專利名稱：一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術的車輛超載實時監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及交通運輸管理技術領域，尤其涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術的車輛超載實時監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術：
目前交通運輸與道路交通安全形勢依然是嚴峻的，尤其是由超載超限導致的道路交通事故仍然多發(fā)頻發(fā)。以某市為例，市城區(qū)范圍內(nèi)在市城管局備案的渣土運輸車共2070 輛，此外，長期在某市二三圈層行駛，但時常也到城區(qū)范圍內(nèi)非法從事營運的渣土車保守估計約為4000余輛。這部分車輛超載、非法運營情況非常嚴重，對人民群眾的生命財產(chǎn)安全造成了嚴重威脅。據(jù)統(tǒng)計，2008年至2010年，在某市城區(qū)發(fā)生涉及渣土車的交通事故153起，死亡82人，傷72人，其中，僅2010年發(fā)生56起、死亡33人、傷62人，分別占三年總數(shù)的 37%、40% 和 37%。與此同時，工程運輸車輛超載、超限運輸，存在引發(fā)道路基礎設施垮塌的公共安全隱患，據(jù)統(tǒng)計，某市中心城區(qū)各類橋梁有460座，絕大多數(shù)未設置限重標志和龍門架，只有13座設有限制標志，最大限重30噸，最小限重15噸，違法超載、超限工程運輸車駛上超過承載重量的橋梁，成為極大的公共安全隱患。面對層出不窮的超載超速等違規(guī)現(xiàn)象，各級交通安全管理機構積極引進高科技手段進行監(jiān)管防治。其中，對超速已經(jīng)有比較成熟的手段，如雷達探測等。但是對于超重的檢測，縱觀國內(nèi)外超重監(jiān)控系統(tǒng)，目前使用中的還是以定點稱重為主，輔以網(wǎng)絡傳輸和數(shù)據(jù)庫技術，形成監(jiān)控系統(tǒng)。例如山東交通學院運達應用技術研究所研制的固定式超載超限檢測系統(tǒng)，機械部分由高剛性的框架結構的稱重板及精度高、可靠性好的懸臂梁式傳感器等組成。究其原理還是稱重，只不過增加了稱重后結果的自動傳輸。東北林業(yè)大學、吉林大學、四川省交通廳聯(lián)合研制了一套“超限超載運輸監(jiān)控系統(tǒng)”，對于超限部分采用外廓幾何形狀及參數(shù)，自動判別是否超限。但對于超重仍然是采用的定點稱重方式。目前基于過磅稱重的監(jiān)控系統(tǒng)，嚴重落后于形勢發(fā)展的需要。在當前超重貨車偷逃過路費、城市大多數(shù)橋梁沒有限制超重車輛的措施的大環(huán)境下，在收費站或特定地點設點過磅稱重完全不能滿足監(jiān)控要求，甚至可以說在城市交通量極具增加的背景下，任何增加交通堵塞的措施都是不可行的。目前，已有在高峰時段收費站不收費放行的做法，在這種情況下定點稱重完全不具備城市內(nèi)監(jiān)控的可行性，急需發(fā)展新的超載監(jiān)控技術、設備和系統(tǒng)。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術的車輛超載實時監(jiān)控系統(tǒng)，以克服上述問題之不足。[0009]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案是一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術的車輛超載實時監(jiān)控系統(tǒng)，包括壓力傳感器、監(jiān)測單元、互聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)控中心；所述壓力傳感器通過電纜與監(jiān)測單元內(nèi)的電壓轉(zhuǎn)換模塊連接，所述監(jiān)測單元通過互聯(lián)網(wǎng)與監(jiān)控中心連接。上述壓力 傳感器是電壓型傳感器，可根據(jù)50噸、10噸、20噸不同車型及載重量來確定。上述監(jiān)測單元包括電壓轉(zhuǎn)換模塊即變送器、MCU模塊、GPRS模塊、GPS定位模塊構成。上述MCU模塊通過A/D輸入接口與電壓轉(zhuǎn)換模塊連接，通過串行口與GPRS模塊、GPS定位模塊連接。本實用新型的工作原理是載重貨車的懸掛一般是非獨立式懸掛，即兩側(cè)車輪安裝于一根整體式車橋上，車橋通過懸掛與車架相連。這種懸掛結構簡單，傳力可靠，但兩輪受沖擊震動時互相影響，而且由于非懸掛質(zhì)量較重，懸掛的緩沖性能較差，行駛時汽車振動，沖擊較大。非獨立懸掛大多采用鋼板彈簧做彈性元件，可省去導向裝置和減震器，結構簡單。它由多片不等長和不等曲率的鋼板疊合而成，安裝好后兩端自然向上彎曲。鋼板彈簧除具有緩沖作用外，還有一定的減震作用，縱向布置時還具有導向傳力的作用。利用安裝在車輛一側(cè)后輪的鋼板彈簧下的鋼板形變和壓力檢測傳感器，傳感器的安裝方案參見圖2所示。不同的貨車由于懸掛尺寸不同，所以傳感器的安裝尺寸根據(jù)車輛的不同，具體而定。由于車輛的載重使鋼板感應受壓，鋼板的形變導致傳感器產(chǎn)生一定的電壓信號，該信號傳輸至檢測單元。本項目采用最新研發(fā)的傳感器技術，對監(jiān)控車輛的載重情況進行實時采集，與基于定點稱重的監(jiān)控不同點是本項目直接從車輛自身提取需要的載重信息及車輛信息，實時、準確采集被監(jiān)控車輛的過載情況。監(jiān)測單元通過互聯(lián)網(wǎng)把過載車輛的載重信息、車牌信息、車輛類型和位置信息及時傳輸相關監(jiān)控管理者，可以及時避免車輛超載由此帶來的嚴重后果，同時阻止大型車輛過載等違法行為。將大大的減少因超載造成的人員死傷，以及對交通基礎設施的破壞，具有顯著的經(jīng)濟與社會效益。

圖I是本新型所述車輛超載實時監(jiān)控系統(tǒng)結構示意圖。圖2是本新型所述車輛超載實時監(jiān)控系統(tǒng)傳感器、監(jiān)測單元安裝示意圖。圖3是本新型所述車輛超載實時監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測單元工作流程示意圖。圖4是本新型所述車輛超載實時監(jiān)控系統(tǒng)工作流程示意圖。
具體實施方式
參見圖I 圖4，本新型包括壓力傳感器I、監(jiān)測單元2、互聯(lián)網(wǎng)3、監(jiān)控中心4組成。所述壓力傳感器I采用與深圳某企業(yè)聯(lián)合研發(fā)的專門傳感器，可以在惡劣環(huán)境下工作，屬電壓型傳感器，在構建放大、變送和保持后，輸送到12位的AD轉(zhuǎn)換器。材質(zhì)采用合金鋼、全密封，防護等級不低于IP66 ;量程是根據(jù)5噸、10噸、20噸不同車型及載重量來確定的，輸出是2mv/v，綜合精度0. 05%,通過電纜與監(jiān)測單元2內(nèi)的電壓轉(zhuǎn)換模塊即送變器連接，所述監(jiān)測單元2包括電壓轉(zhuǎn)換模塊即送變器、保持器、MCU模塊、GPRS模塊、GPS定位模塊構成。MCU模塊通過A/D輸入接口與電壓轉(zhuǎn)換模塊連接，通過串行口與GPRS模塊、GPS定位模塊連接。MCU是監(jiān)控設備的處理核心，負責整個系統(tǒng)監(jiān)控設備的所有信息的處理、數(shù)據(jù)的管理，聯(lián)接著各個子模塊，使其調(diào)協(xié)工作。GPS定位模塊通過GPS定位，確定用戶的位置。GPRS模塊是監(jiān)控設備無線通信的關鍵模塊，負責與監(jiān)控后臺系統(tǒng)聯(lián)系。MCU模塊采用STC公司生產(chǎn)的STC12C5410 AD系列單片機，兼容80 51內(nèi)核單片機，低功耗、16級中斷、高效尋址方式、IOK大容量FlashEEPR0M, 12位速度均可達IOOKHz的A/D轉(zhuǎn)換。GPRS/GPS模塊采用芯訊通無線科技有限公司的SM548GPRS模塊，將GSM/GPRS & GPS技術整合在一個解決方案里，將GSM/GPRS &GPS技術整合在一個模塊中，尺寸為55mmX34mmX3mm :重約12克、正常工作溫度為_20°C至+60°C、四頻 GSM 850/900/1800/1900MHz、采用 GPRS multi-slot (Class 10/8)標準和GPRS mobile station (Class B)標準、準確定位2. 5米CEP。監(jiān)測單元3還包括監(jiān)控系統(tǒng)軟件模塊。其軟件子系統(tǒng)采用Windows平臺，SQLServer數(shù)據(jù)庫,.NET設計,分數(shù)據(jù)接收模塊、分析模塊、顯示模塊和報警模塊。圖2不出，壓力傳感器I安裝在車輛懸掛的彈簧鋼板5下方,6為橫向車軸、7為汽車抱箍；壓力傳感器I可將彈簧鋼板5變形轉(zhuǎn)變成電壓信號，該信號通過電纜連接到監(jiān)測單元2。監(jiān)測單元2中主要由MCU、GPS和GPRS構成。監(jiān)測單元2裝埋在車輛后輪之上的車廂一側(cè)。所述監(jiān)測單元2通過互聯(lián)網(wǎng)3與監(jiān)控中心4連接。監(jiān)控中心4在不斷獲取車輛位置信息時，結合GIS系統(tǒng)，可以定位車輛的位置，一旦車輛超載，系統(tǒng)報警，交警部門獲得信息后，可以快速截止車輛運行。圖3、圖4示意了監(jiān)測單元及監(jiān)測系統(tǒng)的工作流程。監(jiān)測單元的工作流程是，上電自檢，判斷正常否，如果是正常，調(diào)入車牌號和車輛類型信息，如果否，監(jiān)測單元報警；調(diào)入車輛位置信息，判斷超載否，如果是，延時檢測超載否，如果是，向系統(tǒng)發(fā)送報警；如果判斷沒有超載，發(fā)送車輛相關信息。監(jiān)測系統(tǒng)的工作流程是，等待接收監(jiān)測單元信息，判斷是否超載，如果是，報警提示；如果判斷沒有超載，再判斷車輛信息是否匹配，如果否，報警提示；如果是匹配，再判斷車輛位置信息是否變化，如果否，再判斷是否累計三天，如果是，報警提示監(jiān)測單元可能被拆除；如果再判斷車輛位置是有變化，則返回等待接收監(jiān)測單元信息步驟。
權利要求1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術的車輛超載實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括壓力傳感器(I)、監(jiān)測單元(2)、互聯(lián)網(wǎng)(3)、監(jiān)控中心(4);所述壓力傳感器(I)通過電纜與監(jiān)測單元(2)內(nèi)的電壓轉(zhuǎn)換模塊連接，監(jiān)測單元(2)通過互聯(lián)網(wǎng)(3)與監(jiān)控中心(4)連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術的車輛超載實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力傳感器(I)是電壓型傳感器，可根據(jù)50噸、10噸、20噸不同車型及載重量來確定。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術的車輛超載實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測單元(2)包括電壓轉(zhuǎn)換模塊、MCU模塊、GPRS模塊、GPS定位模塊構成。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術的車輛超載實時監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述MCU模塊通過A/D輸入接口與電壓轉(zhuǎn)換模塊連接，通過串行口與GPRS模塊、GPS定位模塊連接。
專利摘要一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術的車輛超載實時監(jiān)控系統(tǒng)，涉及交通運輸管理技術領域。安裝于載重車彈簧鋼板下的壓力傳感器通過電纜與監(jiān)測單元的電壓轉(zhuǎn)換模塊連接，監(jiān)測單元通過互聯(lián)網(wǎng)與監(jiān)控中心連接。壓力傳感器是電壓型傳感器，可根據(jù)50噸、10噸、20噸不同車型及載重量來確定。監(jiān)測單元由電壓轉(zhuǎn)換模塊即變送器、MCU模塊、GPRS模塊、GPS定位模塊構成。MCU模塊通過A/D輸入接口與電壓轉(zhuǎn)換模塊連接，通過串行口與GPRS模塊、GPS定位模塊連接。傳感器對監(jiān)控車輛的載重情況進行實時采集，監(jiān)測單元通過互聯(lián)網(wǎng)把過載車輛的信息傳輸給監(jiān)控中心，監(jiān)管者可阻止大型車輛過載等違法行為，及時避免車輛超載帶來的嚴重后果。
文檔編號B60P5/00GK202373136SQ20112048779
公開日2012年8月8日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權日2011年11月30日
發(fā)明者張路橋, 李飛 申請人:成都信息工程學院