[發明專利]一種實時動態檢測車輛載重量與車輛速度的裝置及方法

無效

• 申請號: 201210207182.0
• 申請日: 2012-06-21
• 公開（公告）號: CN102706420A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 熊兆賢;肖小朋;胡鵬;薛昊;魯青君;葉何蘭;張國鋒;陳拉
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G01G19/03
• 分類號: G01G19/03;G01P3/66
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及一種車輛檢測設備與方法，尤其是涉及一種實時動態檢測車輛載重量與車輛速度的裝置及方法。

背景技術

目前，對車輛的超限超載監測有靜態和動態兩種方法：靜態稱重雖然精度高，但是稱重裝置在工作時，需要從正常行駛的車流中攔截和引領少部分車輛到靜態稱重場地進行稱重檢查（1、李揚，國外汽車超載治理技術的發展及應用[J]，交通標準化，2004，9；2、董敏娥，高速公路動態稱重與靜態稱重的利與弊，科技資訊[J]，2010，32），其規模較大，引人注目，往往使許多超限超載車輛易于逃避；同時靜態稱重耗費的時間長，容易造成交通不暢，特別難以發揮高速公路的優越性。

汽車超載與超速引發的交通惡性傷亡事件以及由于超載超速而導致的道路、橋梁損壞，使用壽命直線減短事件頻頻發生。這些事件既對行駛在公路上的司機形成重大的人身安全威脅，又會對我國的道路橋梁資源造成重大的損失，加重國家財政負擔。現有公路汽車檢測裝置功能單一，不能對行駛的車輛進行載重與車速的同時檢測，這讓交警部門對道路上行駛的車輛檢測只能舍此即彼，難以滿足對道路行駛車輛信息的全面監控。

動態稱重系統能實現超載治理和不停車計重收費系統的完美結合，因此動態稱重是現代交通中超限超載運輸測量的主要手段和發展方向，是不停車計重收費的基礎。但由于影響動態稱重精度的因素較多，例如，汽車的振動、路面的不平度、汽車的速度等等，這些因素都會影響測量精度，使測量結果不準確而不具說服力（3、程路，張宏建，曹向輝，車輛動態稱重技術[J]，儀器儀表學報，2008，27（8））。為了提高動態稱重系統的測量精度，國內外一直在開展動態稱重系統的研究，目前，我國所使用的動態稱重系統大都是采用重力式傳感器（像測重彈簧）和電阻式傳感器進行檢測（4、丘文末，劉其洪，張慶山，實時智能汽車超載報警系統的研究與設計[J]，技術與應用,2010,23(6)；5、中國專利CN?1587927A），而測速系統大都采用激光射頻技術和雷達測速系統，都是分別采用兩個不同的系統分別完成測重和測速。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術中監控道路行駛車輛的裝置功能單一，并且無法對行駛的車輛進行車速和載重量的同時檢測；靜態稱重法又會大大延誤時間，降低公路運輸效率，不能滿足對車輛信息進行全面、高效、快捷監控的要求等問題，提供一種實時動態檢測車輛載重量與車輛速度裝置及實時動態檢測車輛載重量與車輛速度的方法。

所述實時動態檢測車輛載重量與車輛速度裝置設有第1壓電陶瓷傳感器、第2壓電陶瓷傳感器、整流濾波電路、信號放大電路、A/D模數轉換與數字分析模塊和計算機。其中壓電陶瓷傳感器設有壓電陶瓷和封裝保護層，所述第1壓電陶瓷傳感器與第2壓電陶瓷傳感器并聯鋪設在道路上，第1壓電陶瓷傳感器和第2壓電陶瓷傳感器的信號輸出端接整流濾波電路的輸入端，整流濾波電路的輸出端接信號放大電路輸入端，信號放大電路輸出端接A/D模數轉換與數字分析模塊輸入端，A/D模數轉換與數字分析模塊所得到的數據輸出端接計算機輸入端口，計算機把通過車輛的載重量與速度記錄與存儲，為有關部門對行駛在公路的車輛進行快捷、高效的全方面監控。

所述第1壓電陶瓷傳感器和第2壓電陶瓷傳感器均設有壓電陶瓷、第1保護層和第2保護層，第1保護層包覆壓電陶瓷，第1保護層對壓電陶瓷進行第1層保護；第2保護層對壓電陶瓷進行第2層保護；所述第1保護層可為環氧樹脂保護層，所述第2保護層可為金屬保護層，再封裝后使壓電陶瓷傳感器能承受大的壓力和不被環境侵蝕。

包覆封裝后的第1壓電陶瓷傳感器和第2壓電陶瓷傳感器按6～10m的間距組成陣列并排鋪設在路面上。第1壓電陶瓷傳感器和第2壓電陶瓷傳感器產生的信號電壓經整流濾波電路與信號放大電路后輸入到A/D模數轉換與數字分析模塊，轉化成相應的數字信號輸入計算機，計算機把所得的數據記錄存儲起來，供交警部門進行道路監控。

所述實時動態檢測車輛載重量與車輛速度的方法，采用所述實時動態檢測車輛載重量與車輛速度裝置，所述方法包括以下步驟：

1）將第1壓電陶瓷傳感器和第2壓電陶瓷傳感器以相隔6～10m的距離L平行鋪設在道路上；