货车驾驶员企图取下本发明时，由于壳体和货车底板下端分离，这样电源开关s内部触点会闭合，这样锂蓄电池g1负极输出的电源会进入短信模块u1的5脚，于是短信模块u1在其内部电路作用
下，会将预先储存第三条短信内容“设备被拆开”发送出去。和短信模块建立连接的交管部门的管理人员手机接收到短信后，通过发送短信的手机号码对应的货车车牌号、车主等信息，能直观知道具体企图破坏设备的车辆车主的信息，这样管理人员就可及时通过电话联系车主方式警告车主，并到现场重新恢复安装好壳体(同时给予车主相应的处罚)保证了本发明的正常使用。
26.图1、2所示，超载检测机构得电后，当车辆装载货物没有超载时，货车车厢底板下端和地面间隔相对远距离(比如1.4米以上)，光电开关u2的探测头下无障碍物(预先光电开关u2的探测距离调节到了1.4米以上)其3脚不输出高电平，那么后续的短信模块u1的3脚不会被输入低电平其不发送短信。当车辆装载货物超重时(实际上本发明能在装载货物时第一时间探测到货物超载，因此交管部门能第一时间掌握具体情况)，货车车厢底板下端和地面间隔相对近距离(比如1.4米以下)，光电开关u2的探测头下前由于有障碍物阻挡其3脚输出高电平经电阻r1降压限流进入npn三极管q1的基极，进而npn三极管q1导通集电极输出低电平进入短信模块u1的3脚，于是短信模块u1在其内部电路作用下，会将预先储存第一条短信内容“车辆超载”发送出去。和短信模块建立连接的交管部门管理人员手机接收到短信后，通过发送短信的手机号码对应的货车车牌号、车主等信息，就能直观知道具体超载车辆车主的信息，这样管理人员就可及时通过电话联系车主方式警告车主不得超载，将货车超载处理在初始阶段，防止了超载车辆驶入道路带来的不安全因素及对路面带来的破坏作用力等。
27.图1、2所示，本发明交管部门管理人员还能经身边手机app发送相应指令信号到远程控制电路，根据需要随时查询具体车辆是否处于运行及停止状态。当管理人员经手机app发出第一路控制指令，远程无线控制器u3(不同车辆的远程无线控制器u3的sim卡号不同，因此管理人员经手机app为相应车辆发送指令时，若干车辆之间的远程无线控制器u3不会相互干扰)接收到后其第一个输出端3脚会输出高电平经电阻r2降压限流进入npn三极管q2的基极，于是，npn三极管q2导通集电极输出低电平进入继电器k2负极电源输入端，继电器k2得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合，进而行驶检测机构处于得电工作状态。行驶检测机构得电后，如果车辆没有行驶、风力发电机m不会受到风力作用发电，那么继电器k1也就不会得电吸合，这样锂蓄电池g1输入的负极电源会经继电器k1控制电源输入端及常闭触点端进入短信模块u1的6脚，于是短信模块u1在其内部电路作用下，会将预先储存第四条短信内容“车辆没有行驶”发送出去。和短信模块建立连接的交管部门管理人员手机接收到短信后，通过发送短信的手机号码对应的货车车牌号、车主等信息，就能直观知道具体车辆没有行驶(比如车辆装货超载时，通过此条短信内容管理人员就能掌握车辆装货后还未上路)。行驶检测机构得电后，如果车辆行驶时，风力发电机m受到迎面风力作用会发出交流电源进入整流桥堆u4的1及2脚，进而整流桥堆u4的3及4脚输出直流12v左右电源进入三端电压集成监测器u5的2及3脚(电解电容c1滤波作用)；此刻进入三端电压集成监测器u5的2及3脚电压高于三端电压集成监测器u5内部4.75v阈值电压，于是，三端电压集成监测器u5的1脚输出高电平经电阻r4降压限流进入npn三极管q3的基极，npn三极管q3导通集电极输出低电平进入继电器k1负极电源输入端，于是继电器k1得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合，进而，12v锂蓄电池g1输入的负极电源会经继电器k1控制电源输入端及常开触点端进入短信模块u1的7脚，于是短信模块u1在其内部电路作用下，会将预先
储存第五条短信内容“车辆行驶中”发送出去。和短信模块建立连接的交管部门管理人员手机接收到短信后，通过发送短信的手机号码对应的货车车牌号、车主等信息，就能直观知道具体车辆处于行驶中(比如车辆装货超载时，通过此条短信内容管理人员就能掌握车辆装货后已经上路)。本发明通过行驶检测机构，能据此了解到车主是否没有给sim卡充费以及设备整体是否损坏(如果管理人员经手机app发出指令，未接收到任何短信内容，就代表车主没有给sim卡充费或者设备整体损坏)，为制定相应措施提供了数据支持(比如交管部门接收到短信车辆是继续超载在路上行驶，就能进一步电话驾驶员告知其停止车辆，以免受到相应处罚，或者电话驾驶员为设备内的sim卡充费，或者电话驾驶员将车辆开到管理区域、交管部门进行检修)。需要说明的是，本发明主要是针对车辆装货时超载就能进行及时监测并告知驾驶员，因此减少了驾驶员违规超载驾驶车辆上路的几率；极端情况下，假如由于路面过于颠簸导致光电开关u2的探测头和地面间距过近、短信模块u1发出车辆超载内容短信，但是该车装货时没有超载，且管理人员可经身边手机app发送相应指令信号到远程控制电路进行了解，如果车辆处于行驶状态且装货前没有超载，那么就据此判断车辆没有超载。本发明给交警人员带来了便利(在值班室内就可有效管理)、节省了相关部门的人工费用支出、提高了检测效率、覆盖面更广，提高了货车超载管理水平及有效性。继电器k、k1、k2是dc24v继电器；电阻r1、r2、r4阻值是10k；npn三极管q1、q2、q3型号是9013；二极管vd型号是1n4007；发电机m是小型轴流风力发电机，车辆正常速度时其受到迎面风力的作用发出的电能在12v左右；电解电容c1型号是470μf/25v；整流桥堆u4型号是kbp310。
28.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
29.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。