一種公路動態(tài)軸重衡在線監(jiān)控管理系統(tǒng)及其方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及公路監(jiān)控領域，具體地說，特別涉及到一種公路動態(tài)軸重衡在線監(jiān)控管理系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]一般而言，固定式公路動態(tài)軸重衡由承載器(安裝有傳感器的秤臺)、車輛分離器、稱重顯控儀表、車輪識別器等多個設備構成，通過多個連續(xù)臺面稱量單軸重量，并累計整車軸組重量的車輛稱重設備。計量的主要原理是:秤臺與稱重傳感器相連，稱重傳感器由彈性體、電阻應變片、引線及外殼等部分組成。當車輛通過秤臺時，傳感器內(nèi)的彈性體承載重力，并有一與重力成正比的形變，電阻應變片粘貼在彈性體上，與彈性體有相同的形變，由此產(chǎn)生電阻變量AR，在供橋電路作用下，橋路的輸出端產(chǎn)生與重力成正比的電壓。根據(jù)電壓的變化和換算關系，可以知道承載重力的大小。當輪軸在多個臺面上通過時，系統(tǒng)將多臺面采集到的信號進行合并判斷、分析、及數(shù)據(jù)處理，最終完成計量任務。
[0003]在目前實際使用中，公路動態(tài)軸重衡暴露在室外，長期的風沙雨雪中和7X24時的高頻率、大載荷的使用，易出現(xiàn)的故障會造成計量結果的錯誤，以致引起爭議與糾紛；尤其是不規(guī)范過秤方法中的沖磅、點剎、拖磅、沖磅等方式，會對整個承重結構造成較大的沖擊，使得公路動態(tài)軸重衡的故障率上升。
[0004]而現(xiàn)有的公路動態(tài)軸重衡存在三方面的問題:第一，稱重關鍵部件傳感器的可靠性本身缺乏有效的預警機制，對傳感器一般均采用事后維修的方法，導致車道關閉，交通擁堵等不良影響，極大增大了運維成本。第二，缺乏對故障長期的實時監(jiān)控、預警和記錄。通常故障一般都存在由量變到質(zhì)變的過程，由于在早期失效時，無法對故障進行識別，錯過了有計劃運維的最佳時機。第三，由于稱重儀表一般容量、性能較低，且與上層系統(tǒng)之間缺乏適應的通信接口，因此難以應用先進的故障診斷預警算法，如診斷規(guī)則挖掘，決策樹的產(chǎn)生坐寸ο

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有公路動態(tài)軸重衡在惡劣使用環(huán)境和不規(guī)范過車檢測的精度可靠性極不穩(wěn)定問題，利用先進的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)通信技術相結合，提供一種有效實時監(jiān)控動態(tài)軸重衡的工作狀態(tài)和故障分析報警的新型在線監(jiān)控管理系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現(xiàn):
[0007]—種公路動態(tài)軸重衡在線監(jiān)控管理系統(tǒng)，包括由承載器、車輛分離器、顯控儀表和車輪識別器組成的前端監(jiān)測單元，所述前端檢測單元安裝于車道上，在有過車時用于采集過車參數(shù)，在無過車時采集環(huán)境參數(shù)和自身的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述前端監(jiān)測單元通過數(shù)據(jù)通道連接后臺的監(jiān)控計算機，所述監(jiān)控計算機用于對前端監(jiān)測單元獲取的數(shù)據(jù)進行清理、整合和歸并，然后建立挖掘模型，并能將對數(shù)據(jù)挖掘的結果進行診斷。
[0008]一種公路動態(tài)軸重衡在線監(jiān)控管理方法，包括如下步驟
[0009]I)顯控儀表采集承載器、車輛分離器和車輪識別器獲取的原始數(shù)據(jù)；
[0010]2 )顯控儀表對原始數(shù)據(jù)進行預處理后，上傳至監(jiān)控計算機；
[0011]3)監(jiān)控計算機對接收到的數(shù)據(jù)進行清理、整合和歸并，然后根據(jù)實際應用建立數(shù)據(jù)挖掘模型，數(shù)據(jù)經(jīng)抽取轉換后得到數(shù)據(jù)規(guī)則庫；
[0012]4)監(jiān)控計算機對數(shù)據(jù)規(guī)則庫進行數(shù)據(jù)分析并展現(xiàn)給用戶；
[0013]5)若分析結果顯示為故障或預警，則用戶安排人員對故障或預警進行處理，同時顯控儀表根據(jù)診斷結果調(diào)整前端監(jiān)測單元的參數(shù)。
[0014]進一步的，所述顯控儀表通過數(shù)據(jù)通道傳輸稱重、過車、工作環(huán)境、工作狀態(tài)、故障和報警信息到監(jiān)控計算機，并從監(jiān)控計算機接收相關參數(shù)設置和軟件文件。
[0015]進一步的，所述監(jiān)控計算機安裝有故障識別程序，通過對從顯控儀表采集的原始數(shù)據(jù)的分析和處理提取故障和報警信息。
[0016]進一步的，所述顯控儀表采集前端監(jiān)測單元的狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)通道傳輸?shù)奖O(jiān)控計算機，監(jiān)控計算機通過故障識別處理程序，識別前端監(jiān)測單元的故障和報警信息。
[0017]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果如下:
[0018]不僅能對各種公路動態(tài)軸重衡故障進行遠程診斷，對當前公路動態(tài)軸重衡運行情況進行監(jiān)測，還能通過數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘算法，對故障進行預警。系統(tǒng)還提供知識庫，準確地對故障和預警信息進行回溯，從而幫助系統(tǒng)運維人員有效識別和避免干擾、作弊，合理安排公路動態(tài)軸重衡檢修，減少意外停機事故，從而達到有效增加公路動態(tài)軸重衡使用率，滿足路政安全運維的要求。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明所述的公路動態(tài)軸重衡在線監(jiān)控管理系統(tǒng)的拓撲圖。
[0020]圖2為本發(fā)明所述的公路動態(tài)軸重衡在線監(jiān)控管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘模型策略圖。
【具體實施方式】
[0021]為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本發(fā)明。
[0022]參見圖1，顯控儀表自動在不同應用場景下將采集的數(shù)據(jù)進行分類和處理。在無過車時，采集的環(huán)境(溫度、濕度等)、各傳感器狀況、車輛分離器和車輪識別器工作狀態(tài)、儀表內(nèi)部各部件的工作狀態(tài)等數(shù)據(jù)，過車時獲取的過車參數(shù)，包括次數(shù)、行駛方向、速度、加速度、軸型、車型、軸數(shù)、軸組數(shù)、軸組重量等數(shù)據(jù)，以及故障狀況下儀表模塊自身的運行信息。儀表可通過預先設置的簡單故障模型判別自身工作狀況，并通過數(shù)據(jù)通道連接遠程監(jiān)控計算機主動上報其故障點。
[0023]遠程監(jiān)控計算機在獲取儀表上報的數(shù)據(jù)和故障狀況后，依據(jù)累積的大量監(jiān)控信號的緩慢變化及相