[發(fā)明專利]公路軸載動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及其處理方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210141782.1
• 申請(qǐng)日: 2012-05-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102636243A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈?qū)W標(biāo);徐健;宋學(xué)文;周思;周勝;劉勇;糜長(zhǎng)軍;高峰;曾一軍;沈洪華;張戎;陽(yáng)禮;沙薇;董海濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇蘇科暢聯(lián)科技有限公司;宿遷市交通運(yùn)輸局
• 主分類號(hào): G01G19/03
• 分類號(hào): G01G19/03;G08G1/01
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國(guó);馬魯晉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于交通數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域，特別是一種公路軸載動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及其處理方法。

背景技術(shù)

軸載調(diào)查是交通情況調(diào)查的一種，是為了預(yù)測(cè)某一時(shí)期內(nèi)行車對(duì)路面的破壞作用，科學(xué)地制定公路養(yǎng)護(hù)措施，合理分配公路養(yǎng)護(hù)和改造資金。目前隨著超載車輛的增多，單純考慮車輛通過(guò)數(shù)量已經(jīng)不能滿足工程設(shè)計(jì)的需要，超載車輛對(duì)公路的實(shí)際沖擊當(dāng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)計(jì)上的當(dāng)量。因此，準(zhǔn)確對(duì)設(shè)計(jì)路段進(jìn)行軸載調(diào)查，獲得實(shí)際行車荷載，才能真實(shí)反映公路路面荷載情況，為公路工程設(shè)計(jì)提供可靠的依據(jù)。

目前傳統(tǒng)的軸載調(diào)查方式大多需要人工參與，即采用便攜式汽車稱重儀和利用超限檢測(cè)站和收費(fèi)站的稱重設(shè)備，這三種方式都需要控制車速，即需要車輛在靜止?fàn)顟B(tài)或5km/h以下的低速狀態(tài)才能檢測(cè)出車輛軸重?cái)?shù)據(jù)，采集數(shù)據(jù)需要人工錄入系統(tǒng)計(jì)算，效率低下且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種布設(shè)簡(jiǎn)單、成本低廉、精度高的公路軸載動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及其處理方法。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種公路軸載動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括壓電薄膜傳感器、溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)接收與處理裝置，所述壓電薄膜傳感器和溫度傳感器均設(shè)置在路面上，數(shù)據(jù)采集裝置設(shè)置在路側(cè)，該壓電薄膜傳感器和溫度傳感器與數(shù)據(jù)采集裝置相連接，將檢測(cè)到的車輛信息和溫度信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)采集裝置，該數(shù)據(jù)采集裝置同時(shí)與數(shù)據(jù)接收與處理裝置相連接，將信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理和模數(shù)轉(zhuǎn)換后傳輸給數(shù)據(jù)接收與處理裝置，數(shù)據(jù)采集裝置同時(shí)接收數(shù)據(jù)接收與處理裝置傳輸?shù)男?zhǔn)和時(shí)間同步信號(hào)。

一種基于公路軸載動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的處理方法，包括以下步驟：

步驟1、壓電薄膜傳感器檢測(cè)過(guò)往車輛的車速、軸重和整車重信號(hào)，溫度傳感器檢測(cè)路面的溫度信號(hào)，之后將信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)采集裝置；

步驟2、數(shù)據(jù)采集裝置將信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、阻抗匹配和模數(shù)轉(zhuǎn)換，之后以十六進(jìn)制的形式傳輸給數(shù)據(jù)接收與處理裝置；數(shù)據(jù)采集裝置同時(shí)接收數(shù)據(jù)接收與處理裝置發(fā)出的校準(zhǔn)和時(shí)間同步信號(hào)；

步驟3、數(shù)據(jù)接收與處理裝置對(duì)信號(hào)進(jìn)行解析，將接收到的十六進(jìn)制信號(hào)解析成字符串格式的信號(hào)，之后將信號(hào)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中；

步驟4、客戶終端對(duì)存儲(chǔ)模塊中的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢統(tǒng)計(jì)并輸出。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)：1）該系統(tǒng)能夠不間斷、全天候自動(dòng)實(shí)時(shí)采集公路軸載數(shù)據(jù)；2）該系統(tǒng)能夠采集車輛高速行駛時(shí)的軸重?cái)?shù)據(jù)，車輛無(wú)需減速行駛。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

附圖說(shuō)明

圖1為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為數(shù)據(jù)采集裝置硬件組成示意圖。

圖3為數(shù)據(jù)接收與處理裝置組成示意圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1，一種公路軸載動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括壓電薄膜傳感器、溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)接收與處理裝置，所述壓電薄膜傳感器和溫度傳感器均設(shè)置在路面上，數(shù)據(jù)采集裝置設(shè)置在路側(cè)，該壓電薄膜傳感器和溫度傳感器與數(shù)據(jù)采集裝置相連接，將檢測(cè)到的車輛信息和溫度信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)采集裝置，該數(shù)據(jù)采集裝置同時(shí)與數(shù)據(jù)接收與處理裝置相連接，將信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理和模數(shù)轉(zhuǎn)換后傳輸給數(shù)據(jù)接收與處理裝置，數(shù)據(jù)采集裝置同時(shí)接收數(shù)據(jù)接收與處理裝置傳輸?shù)男?zhǔn)和時(shí)間同步信號(hào)。

所述壓電薄膜傳感器形狀為細(xì)長(zhǎng)條狀，每?jī)蓷l傳感器為一組布設(shè)在一條車道上，該兩條傳感器相互平行并與車道的延伸方向相垂直，兩條傳感器之間的距離為3-10m，具體可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。

結(jié)合圖2，數(shù)據(jù)采集裝置包括太陽(yáng)能電源模塊、處理器模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、存儲(chǔ)模塊和通信模塊;?太陽(yáng)能電源模塊為整個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置供電，信號(hào)調(diào)理模塊與傳感器相連接，接收傳感器傳輸?shù)哪M信號(hào)，信號(hào)調(diào)理模塊同時(shí)與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊相連接，將傳感器信號(hào)放大、濾波、阻抗匹配后傳輸至模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊同時(shí)與處理器模塊相連接，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)傳輸給處理器模塊，該處理器模塊同時(shí)與通信模塊相連接，將處理后的數(shù)據(jù)通過(guò)通信模塊輸出，處理器模塊還與存儲(chǔ)模塊相連接，將數(shù)字化的傳感器信號(hào)存儲(chǔ)至存儲(chǔ)模塊。

所述太陽(yáng)能電源模塊包括太陽(yáng)能電池板和蓄電池，其中太陽(yáng)能電池板設(shè)置在立柱上，蓄電池埋入地面內(nèi)，所述立柱為空心立柱，內(nèi)部設(shè)置配電線纜，太陽(yáng)能電池板通過(guò)配電線纜與蓄電池相連。