车辆超载检测系统及其检测方法技术方案

本车辆超载检测系统的压强检测装置为多个含传压棒和应变片的检测点，安置于路面。信号处理装置包括依次相连接的放大器、平均器、模数转换器及单片机。检测点与相配的放大器一一相连，应变片因轮胎所压产生的信号经放大器放大后，送入平均器，平均器对多路模拟信号相加平均，所得结果经模数转换送入单片机。单片机将此信号与预先经实验各种车辆超载时所得信号综合后而设定的超载信号值相比较，当前信号值大于设定超载信号值时送入计算机记录存储并启动报警系统和摄录像系统。本发明专利技术检测轮胎对地压强所产生的信号值，判断其是否超载，简便易行。本系统车辆行停均可检测，不影响道路通行。能自动消除温漂影响，检测准确，报警无误。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种车辆称重系统及其运行方法，具体为一种。(二)技术背景目前机动车辆超载是严重问题。长途货车大部分超载，超载量甚至达到为额定载重的数倍，如5吨的车居然能装载近20吨。严重的超载不仅引发重大交通事故，而且对道路桥梁都造成破坏。数亿元成本的高速公路建成不久就惨遭超载车辆破坏，大大影响我国的交通道路顺畅。为了保护路面，解决超载问题，各道路辖区只好出动大量警力在主要路口查、罚、堵。但现在检查车辆是否超载大多只是通过目测，观看其装载货物的体积推断，或观察车辆钢板受压情况，显然不科学不准确。若是对车辆称重，目前多是采用地磅。这种设备质量大，安装复杂，固定的检测站才能配备。而且车辆必须行驶到地磅上才能测量。目测或过磅对于行驶中的车辆特别是高速行驶的车辆均无能为力，停车查验，容易造成车辆堵塞，也会有车辆逃逸。国外现有采用石英晶体传感器的运动中称重系统，但价格昂贵，只适合于在固定车道安装使用。为解决机动车辆动态超载检测问题，已有专利申请提出。如中国专利技术专利申请02104001“汽车超载自动识别检测系统及方法”，该检测系统检测每辆车的总重量，与数据库中的此车自重比较计算，确定是否超载。此系统中要存储各种车辆的自重、核定载重量等信息，或为各种车辆建立存储此类信息的电子卡，工作量极大。确定车型、查询重量信息，再计算比较，确定是否超载的步骤也较多，实时控制有困难。中国专利技术专利申请02138337“便携式汽车行驶中称重仪”提出将橡胶压力油管置于路面，油管端装有手动泵和压力传感器，经压力传感器将压力信号传输至信号处理仪。虽然该称重仪便携，也可实现对汽车载荷的实时测量和评价。但油压随温度变化较，影响压力测量的准确，特别是橡胶压力油管难以承受长时期车辆的辗压，易于发生漏油等故障，使系统失效。故，为保护公路路面，目前急需要行驶中车辆的超载检测系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种车辆超载检测系统，可安装在普通路面上，对行驶或静止车辆均可实时检测是否超载。本专利技术的另一目的是设计本车辆超载检测系统的检测方法，实时检测行驶或静止车辆是否超载。本专利技术设计的车辆超载检测系统包括压强检测装置和信号处理装置。压强检测装置为多个含传压棒和应变片的检测点，安置于路面。应变片检测装置在车辆轮胎压在其上时根据所承受压强的大小发出电平信号。信号处理装置包括依次相连接的放大器、平均器、模数转换器及单片机、计算机。应变片检测点与数目与之相配的放大器一一相连。本车辆超载检测系统的检测方法为应变片因轮胎所压产生的信号送入放大器放大后，送入平均器，平均器对多路模拟信号相加平均，所得结果送入模数转换器将模拟信号转换为数字信号，再送入单片机。单片机将此信号与预先采用本压强检测装置、经实验各种车辆超载时所得信号综合后而设定的超载信号值相比较，当前信号值大于设定超载信号值时送入计算机记录存储并启动报警系统和摄录像系统。为保护公路路面，关键在于车辆轮胎对地面的压强不能过大。机动车辆的额定载重量由其车辆结构决定，但无论大小车辆，在最大载重量时其轮胎对地面的压强不会超过一个安全值。本专利技术的设计即是据此，检测车辆轮胎对地面的压强所产生的信号值是否超出一定值，判断其是否超载。检测轮胎对地面的压强所产生的信号值而不是检测整车的总重量，省去了确定车辆自重及额定载重量再进行计算等复杂步骤，简便易行。应变片检测装置安装于基本平坦的路面上即可检测。多个应变片检测点横贯路面安置，车辆的轮胎只要压到其中一个应变片检测点即输出信号，无论车辆的行驶速度如何或车辆停止，均可检测。也不必要求车辆行驶到特殊车道，更不必停车检查，不影响道路上车辆的正常通过量，也不会有车辆逃脱检测。本检测系统可直接与报警系统、摄影或录像系统连接，发现超载时直接报警或立即摄下超载车辆图像存档等待处理。本车辆超载检测系统的压强检测装置和信号处理装置采用普通的应变片和放大器来进行检测和信号处理，因巧妙地运用了RC延时器以及信号差值的计算，均能自动消除温漂等误差的影响，检测准确，而且装置易于推广应用。本系统还可根据路面情况及需要调节设置超载判断标准δ，灵活机动，报警无误。附图说明图1为本行驶中车辆超载检测系统主要电路框图；图2为本车辆超载检测系统压强检测装置整体结构示意图；图3为本车辆超载检测系统压强检测装置A型某个检测点的剖面图；图4为本车辆超载检测系统压强检测装置B型某个检测点的剖面图；图5为本车辆超载检测系统压强检测装置某个检测点4个应变片组成的电桥电路图；图6为本车辆超载检测系统单片机处理程序框图；图7为本车辆超载检测系统的可变多路输入信号平均器电路示意图。具体实施方式本专利技术设计的车辆超载检测系统包括压强检测装置和信号处理装置，其电路框图如图1所示。压强检测装置与信号处理装置相连接。压强检测装置为多个含传压棒和应变片的检测点。信号处理装置包括依次相连接的放大器、平均器、模数转换器及单片机，计算机。应变片检测点与数目与之相配的放大器一一相连。如图2～4所示，压强检测装置包括方管1、传压棒2和应变片3。应变片3为一般应变电阻元件。刚性方管1截面为边长8～12厘米的矩形框，其上表面有多个直径为0.8～1.2厘米的孔。传压棒2为直径0.8～1.2厘米的刚性棒，传压棒2的直径略小于方管1表面孔的直径。实施例中方管1为钢制方管，传压棒2为钢棒。传压棒2底端与方管1内面固接，顶端从方管1上表面孔伸出，顶端表面与方管1上表面相平齐。1或2个应变片3固定于传压棒2侧面，3或2个应变片3固定于方管1内底面，4个应变片3连接为电桥。A型检测装置如图3所示，传压棒2为L形，水平段尾端与方管1侧面相固接，垂直段的顶端从方管1上表面孔中伸出，顶端表面与方管1上表面相平齐。2个应变片3固定于传压棒2水平段上下两相对面上，2个应变片3固定于方管1内底面。B型检测装置如图4所示，传压棒2为直棒，垂直插入方管1表面的孔内，底端与方管1内底面固接，顶端表面与方管1上表面相平齐。1个应变片3固定于传压棒2侧面，3个应变片3固定于方管1内底面。如图5所示，4个应变片3连接为电桥，电桥的某两端加电压U0，另两端为输出端，输出Ui，与放大器连接。当电桥中某个应变片电阻值发生变化时，即其输出Ui发生变化。当有温度等引起电阻值变化时，因4个应变片3同时缓慢变化，不会影响电桥输出，即固定于方管1内面的应变片起到温度补偿作用。上述Ui送入信号处理装置，据此判断压强值。1个传压棒2和4个应变片3组成一个检测点。方管1上有多个、设为M个检测点。检测点之间的间距为5～20厘米，方管横贯车道埋入路面，其上表面与路面平齐。载重车辆经过时至少有一个轮胎会压到至少一个检测点。如图1所示，压强检测装置与信号处理装置相连接。信号处理装置包括依次相连接的放大器、平均器、模数转换器及单片机。M个检测点应变片电桥输出端与M个放大器一一相连，M个放大器分别与M档的电子开关A相连接。本系统的平均器为可变多路输入模拟信号平均器，其电路结构示意图如图7所示，包括电子开关A5、模拟加法器6和电子开关B7，还包括电阻13和电容14构成的RC延时电路、单稳触发器12、数字加法器11、数字译码器10、反相器9。M个应变片电桥分别与M个放大器4连接，放大器4与电子开关A5连接，再与模拟加法器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆超载检测系统，包括压强检测装置和信号处理装置，压强检测装置与信号处理装置相连接；其特征为：压强检测装置为多个含传压棒和应变片的检测点，安置于路面；应变片检测装置在车辆轮胎压在其上时根据所承受压强的大小发出电平信号；信号处理装 置包括依次相连接的放大器、平均器、模数转换器及单片机、计算机；应变片检测点与数目与之相配的放大器一一相连。

【技术特征摘要】
1一种车辆超载检测系统，包括压强检测装置和信号处理装置，压强检测装置与信号处理装置相连接；其特征为压强检测装置为多个含传压棒和应变片的检测点，安置于路面；应变片检测装置在车辆轮胎压在其上时根据所承受压强的大小发出电平信号；信号处理装置包括依次相连接的放大器、平均器、模数转换器及单片机、计算机；应变片检测点与数目与之相配的放大器一一相连。2根据权利要求1所述的车辆超载检测系统，其特征为压强检测装置包括方管(1)、传压棒(2)和应变片(3)；刚性方管(1)截面为矩形框，其上表面有多个的孔；传压棒(2)为刚性棒，传压棒(2)的直径略小于方管(1)表面孔的直径，传压棒(2)底端与方管(1)内面固接，顶端从方管(1)上表面孔伸出，顶端表面与方管(1)上表面相平齐；1或2个应变片(3)固定于传压棒(2)侧面，3或2个应变片(3)固定于方管(1)内底面，4个应变片(3)连接为电桥；电桥的某两端加电压U0，另两端为输出端，与放大器(4)连接；1个传压棒(2)和4个应变片(3)组成一个检测点；方管(1)上有多个检测点；方管(1)横贯车道，其上表面与路面平齐。3根据权利要求2所述的车辆超载检测系统，其特征为刚性方管(1)截面为边长8～12厘米的矩形框，其上表面有多个直径为0.8～1.2厘米的孔；传压棒(2)为直径0.8～1.2厘米的刚性棒。4根据权利要求2或3所述的车辆超载检测系统，其特征为方管(1)的检测点之间的间距为5～20厘米。5根据权利要求1所述的车辆超载检测系统，其特征为所述的平均器为可变多路输入模拟信号平均器，包括电子开关A(5)、模拟加法器(6)和电子开关B(7)，还包括电阻(13)电容(14)构成的RC延时电路、单稳触发器(12)、数字加法器(11)、数字译码器(10)、反相器(9)；M个应变片(3)电桥分别与M个放大器(4)连接，放大器(4)与电子开关A(5)连接，再与模拟加法器(6)连接，模拟加法器(6)的输出端与电子开关B(7)连接；放大器(4)的输出端同时连接电阻(13)电容(14)构成的RC延时器，再连接单稳触发器(12)，单稳触发器(12)的反相输出端和电子开...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚少楠，
申请(专利权)人：龚少楠，
类型：发明
国别省市：45[中国|广西]