专利名称：实时车辆超载监控系统及其监控方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆监控系统，尤其是涉及一种车辆超载的监控系统及其监控方法。
背景技术：
货车超载是造成交通事故的一个重要原因，也是造成路面损害的罪魁祸首，交通执法部门和运管部门为了阻止货车超载也花费了大量的人力物力。但由于车型多种多样，各种车型的荷定载荷也各不相同，执法人员通过目测确定可疑车辆，然后要求可疑车辆进行称重，这种执法过程不仅麻烦，花费的人力较大，而且会造成大量的超载车辆漏检。也有一种通过设置在路面上的动态称重秤进行对车辆进行预称重，然后对预称重发现的可疑车辆进行地磅称重。这种称重方式还是要花费大量的人力物力，同时由于目前的动态称重装置的精确度比较差，常见的几种称重装置的误差基至会达到40%以上，而且对车型的判断也不准确，有的甚至没有对车型的判断系统，因此，大量的漏检问题也是很难避免的。如公开号为CN201224325的中国专利公开了一种机动车超载自动监控装置，包括蓄电池、检测显示设备，还设置有与蓄电池串联的两组或两组以上的检测电路，所述检测电路包括两组并联的或电路，所述或电路由三只开关串联组成与电路。该专利在车辆的称重、车型识别等问题上都没有进行有效的改进，对车辆超载的监控能力非常有限。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的货车超载执法过程的人力物力浪费大，无法对车型和核定载荷进行判断，容易出现漏检等技术问题，提供一种能够对行驶中对车辆进行车型判断、动态称重、摄像取证，且人力需求少，使用方便的实时车辆超载监控系统。本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的一种实时车辆超载监控系统，其特征在于它包括车型识别系统、称重装置、摄像装置、测速装置以及控制器，所述的车型识别系统包括一个车型数据库和单车通过辨认装置，该车型数据库包括各种车型的轴数、轴距、核定载荷以及车长，所述的称重装置为一个设于路面的动态称重秤，所述的单车通过辨认装置设于稳重装置之前，所述的车型数据库、单车通过辨认装置、动态称重秤、摄像装置、测速装置分别与控制器相连。称重装置需要对车辆每一轮轴上的轮胎经过该称重装置时分别进行称重，所以，需要一个单车通过辨认装置区分通过称重装置的轮子是否是同一辆车的。在确定是同一辆车的情况下，对动态称重秤所获得的各重量数据进行总合，以得出车货总重。通过测速装置得出车速，并通过该车速数据和各轮轴通过称重装置的时间间隔得出各轮轴之间的轴距。将轴数和各轮辆之间的轴距与所述的车型数据库内的各车型的轴数与轴距相对比，获得该车的车型，并同时获得该车型的核定载荷，用该核定载荷与测量出的车货总重进行对比，判断该车是否超载，如果超载，即通过摄像装置对其进行摄像取证。作为优选，所述的单车通过辨认装置，包括一个设于路面上侧的激光测距仪，该激光侧距仪为测量方向朝下的帘状激光测距仪。帘状激光测距仪是指该测距仪同时发出多束激光，该多束激光构成一个帘状的激光幕。在没有车通过时，各激光束均射向地面，其测得的高度相同，当有车通过该激光幕时,全部或部分的激光束会被车辆挡住,被挡住的部分激光束测的高度会变小，由于一辆车的各部分能挡住的激光束各不相同，本系统中，只要有一束激光束测得的距离小于激光侧距仪与地面的距离，即认为车辆还没有完全通过，当所有的激光束均发射到地面时，即向控制器发出车辆整体通过的信号。作为优选，所述的动态称重秤由秤板和力传感器构成，该力传感器包括若干个固定于路面下的凹面朝上的圆弧形感应面，该感应面上均匀排布有若干应变片，该应变片的信号电路分别与所述的控制器相连，感应面上设有与之相适配的圆弧面支撑脚，该支撑脚均与所述的秤板相连。现有的称重装置，车辆在行驶中的称重的精度会受到很大影响，主要是在秤板在受到车辆的冲力时，其一方面会使得秤受到的合力的方向发生偏转，另一方面也会在该冲击力的作用下，秤量出来的力个偏大很多。而普通的秤在设计时只考虑竖直方向的力的作用，当力的方向发生偏转时，其称量的数据会发生很大的变化，且规律性不强，很难通过数据的校正获得一个准确的称量。该方案的特点在于，无论秤受到的合力方向朝向哪边，必有一个与该合力的方向最接近的感应片与之对应，该感应片的受力会最大，获得数值作为秤受到的冲力和车辆重力的合力，系统再通过该感应片相对于重力方向的偏角计算获得重力的大小。这种称重方式即消除了应车辆冲击带来的普通秤的精度问题。上述的实时车辆超载监控系统的监控方法，包括如下步骤
I在车辆各轮先后开上称重装置时，称重装置工作并向控制器发送各轮开上称重装置时称量，将各称量通过计算得出车辆的测量总重量，由通过的车轮次数记录车轴数，并由控制器记录车轮通过称重装置的时间间隔；
2在车辆通过称重装置的过程中，通过单车通过辨认装置判断车辆是否整体通过，当车辆整体通过后的第一次轮子开上称重装置计为该车的最后一个车轴；
3在车辆通过称重装置或通过之前或通过之后由测速装置测量车速；
4由车速和车轮通过称重装置的时间间隔计算各轴距；
5将上述的轴数和轴距与车型数据库内的轴数和轴距数据进行对比，得出该车的车型，以及该车型的核定载荷；
6将该车型的核定载荷与测量总重量进行对比，行出该车是否超载；
7当该车超载时，控制器即控制摄像装置对该车进行摄像取证。作为优选，所述的单车通过辨认装置为帘状激光测距仪，当车通过该帘状激光测距仪时，帘状激光测距仪将会有部分被车挡住而不能将光线射到地面，其测量距离将变小，只有当帘状激光测距仪的任何测量点均打在地面上时，才向控制器发出车辆整体通过的信号。作为优选，所述的动态称重秤由秤板和力传感器构成，该力传感器包括若干个固定于路面下的凹面朝上的圆弧形感应面，该感应面上均匀排布有若干应变片，该应变片的信号电路分别与所述的控制器相连，感应面上设有与之相适配的圆弧面支撑脚，该支撑脚均与所述的秤板相连，在车辆经过该秤板时，圆弧形感应面上的各应变片会出现应变，应变片应变信号发送给控制器，由控制器转换成力信号，并比较出最大的力，该量大的力作为系统的预测量力N，假设获得最大力的应变片所以位置与圆弧形感应面的圆形的连线与竖直方向的夹角为α，则重力G = N · cosa。本发明的带来的有益效果是，解决了现有技术所存在的货车超载执法过程的人力物力浪费大，无法对车型和核定载荷进行判断，同时具有称量不准确，容易出现漏检等技术问题，实现了一种能够对行驶中对车辆进行车型判断、准确的动态称重、摄像取证，且人力需求少，使用方便的实时车辆超载监控系统。
附图I是本发明的一种结构示意 附图2是图I的左视 附图3是本发明的一种动态称重秤的传感器的一种结构示意图。
具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。实施例
如图I、图2、图3所示，本发明是一种实时车辆超载监控系统，它包括车型识别系统、称重装置、摄像装置7、测速装置6以及控制器，所述的车型识别系统包括一个车型数据库和单车通过辨认装置，该车型数据库包括各种车型的轴数、轴距、核定载荷以及车长，所述的称重装置为一个设于路面的动态称重秤，动态称重秤由秤板2和力传感器构成，该力传感器包括分布于秤板四角的四个固定于路面下的凹面朝上的圆弧形感应面3，该感应面上均匀排布有12个条状应变片5，该应变片5的信号电路分别与所述的控制器相连，感应面上设有与之相适配的圆弧面支撑脚4，该支撑脚均与所述的秤板2相连。单车通过辨认装置，包括一个设于路面上侧的激光测距仪，该激光侧距仪为测量方向朝下的帘状激光测距仪1，帘状激光测距仪I是指该测距仪同时发出多束激光，该多束激光构成一个帘状的激光幕。在没有车通过时，各激光束均射向地面，其测得的高度相同，当有车通过该激光幕时，全部或部分的激光束会被车辆挡住，被挡住的部分激光束测的高度会变小，由于一辆车的各部分能挡住的激光束各不相同，本系统中，只要有一束激光束测得的距离小于激光侧距仪与地面的距离，即认为车辆还没有完全通过，当所有的激光束均发射到地面时，即向控制器发出车辆整体通过的信号。单车通过辨认装置设于稳重装置之前，所述的车型数据库、单车通过辨认装置、动态称重秤、摄像装置、测速装置分别与控制器相连。上述的实时车辆超载监控系统的监控方法，包括如下步骤
I在车辆各轮先后开上称重装置时，称重装置工作并向控制器发送各轮开上称重装置时称量，将各称量通过计算得出车辆的测量总重量，由通过的车轮次数记录车轴数，并由控制器记录车轮通过称重装置的时间间隔，在称重过程中，动太称重装置将应变片的应变信号发送给控制器，由控制器转换成力信号，并比较出最大的力，该量大的力作为系统的预测量力N，假设获得最大力的应变片所以位置与圆弧形感应面的圆形的连线与竖直方向的夹角为α ,则重力G = N · cos α。2在车辆通过称重装置的过程中，通过单车通过辨认装置判断车辆是否整体通过，当车辆整体通过后的第一次轮子开上称重装置计为该车的最后一个车轴；
3在车辆通过称重装置或通过之前或通过之后由测速装置测量车速；
4由车速和车轮通过称重装置的时间间隔计算各轴距；
5将上述的轴数和轴距与车型数据库内的轴数和轴距数据进行对比，得出该车的车型，以及该车型的核定载荷； 6将该车型的核定载荷与测量总重量进行对比，行出该车是否超载；
7当该车超载时，控制器即控制摄像装置对该车进行摄像取证。
权利要求
1.一种实时车辆超载监控系统，其特征在于它包括车型识别系统、称重装置、摄像装置(7)、测速装置(6)以及控制器，所述的车型识别系统包括一个车型数据库和单车通过辨认装置，该车型数据库包括各种车型的轴数、轴距、核定载荷以及车长，所述的称重装置为一个设于路面的动态称重秤，所述的单车通过辨认装置设于稳重装置之前，所述的车型数据库、单车通过辨认装置、动态称重秤、摄像装置、测速装置分别与控制器相连。
2.根据权利要求I所述的实时车辆超载监控系统，其特征在于所述的单车通过辨认装置，包括一个设于路面上侧的激光测距仪，该激光侧距仪为测量方向朝下的帘状激光测距仪(I)。
3.根据权利要求I所述的实时车辆超载监控系统，其特征在于所述的动态称重秤由秤板(2)和力传感器构成，该力传感器包括若干个固定于路面下的凹面朝上的圆弧形感应面(3)，该感应面上均匀排布有若干应变片(5)，该应变片的信号电路分别与所述的控制器相连，感应面上设有与之相适配的圆弧面支撑脚(4)，该支撑脚均与所述的秤板(2)相连。
4.一种如权利要求I所述的实时车辆超载监控系统的监控方法，其特征在于它包括如下步骤 I在车辆各轮先后开上称重装置时，称重装置工作并向控制器发送各轮开上称重装置时称量，将各称量通过计算得出车辆的测量总重量，由通过的车轮次数记录车轴数，并由控制器记录车轮通过称重装置的时间间隔； 2在车辆通过称重装置的过程中，通过单车通过辨认装置判断车辆是否整体通过，当车辆整体通过后的第一次轮子开上称重装置计为该车的最后一个车轴； 3在车辆通过称重装置或通过之前或通过之后由测速装置测量车速； 4由车速和车轮通过称重装置的时间间隔计算各轴距； 5将上述的轴数和轴距与车型数据库内的轴数和轴距数据进行对比，得出该车的车型，以及该车型的核定载荷； 6将该车型的核定载荷与测量总重量进行对比，行出该车是否超载； 7当该车超载时，控制器即控制摄像装置对该车进行摄像取证。
5.根据权利要求4所述的实时车辆超载监控系统的监控方法，其特征在于所述的单车通过辨认装置为帘状激光测距仪，当车通过该帘状激光测距仪时，帘状激光测距仪将会有部分被车挡住而不能将光线射到地面，其测量距离将变小，只有当帘状激光测距仪的任何测量点均打在地面上时，才向控制器发出车辆整体通过的信号。
6.根据权利要求4所述的实时车辆超载监控系统的监控方法，其特征在于所述的动态称重秤由秤板和力传感器构成，该力传感器包括若干个固定于路面下的凹面朝上的圆弧形感应面，该感应面上均匀排布有若干应变片，该应变片的信号电路分别与所述的控制器相连，感应面上设有与之相适配的圆弧面支撑脚，该支撑脚均与所述的秤板相连，在车辆经过该秤板时，圆弧形感应面上的各应变片会出现应变，应变片应变信号发送给控制器，由控制器转换成力信号，并比较出最大的力，该量大的力作为系统的预测量力N，假设获得最大力的应变片所以位置与圆弧形感应面的圆形的连线与竖直方向的夹角为a，则重力G =N cos a 0
全文摘要
本发明涉及一种实时车辆超载监控系统，它包括车型识别系统、称重装置、摄像装置、测速装置以及控制器，所述的车型识别系统包括一个车型数据库和单车通过辨认装置，该车型数据库包括各种车型的轴数、轴距、核定载荷以及车长，所述的称重装置为一个设于路面的动态称重秤，所述的单车通过辨认装置设于稳重装置之前，所述的车型数据库、单车通过辨认装置、动态称重秤、摄像装置、测速装置分别与控制器相连。本发明具有能够对行驶中对车辆进行车型判断、动态称重、摄像取证，且人力需求少，使用方便的特点。
文档编号G01G19/02GK102706419SQ20111044334
公开日2012年10月3日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者罗煜 申请人:罗煜