[發(fā)明專利]四段復(fù)合式稱重系統(tǒng)的不停車計重方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810666136.4
• 申請日: 2018-06-26
• 公開（公告）號: CN108827436A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧國強(qiáng);暢福善
• 申請（專利權(quán)）人: 山西國強(qiáng)高科股份有限公司
• 主分類號: G01G19/03
• 分類號: G01G19/03;G01G23/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明屬于公路載重汽車動態(tài)計重領(lǐng)域，具體涉及一種四段復(fù)合式稱重系統(tǒng)的不停車計重方法。四段復(fù)合式稱重系統(tǒng)的不停車計重方法的硬件平臺是四段復(fù)合式秤臺，包括紅外對射光幕、第一段軸組秤秤臺、第一段軸組秤秤臺前、后端的嵌入式軸識別器A、嵌入式軸識別器B、第二段、第三段、第四段秤臺相互搭接組成一體的后續(xù)整體秤臺、后續(xù)整體秤臺后端嵌入式軸識別器C。本發(fā)明的有益之處是，軸組秤秤臺和秤臺上前后兩個輪軸識別器，能測量車速和運(yùn)動方向，能有效防作弊，動態(tài)測量軸重，計算總重；整體秤臺和秤臺后端的輪軸識別器，判斷車輛的某軸上秤臺或下秤臺，動態(tài)測量軸重和總重；本發(fā)明動態(tài)稱重方法，實(shí)現(xiàn)動態(tài)冗余精確計重。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于公路載重汽車動態(tài)計重領(lǐng)域，具體涉及一種四段復(fù)合式稱重系統(tǒng)的不停車計重方法。

背景技術(shù)

高速路實(shí)行計重收費(fèi)，測量車輛的總重用于收費(fèi)，控制車輛的軸重，用于保護(hù)高速路路基和橋梁安全。公知的計重方法是一車一桿、一停、一計重，這種計重方法優(yōu)點(diǎn)是能準(zhǔn)確、無計重爭議，缺點(diǎn)是計重速度慢。隨著我國經(jīng)濟(jì)高速增長，重載汽車越來越多，高速路入口計重通道車輛擁擠是常事。為了解決“高速路入口計重通道車輛擁擠”，提高通行效率，高速路管理機(jī)構(gòu)新推出“不停車計重”的技術(shù)要求，相應(yīng)計重公司廠家，也在自己的秤臺系統(tǒng)，改進(jìn)計重方法，推出自己的“不停車計重”的技術(shù)版本，但是有一個共性是，計重精度下降的問題，其質(zhì)疑、爭議聲音都很大，國內(nèi)計重行業(yè)一直沒有解決。 “四段復(fù)合式秤臺”，是山西國強(qiáng)高科股份有限公司近年推出的代表性汽車衡器新產(chǎn)品。設(shè)計技術(shù)思路是，“第一段軸組秤動態(tài)測量軸重、軸數(shù)、結(jié)合軸數(shù)計算總重；后續(xù)整體秤，測量軸數(shù)、和軸重結(jié)合軸數(shù)精確計總重；軸組秤和后續(xù)整體秤兩次冗余計重，實(shí)現(xiàn)不停車精確計重”。稱重系統(tǒng)的平臺是四段復(fù)合式秤臺，四段復(fù)合式秤臺構(gòu)造，四段復(fù)合式秤臺由第一段獨(dú)立的軸組秤秤臺和后續(xù)整體秤臺復(fù)合而成。命名，以車輛運(yùn)行方向----上秤臺方向劃分前后，復(fù)合秤臺的第一段是獨(dú)立的軸組秤秤臺，復(fù)合秤臺的第二段、第三段、第四段秤臺相互搭接，成為一體的后續(xù)整體秤臺。軸組秤秤臺的長度是5.1米，在軸組秤秤臺前、后端左側(cè)的秤臺上，各嵌入一個嵌入式輪軸識別器，分別標(biāo)記為嵌入式輪軸識別器A、嵌入式輪軸識別器B。后續(xù)整體秤臺，每段5.3米，三段合計總長15.9米。在后續(xù)整體秤臺的后端秤臺左側(cè)，嵌入一個嵌入式輪軸識別器，標(biāo)記為嵌入式輪軸識別器C。以四段復(fù)合式秤臺為平臺的動態(tài)計重方法----四段復(fù)合式稱重系統(tǒng)的不停車計重方法，較好地解決了不停車計重加精確計重問題。詳細(xì)敘述：功能劃分：軸組秤的功能，由于所有載重車輛的長度，都大于軸組秤秤臺的長度，所以軸組秤只能測量軸重或軸組重；嵌入式輪軸識別器A和嵌入式輪軸識別器B測量計算軸數(shù)，軸組秤依次準(zhǔn)確測量車輛軸重，由軸數(shù)和軸重，軸組秤計算出總重。后續(xù)整體秤臺的功能，由于后續(xù)整體秤臺的長度大于二軸、三軸、四軸車輛的長度，秤臺上，可能同時有兩輛以上的車輛，所以后續(xù)整體秤面對二軸三軸四軸車輛，要分車測量稱重；由于后續(xù)整體秤臺的長度小于五軸、六軸車輛的長度，所以后續(xù)整體秤面對五軸、六軸車輛時，要分段測量稱重。后續(xù)整體秤臺依次測量多軸的和重，嵌入式輪軸識別器B和嵌入式輪軸識別器C測量軸數(shù)，由車型和軸數(shù)，后續(xù)整體秤臺給出精確的總重。軸組秤和后續(xù)整體秤兩次測量車輛的總重和軸重，冗余處理后給出總重。由于是冗余計重，總重測量結(jié)果比較可靠，無爭議。動態(tài)計重模式：不停車計重，要求被測車輛以20—30km/時的勻速度，通過復(fù)合秤臺。按照秤臺長度/車輛速度等于車輛在秤臺上逗留時間計算，車輛的單軸在軸組秤秤臺逗留的時間在0.9—0.6秒的時間，車輛的單軸在后續(xù)整體秤臺逗留的時間在2.7—1.5秒的時間；由常見貨車車型軸間距表，軸組秤的軸間距1.35米，雙聯(lián)軸間距1.35米，三軸間距2.7米。按照秤臺長度減去軸間距/速度等于時間計算，車輛的雙軸組在軸組秤秤臺的逗留時間是0.45—0.67秒，車輛的三軸組在軸組秤秤臺的逗留時間是0.28—0.43秒。車輛的雙軸組在后續(xù)整體秤臺的逗留時間是1.59—2.36秒，車輛的三軸組在后續(xù)整體秤臺的逗留時間是1.4—2.14秒。由最短逗留時間推斷，軸組秤的采樣時間必須小于或等于0.45秒。考慮到車輛下軸組秤后，立刻上后續(xù)整體秤臺，后續(xù)整體秤臺的采樣時間也必須是0.45秒。四段復(fù)合式秤臺系統(tǒng)AD轉(zhuǎn)換的采樣時間是0.03毫秒，0.45秒時間，可稱重采樣1500次，明顯進(jìn)入征信階段，稱重采樣有效。四段復(fù)合式稱重系統(tǒng)的不停車計重方法，是在四段復(fù)合式秤臺的前端，秤臺兩側(cè)配置紅外對射光幕，以四段復(fù)合式秤臺為平臺，冗余稱重系統(tǒng)不停車計重。平時，紅外對射光幕保持對射，不遮光，輸出高電平。紅外對射光幕的作用是車輛駛來，對射光幕遮光，輸出低電平，計重系統(tǒng)啟動，車輛上秤臺，四段復(fù)合式秤臺不停車計重系統(tǒng)開始采樣軸重和軸數(shù)；車輛駛出，紅外對射光幕再次對射，無遮光，計重系統(tǒng)給出軸數(shù)，由軸數(shù)和軸重，確定車輛的總重和軸重。嵌入式輪軸識別器A的功能是軸組秤加軸數(shù)。紅外對射光幕和軸組秤前端的嵌入式輪軸識別器A，配合測量車輛的軸數(shù)，由軸數(shù)確定車型；軸組秤依次測量軸重，由車型計算總重。嵌入式輪軸識別器B的作用有二，一、車輛的前軸下秤臺。軸組秤減軸數(shù)，二、后續(xù)整體秤臺加軸數(shù)；后續(xù)整體秤臺針對四軸、五軸車輛分段計重,第一軸重量、第一軸加第二軸重量、第一軸加第二軸加第三軸重量、第一軸加第二軸加第三軸加第四軸重量、第一軸加第二軸加第三軸加第四軸加第五軸重量；車輛駛出復(fù)合秤臺，嵌入式輪軸識別器C發(fā)出減軸命令；測量第二軸加第三軸加第四軸加第五軸加第六軸重量；對射光幕再次對射，發(fā)出車輛掃尾信號，四段復(fù)合式秤臺不停車計重系統(tǒng)結(jié)合軸數(shù)計算總重。軸組秤秤臺功能和測量時間補(bǔ)充：復(fù)合秤臺的第一段秤臺是長達(dá)5.1米的軸組秤秤臺，身兼載重車輛輪軸識別和軸重秤計重的兩個功能，軸組秤的秤臺長達(dá)5.1米，長秤臺讓點(diǎn)剎車、走S 形等駕駛?cè)俗鞅资侄螣o效，因此能夠準(zhǔn)確車輛軸重；五軸車或六軸車的軸組間距是1.35米，軸組秤秤臺的長度是5.1米，可以同時容納該類型車輛的二聯(lián)軸或三聯(lián)軸，因此可以同時測量車輛的聯(lián)軸軸重。按照秤臺長度減去聯(lián)軸，再除以車輛速度，車輛速度20—30km/h，二聯(lián)軸在軸組秤秤臺逗留時間，小于0.29秒；三聯(lián)軸在軸組秤秤臺逗留時間，小于0.12秒。由此，軸組秤的計重采樣時間不能大于0.12秒。后續(xù)整體秤臺，由前后端搭接的第二段、第三段和第四段組成，每段長5.3米，三段總長15.9米，是略加縮短的整體秤秤臺。15.9米長的后續(xù)整體秤臺，至少可容下被測大型貨車六軸車輛的前五個軸。后續(xù)秤臺再次計總重，兩秤臺冗余計重。四段復(fù)合式秤臺，總長度是21米，能防作弊、能動態(tài)兩次準(zhǔn)確計重，實(shí)現(xiàn)冗余計重、冗余糾錯功能。查找公路治超相關(guān)資料，常見六軸載重汽車的長度是16.5--17.5米。由此推算，不停車計重，可能前一輛車的前輪沒下后續(xù)整體秤臺，后一輛車的前輪就上了后續(xù)整體秤臺。后續(xù)整體秤臺計重系統(tǒng)，需要分段計重。分段計重的關(guān)鍵是獲得車輛軸數(shù)。依靠秤臺兩側(cè)的紅外對射光幕和軸組秤的嵌入式輪軸識別器A確定。考察所有類型的車輛，車輛的最后一個軸到該車車尾的距離長度，均大于紅外對射光幕與嵌入式輪軸識別器A之間的距離，保證在車輛后輪壓到嵌入式輪軸識別器A，嵌入式輪軸識別器A觸發(fā)后，紅外對射光幕才發(fā)出車輛掃尾信號。這樣，車輛掃尾后，四段復(fù)合秤臺計重系統(tǒng)能準(zhǔn)確確定車輛的軸數(shù)，由軸數(shù)確定車型，由車型計算總重。