專利名稱：一種車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及稱重領域，尤其涉及一種車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)。
背景技術：
現(xiàn)有車輛動態(tài)稱重一般采用單排石英傳感器對車道進行覆蓋，由石英傳感器檢測通過其上的車輛各軸對路面的壓カ和速度，然后用嵌入式計算機計算出該車的各軸重量和整車總重量。其計算公式為
軸重量=車軸速度/傳感器寬度*壓電波形積分面積*校正系數(shù) 整車總重量=各軸重之和
由上面公式可知，當車輛非勻速或走"S"路線通過時，這樣會導致稱重結果出現(xiàn)偏差。 因此單排石英傳感器不能解決車輛異常通過時造成的稱重偏差。且石英傳感器稱量結果受道路不平整和車輛振動的影響，稱重結果與實際整車重量也會出現(xiàn)偏差。要保證車輛從單排石英傳感器上通過時稱量的結果準確，對傳感器精度、安裝質量、道路平整度及車輛通過車速都提出較高要求，在實際工程中難度較大，極其不容易實現(xiàn)。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)，解決現(xiàn)有單排石英稱重系統(tǒng)對異常情況不能很好處理，導致稱重結果不準確的缺點，提供一種車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)，由四條石英傳感器平行交錯鋪設在計費車道上，能有效處理車輛通過傳感器路段時的異常情況，準確測量出車重。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)，包括稱重傳感器、電荷放大器和控制器；稱重傳感器在車輪碾壓時產生的波形信號，經電荷放大器放大后傳輸?shù)娇刂破?，控制器根?jù)波形信號計算車輛重量，所述稱重傳感器包括兩組沿道路方向鋪設的石英傳感器組，每組石英傳感器組包括兩條沿道路方向鋪設的石英壓電傳感器；
第一組石英傳感器組中的兩條石英壓電傳感器，一前一后分別橫向設置在左側車道；第二組石英傳感器組與第一組石英傳感器組交錯設置，第二組石英傳感器組中的兩條石英壓電傳感器，一前一后橫向設置在右側車道；
每條石英壓電傳感器的長度為車道寬度值的2/5 — 3/5之間，且不同組石英傳感器中的兩條石英壓電傳感器的長度值相加等于或大于車道寬度值。車輛通過稱重傳感器時，控制器根據(jù)每組石英傳感器產生的波形信號分別計算出ー個車重值；并將計算出的各車重值求平均，得到最終車輛稱重值。其中，每組石英傳感器組內的兩條石英壓電傳感器之間的前后間距相同，范圍為300mnT600mm;第二組石英傳感器組與第一組石英傳感器組之間的前后交錯距離為300mm 600mmo優(yōu)選的，每組石英傳感器組內的兩條石英壓電傳感器之間的前后間距為400mm ；第二組石英傳感器組與第一組石英傳感器組之間的前后交錯距離為400mm。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果
本發(fā)明采用兩組石英傳感器鋪設在車道上作為稱重傳感器，可有效減少由于路面不平與車輛振動引起的稱重偏差，且由于兩組石英傳感器組的平行交錯鋪設方式，可對異常情況進行有效處理，即使當車輛非勻速或走〃S〃通過傳感器鋪設路段，也能通過兩組石英傳感器的計算結果求平均值來修正偏差，使稱重結果更加準確。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易 見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖
圖I為本發(fā)明實施例中車摘動態(tài)稱重系統(tǒng)結構不意 圖2為本發(fā)明實施例車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)中稱重傳感器的鋪設位置示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。參見圖I，為本發(fā)明實施例中車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)結構示意圖，本發(fā)明車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)，包括稱重傳感器I、電荷放大器2和控制器3，稱重傳感器I在車輪碾壓時產生的波形信號，經電荷放大器2放大后傳輸?shù)娇刂破?，控制器3根據(jù)波形信號計算車輛重量。稱重傳感器I可鋪設在計重收費車道內，距收費亭18m到24m之間。參見圖2，為圖I中稱重傳感器I的鋪設位置示意圖，所述稱重傳感器I包括兩組沿道路方向鋪設的石英傳感器組，每組石英傳感器組包括兩條沿道路方向鋪設的石英壓電傳感器，每條石英壓電傳感器的長度可以為車道寬度值的2/5 — 3/5之間。如圖2中，Cl、C2、C3、C4分別表示一條石英壓電傳感器，其中C1、C2為ー組石英傳感器組、C3、C4為一組。圖2中，LI取值范圍為300mm 600mm (行車方向為正)，L2取值范圍為300mm 600mm,L3取值范圍為300mm 600mm (行車方向為正)。第一組石英傳感器組中的兩條石英壓電傳感器，一前一后分別橫向設置在左側車道，如圖2中Cl、C2組合為第一組石英傳感器組，從車行方向看，石英壓電傳感器Cl、C2橫向設置在左側車道，使得車輛通過該車道時，左側車輪壓在Cl、C2上，重復測量兩次同一車輪重量。每組傳感器(Cl、C2 ;C3、C4)長度可以采取對稱或非対稱布設，如車道寬為3m，則可以選取C1、C2的長度值和C3、C4的長度值均為I. 5m ;車道寬為3. 25m，則可以選取Cl、C2的長度值為I. 75m，而C3、C4的長度值均為I. 5m。第二組石英傳感器組與第一組石英傳感器組交錯設置(如圖2，Cl、C2組與C3、C4組交錯鋪設)第二組石英傳感器組中的兩條石英壓電傳感器，一前一后橫向設置在右側車道；如圖2中，C3、C4組合為第二組石英傳感器組，石英壓電傳感器C3、C4橫向設置在右側車道，使得車輛通過該車道時，右側車輪壓在C3、C4上。
每組石英傳感器組內的兩條石英壓電傳感器之間的前后間距相同，范圍為300mm-600mm，即圖2中Cl、C2之間的前后間距，及C3、C4之間的前后間距可以為300mm-600mm,在本發(fā)明中優(yōu)選為400mm。而第二組石英傳感器組與第一組石英傳感器組之間的前后交錯距離為30(T 600mm (行車方向為正)，即C2、C3之間的前后間距為300mnT600mm,本發(fā)明中優(yōu)選為400mm。在本發(fā)明中，稱重傳感器按照圖2的方式鋪設好后，需要將每組石英傳感器組內的兩條石英壓電傳感器之間的前后間距值預先存儲到控制器中。車輛通過稱重傳感器鋪設路段時，石英壓電傳感器Cl、C2、C3、C4只要有車輪碾壓就會產生相應的波形信號，以ー輛車通過稱重傳感器時的前輪為例左前輪會依次碾壓Cl和C2，右前輪會依次碾壓C3和C4，每個石英壓電傳感器均會產生ー個波形信號發(fā)送到控制器中?？刂破鞲鶕?jù)每組石英傳感器產生的波形信號分別計算出ー個車重值，并將計算出的各車重值求平均，得到最終車輛稱重值。其中，控制器根據(jù)每組石英傳感器產生的波形信號分別計算出ー個車重值的具體過程，可結合圖2用下面例子說明，其中C1與C2的前后間距用Si來表示，C3與C4之間·的前后間距用s2來表示?？刂破鹘邮盏絹碜苑Q重傳感器的波形信號后，根據(jù)Cl發(fā)送來的波形和C2發(fā)送來的波形分析計算出車輛通過Si距離的時間tl，同時根據(jù)C3發(fā)送來的波形和C4發(fā)送來的波形分析計算出車輛通過s2距離的時間t2(由于波形信號里面含有時間信息，因此通過波形信號分析某段距離車輛通過時間非常容易的)。然后用sl/ tl和s2/ t3分別計算ー個車軸速度，最后將計算出的兩個車軸速度代入下面公式分別計算ー個車重值
軸重量=車軸速度/傳感器寬度*壓電波形積分面積*校正系數(shù) 車重值=各軸重之和
其中，壓電波形積分面積根據(jù)石英壓電傳感器返回的波形計算，而校正系數(shù)為控制器中預置的，傳感器寬度根據(jù)實際情況測量后存儲在控制器中，通常石英壓電傳感器的寬度為70_，壓電波形積分面積的計算方式及上述計算公式為現(xiàn)有常用技術，在此不做過多贅述?？刂破髯詈髮⒂嬎愠龅膬蓚€車重值求平均，得到最終車輛稱重值，在車輛計費系統(tǒng)中，控制器計算出最終車輛稱重值后，將該值傳送到收費計算器處，作為計費數(shù)據(jù)之一。由于本發(fā)明中稱重傳感器包括兩組石英傳感器組，傳感器數(shù)量的増加，可有效減少由于路面不平引或車輛振動起的稱重偏差，且由于兩組石英傳感器組的平行交錯鋪設方式，可對異常情況進行有效處理，即使當車輛非勻速或走"S"通過傳感器鋪設路段，也能通過兩組石英傳感器的計算結果求平均值來修正偏差，使稱重結果更加準確。本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是ー系列等效或類似特征中的ー個例子而已。本發(fā)明并不局限于前述的具體實施方式
。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
權利要求
1.一種車輛動態(tài)稱重系統(tǒng),包括稱重傳感器、電荷放大器和控制器；稱重傳感器在車輪碾壓時產生的波形信號，經電荷放大器放大后傳輸?shù)娇刂破?，控制器根?jù)波形信號計算車輛重量，其特征在于，所述稱重傳感器包括兩組沿道路方向鋪設的石英傳感器組，每組石英傳感器組包括兩條沿道路方向鋪設的石英壓電傳感器； 第一組石英傳感器組中的兩條石英壓電傳感器，一前一后分別橫向設置在左側車道； 第二組石英傳感器組與第一組石英傳感器組交錯設置，第二組石英傳感器組中的兩條石英壓電傳感器，一前一后橫向設置在右側車道； 車輛通過稱重傳感器時，控制器根據(jù)每組石英傳感器產生的波形信號分別計算出一個車重值；并將計算出的各車重值求平均，得到最終車輛稱重值。
2.如權利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于 每組石英傳感器組內的兩條石英壓電傳感器之間的前后間距相同，范圍為300mm-600mm ； 第二組石英傳感器組與第一組石英傳感器組之間的前后交錯距離為300mm-600mm ； 每條石英壓電傳感器的長度為車道寬度值的2/5 — 3/5之間，且不同組石英傳感器中的兩條石英壓電傳感器的長度值相加等于或大于車道寬度值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)，包括稱重傳感器、電荷放大器和控制器；稱重傳感器包括兩組沿道路方向交錯鋪設的石英傳感器組，每組石英傳感器組包括兩條沿道路方向鋪設的石英壓電傳感器；第一組石英傳感器組中的兩條石英壓電傳感器，一前一后分別橫向設置在左側車道；第二組石英傳感器組中的兩條石英壓電傳感器，一前一后橫向設置在右側車道；車輛通過稱重傳感器時，控制器根據(jù)石英傳感器產生的波形信號計算出一個車重值；并將計算出的各車重值求平均，得到最終車輛稱重值，由于兩組石英傳感器組的平行交錯鋪設方式，可對異常情況進行有效處理，即使當車輛非勻速或走"S"通過傳感器鋪設路段，也能通過兩組石英傳感器的計算結果求平均值來修正偏差，使稱重結果更加準確。
文檔編號G01G19/03GK102809414SQ20121030037
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月22日 優(yōu)先權日2012年8月22日
發(fā)明者胡平, 黃曉, 呂奎 申請人:四川興達明科機電工程有限公司