專利名稱：雙秤臺防作弊公路車輛不停車稱重系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及公路車輛不停車稱重領(lǐng)域，具體涉及雙秤臺防作弊公路車輛不停車稱重系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
公路不停車軸重秤的推出，有效地制止了超載車輛上路，保護了公路設(shè)施，公正地執(zhí)行了公路計重收費政策，維護了公眾利益。由于原軸重秤的設(shè)計方案是動態(tài)低速軸載稱重系統(tǒng)，要求車輛以均勻的、較低的速度通過稱重系統(tǒng)。個別人處于私利，采用作弊手段，想逃避正常繳費、少交費或超載上路。這種作弊現(xiàn)象包括走S型通過軸重秤秤臺(簡稱“走S 型即“扭磅””)，車輛跳磅行駛(簡稱“跳磅”)，后軸點剎車通過軸重秤臺逃費行為(簡稱 “點剎車拖磅”)。隨著公路計重收費的進一步深入開展，可能會有更多的駕駛?cè)藛T針對計重系統(tǒng)的特點，采取跳磅、拖磅、沖磅、扭磅(走“S”型)等違規(guī)行駛方式來降低實際貨車總重， 從而達到逃避正常繳費的目的。這種作弊行為嚴重影響行車安全，破壞公路設(shè)施，危害公眾利益?！懊钡某霈F(xiàn)，推動“盾”的發(fā)展?！白鞅住毙袨橥苿庸凡煌＼囕S重秤升級版--雙秤臺防作弊不停車超限檢測系統(tǒng)的出現(xiàn)。本發(fā)明從技術(shù)角度對不規(guī)范的車輛過秤行為進行技術(shù)研究，針對作弊行為，進行適當?shù)募夹g(shù)應(yīng)對。本發(fā)明的技術(shù)方案是采用主副雙秤臺構(gòu)造， 特征是在主秤臺和秤臺框架之間左右兩側(cè)沿路面水平方向安裝兩支水平力稱重傳感器，測量“拖磅”的雙水平力或“扭磅”的單水平力。加裝稱重傳感器，劍指“拖磅”和“扭磅”行為。另外主副雙秤臺構(gòu)造，加寬了秤臺，使其“跳磅”跳不過去。由于雙秤臺面的有效稱重時間加大，稱重信息采樣量遠大于單臺面，每只傳感器能夠得到較完整的曲線，尤其對快速通過的車輛也能得到較多的信息，防止“沖磅”丟失信息。利用兩臺面信息豐富優(yōu)勢，也防止“扭磅”引起的假信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明雙秤臺防作弊公路車輛不停車稱重系統(tǒng)本發(fā)明由紅外車輛分離器(1)、輪軸識別器O)、主秤臺(3. 1)副秤臺(3. 2)、兩支水平力稱重傳感器G)、8支稱重傳感器 (5)、數(shù)據(jù)采集處理器(6)、電感線圈(7)、大屏幕含喇叭(8)、計算機(9)組成，其特征是其特征是雙秤臺由兩個相互獨立但并列放置的相同矩形主秤臺(3. 1)副秤臺(3. 組成，在主秤臺和秤臺框架之間左右兩側(cè)沿路面水平方向加裝兩支水平力稱重傳感器，測量被測車輛“拖磅”的雙水平力或“扭磅”的單水平力。加裝稱重傳感器，劍指“拖磅”和“扭磅”行為。主副雙秤臺構(gòu)造，加寬了秤臺，使其“跳磅”跳不過去。由于雙秤臺面的有效稱重時間加大，稱重信息采樣量遠大于單臺面，每只傳感器能夠得到較完整的曲線，尤其對快速通過的車輛也能得到較多的信息，防止“沖磅”丟失信息。利用兩臺面信息豐富優(yōu)勢，也防止“扭磅”引起的假信息。主秤臺與副秤臺之間力學(xué)上相互獨立的雙秤臺結(jié)構(gòu)。當車輛依次通過兩個秤臺時，既避免了車輛兩輪軸同上一個臺面互相干擾的現(xiàn)象，又增加了有效的動態(tài)稱重時間，稱重采樣量遠大于單秤臺，進而得到更準確的數(shù)據(jù)，兩秤臺結(jié)構(gòu)的測量誤差小于單秤臺的1/5，從而減少了糾紛。此外，兩秤臺結(jié)構(gòu)的多傳感器的系統(tǒng)冗余提高了系統(tǒng)的可靠性。工作原理被測車輛進入稱重檢測區(qū)，紅外車輛分離器(1)產(chǎn)生信號后，數(shù)據(jù)采集器開始采集數(shù)據(jù)。車輛前行壓上輪軸識別器O)，依據(jù)壓上輪軸識別器O)的個數(shù)的情況， 來區(qū)別輪胎個數(shù)。車輛繼續(xù)前行依次壓上主秤臺(3. 1)副秤臺(3. 2)，主秤臺(3. 1)和秤臺框架之間水平安裝兩個稱重傳感器測量有無“拖磅”或“扭磅”現(xiàn)象，主秤臺(3. 1)副秤臺(3. 2)下的2路共8個稱重傳感器測量重量信號。系統(tǒng)依據(jù)水平力1路2個和軸重力2 路8個傳感器的先后次序和采集的數(shù)據(jù)波型來判別車輛行駛方向，以及車輛行駛時有無作弊類型如“沖磅”、“跳磅”、“拖磅”、“走S型扭磅”等情況，依據(jù)采集的數(shù)據(jù)量來計算出通過秤臺的時間，并根據(jù)秤臺的寬度和通過秤臺的時間、數(shù)據(jù)波型等來計算車輛行駛的速度、加速度。車輛前行依次形成3組這樣的數(shù)據(jù)，處理器依據(jù)數(shù)據(jù)波形和各軸數(shù)據(jù)的間隔等情況來判斷各軸之間的軸距和連軸情況。車輛完全通過后，紅外車輛分離器(1)信號消失，處理器把這組數(shù)據(jù)進行綜合處理分析以后形成一組完整的車輛數(shù)據(jù)如重量信息儲存，通過接口輸出到大屏幕，并配有語音廣播，司機無需下車就能清晰地知道自己的車輛是否超限超載。 數(shù)據(jù)同時上傳收費亭，每個收費亭配備液晶顯示屏，同步顯示車輛的檢查信息。收費員能夠及時觀測到通過車輛的檢查信息。實驗證明采用主副雙秤臺構(gòu)造，較單臺面可提高稱重測量精度30%、降低車輛信息丟失率、降低車輛輪軸判斷故障率，減少了糾紛，保證了安全，提高了收費站的通行能力。


圖1是本發(fā)明雙秤臺防作弊公路車輛不停車稱重系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明雙秤臺防作弊公路車輛不停車稱重系統(tǒng)的電連接示意圖。其中1、紅外車輛分離器(1)，2、輪軸識別器0)，3、主秤臺(3. 1)副秤臺(3.2)， 4、兩支水平力稱重傳感器G)，5、2路8支稱重傳感器(5)，6、數(shù)據(jù)采集處理器(6)，7、電感線圈(7)，8、大屏幕含喇叭(8)，9、計算機(9)。
具體實施例方式雙秤臺防作弊公路車輛不停車稱重系統(tǒng)以國強稱重，型號ZCS_30 (雙秤臺)雙體秤為例。紅外線車輛分離器(1)采用型號Lffi452N0NC的紅外線光幕發(fā)射和接收裝置，安裝于主秤臺(3. 1)副秤臺(3. 2)前方的兩側(cè)路邊，對于從離地400mm 1648mm范圍內(nèi)，用高密度的52對紅外光幕連續(xù)掃描，能對間距> 200mm的車輛準確分離，能對連接件高度> 40cm 拖掛車準確識別。當?shù)谝惠v車進入光幕區(qū)后，光幕被遮擋，系統(tǒng)開始進行數(shù)據(jù)檢測，整車通過過程中光幕相關(guān)部分被遮擋，系統(tǒng)開始進行數(shù)據(jù)檢測，整車通過過程中光幕相關(guān)部分被遮擋，車輛全部通過時，任何一對光幕均不被遮擋，判定本車通過，對本次車輛進行收尾，相應(yīng)地結(jié)束數(shù)據(jù)的檢測。第二輛車相隔較近，但仍有一定間隙，間隙大于200mm時，光幕正常工作，系統(tǒng)進行第二輛車的檢測，光幕采用編碼掃描，能在惡劣環(huán)境下如強陽光直照、雨雪天、霧天可靠工作。輪軸識別器( 采用型號LTS-01102。輪軸識別器( 安裝在主秤臺 (3. 1)副秤臺(3.2)前方和紅外線車輛分離器(1)之間的右側(cè)路面，輪軸識別器O)的上表面與路面平齊。輪軸識別器( 采用多個傳感器并排列布置組成，測量準確性高，且工作穩(wěn)定、耐用。輪軸識別器⑵能夠檢測通過車輛每軸的輪胎數(shù)。當輪軸識別器⑵發(fā)生故障時，可以通過硬件和軟件發(fā)出故障消息.。主秤臺(3.1)副秤臺(3.2)由秤臺框架、計重平臺(主秤臺、副秤臺)、稱重傳感器(10支)、信號電纜和安裝部件等構(gòu)成。；沿行車方向， 車輪先壓者為主秤臺，次者為副秤臺；在主秤臺和秤臺框架之間左右兩側(cè)沿路面水平方向安裝兩支水平力稱重傳感器G)，秤臺和秤臺框架之間還安裝碰撞限位裝置(附圖中沒有標出)。主秤臺(3. 1)副秤臺(3.2)選用高強度優(yōu)質(zhì)鋼結(jié)構(gòu)焊接成同尺寸的矩形平臺，標準載荷30t，經(jīng)時效處理后加載250% F. S，使其形變符合設(shè)計要求。主秤臺(3.1)副秤臺 (3. 2)下采用了 2路共8支精度為0. 02 %，單支載荷30噸，材質(zhì)為40CrNiMn，鋼制密封稱重傳感器(5)。每4支為一路，安裝在一個秤臺下。整個秤體具有120噸以上的負荷能力， 實地使用和測試具有良好的抗沖擊性、抗過載、性能好、高精度和動態(tài)快速反應(yīng)。當稱重傳感器(5)發(fā)生故障時，可以發(fā)送故障報警信息。數(shù)據(jù)采集處理器(6)安裝在主秤臺(3. 1) 副秤臺(3. 2)的右側(cè)路邊。數(shù)據(jù)采集處理器(6)拾取并可以識別每軸經(jīng)過秤臺時的運動方向及速度、加速度等。車輛在收費車道有關(guān)復(fù)雜行駛狀況如完全倒車、不完全倒車后進入、 正常行駛等，行車方向識別器識別每軸行駛方向，為系統(tǒng)正確處理這些狀況提供依據(jù)。電感線圈(7)由預(yù)埋于車道的環(huán)形感應(yīng)線圈、線圈檢測器、信號電纜等構(gòu)成。電感線圈(7)預(yù)埋在主秤臺(3. 1)副秤臺(3.2)后方路面之下。電感線圈(7)作用是感應(yīng)車輛的存在，在秤臺后方埋有收尾(開始)線圈，當車輛經(jīng)過時可感應(yīng)其存在。當車輛經(jīng)過電感線圈(7)時， 使線圈的電感變化，這種變化被線圈檢測器感應(yīng)到。車輛經(jīng)過后，電感線圈(7)發(fā)出收尾信號。大屏幕含喇叭(8)能顯示車號、總重、超載率，顯示方式為6位LED數(shù)碼管顯示，發(fā)出聲訊信號。計算機(9)為工業(yè)控制機，配置酷睿雙核2.6G/4G/250G 19寸液晶顯示器加音響。雙秤臺防作弊公路車輛不停車稱重系統(tǒng)的主秤臺(3. 1)副秤臺(3. 2)，主秤臺 (3. 1)副秤臺(3.2)均選用鋼結(jié)構(gòu)焊接成同尺寸的矩形平臺，秤臺之間力學(xué)上相互獨立，空間上緊密相連。車輛通過時，既避免了車輛兩輪軸同上一個臺面互相干擾的現(xiàn)象，又由于雙秤臺的有效稱重時間加大，稱重信息采樣量遠大于單臺面，每只傳感器能夠得到較完整的曲線，尤其對快速通過的車輛也能得到較多的信息，利用兩臺面信息豐富優(yōu)勢，較單臺面可提高測量精度30%、降低車輛信息丟失率、降低車輛輪軸判斷故障率，減少了糾紛，保證了安全，提高了收費站的通行能力。通過雙秤臺秤臺的多支傳感器的設(shè)備冗余提高系統(tǒng)的可靠性。在對傳感器的信號處理上采用了各傳感器獨立的摸數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)信號相互關(guān)聯(lián)的處理方式，即使在個別傳感器發(fā)生故障時，另外一個稱重臺面也能得到比較正確的稱重計量結(jié)果。每支傳感器分別進行A/D采集的數(shù)據(jù)，能夠得到的前后傳感器曲線，再利用先進的數(shù)學(xué)模型算法，得到更多更準確的車輛信息。實驗證明雙秤臺防作弊公路車輛不停車稱重系統(tǒng)可方便消除跳磅、拖磅、沖磅、扭磅(走“S”型)等違規(guī)行駛方式的等各種人為情況對計重的影響。本發(fā)明雙秤臺防作弊公路車輛不停車稱重系統(tǒng)的有益效果是防作弊，測量精度高，工作可靠，壽命長，且制作施工簡單等。
權(quán)利要求
1.雙秤臺防作弊公路車輛不停車稱重系統(tǒng)，其特征是雙秤臺由兩個相互獨立但并列放置的矩形主秤臺(3. 1)副秤臺(3. 組成；沿行車方向，車輪先壓者為主秤臺(3. 1)，次者為副秤臺(3. ；在主秤臺(3. 1)和秤臺框架之間左右兩側(cè)沿路面水平方向安裝兩支水平力稱重傳感器，秤臺和秤臺框架之間還安裝碰撞限位裝置。
2.按照權(quán)利要求1述的雙秤臺防作弊公路車輛不停車稱重系統(tǒng)，其特征是主秤臺 (3. 1)副秤臺(3. 2)均選用鋼結(jié)構(gòu)焊接成同尺寸的矩形平臺，主秤臺(3. 1)副秤臺(3. 2)下共采用了 2路8支稱重傳感器(5)；每4支為一路，安裝在一個秤臺下。
3.按照權(quán)利要求1述的雙秤臺防作弊公路車輛不停車稱重系統(tǒng)，其特征是紅外線車輛分離器(1)安裝于主秤臺(3. 1)副秤臺(3. 2)前方的兩側(cè)路邊。
4.按照權(quán)利要求1述的雙秤臺防作弊公路車輛不停車稱重系統(tǒng)，其特征是輪軸識別器 (2)安裝在主秤臺(3. 1)副秤臺(3. 2)前方和紅外線車輛分離器(1)之間的右側(cè)路面，輪軸識別器O)的上表面與路面平齊。
5.按照權(quán)利要求1述的雙秤臺防作弊公路車輛不停車稱重系統(tǒng)，其特征是數(shù)據(jù)采集處理器(6)安裝在主秤臺(3. 1)副秤臺(3. 2)的右側(cè)路邊。
6.按照權(quán)利要求1述的雙秤臺防作弊公路車輛不停車稱重系統(tǒng)，其特征是電感線圈 (7)預(yù)埋在主秤臺(3. 1)副秤臺后方路面之下。
全文摘要
本發(fā)明涉及公路車輛不停車稱重領(lǐng)域，具體涉及雙秤臺防作弊公路車輛不停車稱重系統(tǒng)。本發(fā)明由紅外車輛分離器、輪軸識別器、主秤臺副秤臺、兩支水平力傳感器、8支稱重傳感器、數(shù)據(jù)采集處理器、電感線圈、大屏幕含喇叭、計算機組成，其特征是其特征是在主秤臺和秤臺框架之間水平方向加裝稱重傳感器，測量被測車輛“拖磅”的雙水平力或“扭磅”的單水平力。主副雙秤臺構(gòu)造，加寬了秤臺，使其“跳磅”跳不過去。由于雙秤臺面的有效稱重時間加大，尤其對快速通過的車輛也能得到較多的信息，防止“沖磅”丟失信息。本發(fā)明的有益效果是防作弊，測量精度高，工作可靠，壽命長，且制作施工簡單，快速，成本低等。
文檔編號G01G19/03GK102519565SQ20111042898
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者暢福善, 鄧國強 申請人:山西國強稱重設(shè)備有限公司