基于超聲波測(cè)距傳感器的貨運(yùn)車(chē)輛載荷監(jiān)測(cè)方法及監(jiān)測(cè)設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種基于超聲波測(cè)距傳感器的貨運(yùn)車(chē)輛載荷監(jiān)測(cè)方法及監(jiān)測(cè)設(shè)備，通過(guò)四個(gè)測(cè)距傳感器測(cè)量貨運(yùn)車(chē)輛前后車(chē)軸兩端鋼板彈簧與大梁間的距離值。通過(guò)稱(chēng)重控制器采集貨運(yùn)車(chē)輛裝載后四個(gè)測(cè)距傳感器的測(cè)量值，結(jié)合預(yù)存裝載前四個(gè)超聲波測(cè)距傳感器的測(cè)量值，得到前后車(chē)軸兩端鋼板彈簧形變量；通過(guò)預(yù)存載荷測(cè)量模型，以及標(biāo)定得到的前后車(chē)軸兩端鋼板彈簧剛度值，得到被測(cè)貨運(yùn)車(chē)輛的總載重量；最終將貨運(yùn)車(chē)輛的總載重量與由GPS模塊得到的貨運(yùn)車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)信息通過(guò)GPRS模塊發(fā)送至上位機(jī)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為：操作簡(jiǎn)單，既節(jié)省了時(shí)間又避免了因多次加載、搬移貨物而可能造成的人力物力財(cái)力資源的浪費(fèi)；且載荷測(cè)量模型所需參數(shù)容易獲得，載荷計(jì)算方式簡(jiǎn)單高效。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于超聲波測(cè)距傳感器的貨運(yùn)車(chē)輛載荷監(jiān)測(cè)方法及監(jiān)測(cè)設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于車(chē)輛載荷檢測(cè)的裝置，具體來(lái)說(shuō)，是一種基于在貨運(yùn)車(chē)輛上安裝用于載荷檢測(cè)的超聲波測(cè)距傳感器的貨運(yùn)車(chē)輛載荷監(jiān)測(cè)方法。
技術(shù)背景
[0002]測(cè)量車(chē)輛上所載貨物重量，現(xiàn)有的方法主要是通過(guò)地磅或在地面鋪設(shè)軸載傳感器對(duì)車(chē)輛進(jìn)行稱(chēng)重。目前這類(lèi)車(chē)輛稱(chēng)重系統(tǒng)主要來(lái)自國(guó)外，產(chǎn)品存在價(jià)格昂貴、需要對(duì)路面進(jìn)行施工、超限標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)內(nèi)法規(guī)不一致等缺陷。而車(chē)載的基于電阻應(yīng)變片式傳感器及電容傳感器則存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高等問(wèn)題，使得其實(shí)用性較差。目前尚未發(fā)現(xiàn)超聲波測(cè)距傳感器用于車(chē)輛載荷檢測(cè)的相關(guān)資料和應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)測(cè)量車(chē)輛載荷所存在的裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、標(biāo)定試驗(yàn)操作復(fù)雜等問(wèn)題，本發(fā)明提出一種基于超聲波測(cè)距傳感器的貨運(yùn)車(chē)輛載荷監(jiān)測(cè)方法及監(jiān)測(cè)設(shè)備。
[0004]本發(fā)明一種基于超聲波測(cè)距傳感器的貨運(yùn)車(chē)輛載荷監(jiān)測(cè)方法，通過(guò)下述步驟實(shí)現(xiàn):
[0005]步驟1:安裝測(cè)距傳感器；
[0006]通過(guò)第一測(cè)距傳感器、第二測(cè)距傳感器分別測(cè)量貨運(yùn)車(chē)輛前車(chē)軸左右兩端的鋼板彈簧與大梁間的距離值；通過(guò)第三測(cè)距傳感器與第四測(cè)距傳感器分別測(cè)量貨運(yùn)車(chē)輛后車(chē)軸左右兩端的鋼板彈簧與大梁`間的距離值。
[0007]步驟2:對(duì)貨運(yùn)車(chē)輛進(jìn)行標(biāo)定，確定貨運(yùn)車(chē)輛前車(chē)軸與后車(chē)軸兩端鋼板彈簧的剛度值；
[0008]A、將貨運(yùn)車(chē)輛的車(chē)廂空間沿縱向方向平均分為三塊區(qū)域，再沿橫向方向平均分為兩塊區(qū)域；令左上區(qū)域、右上區(qū)域、左中區(qū)域、右中區(qū)域、左下區(qū)域與右下區(qū)域分別為I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)、4區(qū)、5區(qū)與6區(qū)。
[0009]B、確定貨運(yùn)車(chē)輛空載時(shí)，第一測(cè)距傳感器、第二測(cè)距傳感器、第三測(cè)距傳感器與第四測(cè)距傳感器的測(cè)量值Y1、y2> y3> Y40在貨運(yùn)車(chē)輛的車(chē)廂中各個(gè)區(qū)域內(nèi)分別加載相同重量M的貨物，確定此時(shí)第一測(cè)距傳感器、第二測(cè)距傳感器、第三測(cè)距傳感器與第四測(cè)距傳感器的測(cè)量值Y !、Y 2、Y 3、Y 4。
[0010]C、通過(guò)式(I)得到貨運(yùn)車(chē)輛前車(chē)軸兩端的鋼板彈簧對(duì)加載貨物的共同支持力F1與貨運(yùn)車(chē)輛后車(chē)軸兩端的鋼板彈簧對(duì)加載貨物的共同支持力F2 ；
【權(quán)利要求】
1.基于超聲波測(cè)距傳感器的貨運(yùn)車(chē)輛載荷監(jiān)測(cè)方法，其特征在于:通過(guò)下述步驟實(shí)現(xiàn): 步驟1:安裝測(cè)距傳感器； 通過(guò)第一測(cè)距傳感器、第二測(cè)距傳感器分別測(cè)量貨運(yùn)車(chē)輛前車(chē)軸左右兩端的鋼板彈簧與大梁間的距離值；通過(guò)第三測(cè)距傳感器與第四測(cè)距傳感器分別測(cè)量貨運(yùn)車(chē)輛后車(chē)軸左右兩端的鋼板彈簧與大梁間的距離值； 步驟2:對(duì)貨運(yùn)車(chē)輛進(jìn)行標(biāo)定，確定貨運(yùn)車(chē)輛前車(chē)軸與后車(chē)軸兩端鋼板彈簧的剛度值； A、將貨運(yùn)車(chē)輛的車(chē)廂空間沿縱向方向平均分為三塊區(qū)域，再沿橫向方向平均分為兩塊區(qū)域；令左上區(qū)域、右上區(qū)域、左中區(qū)域、右中區(qū)域、左下區(qū)域與右下區(qū)域分別為I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)、4區(qū)、5區(qū)與6區(qū)； B、確定貨運(yùn)車(chē)輛空載時(shí)，第一測(cè)距傳感器、第二測(cè)距傳感器、第三測(cè)距傳感器與第四測(cè)距傳感器的測(cè)量值h、Y2> Y3> Y4;在貨運(yùn)車(chē)輛的車(chē)廂中各個(gè)區(qū)域內(nèi)分別加載相同重量M的貨物，確定此時(shí)第一測(cè)距傳感器、第二測(cè)距傳感器、第三測(cè)距傳感器與第四測(cè)距傳感器的測(cè)量值 Y Y '2> Y '3> Y '4 ； C、通過(guò)式(I)得到貨運(yùn)車(chē)輛前車(chē)軸兩端的鋼板彈簧對(duì)加載貨物的共同支持力F1與貨運(yùn)車(chē)輛后車(chē)軸兩端的鋼板彈簧對(duì)加載貨物的共同支持力F2 ；
2.基于權(quán)利要求1所述基于超聲波測(cè)距傳感器的貨運(yùn)車(chē)輛載荷監(jiān)測(cè)方法的監(jiān)測(cè)設(shè)備，其特征在于:包括四個(gè)超聲波測(cè)距傳感器、稱(chēng)重控制器、GPS模塊與GPRS模塊； 令四個(gè)超聲波測(cè)距傳感器為第一超聲波測(cè)距傳感器、第二超聲波測(cè)距傳感器、第三超聲波測(cè)距傳感器與第四超聲波測(cè)距傳感器，均安裝在貨運(yùn)車(chē)輛大梁上；使第一測(cè)距傳感器與第二測(cè)距傳感器的探頭分別垂直朝向貨運(yùn)車(chē)輛前車(chē)軸左右兩端的鋼板彈簧頂部簧片上表面中心點(diǎn)；使第三測(cè)距傳感器與第四測(cè)距傳感器的探頭分別垂直朝向貨運(yùn)車(chē)輛后車(chē)軸左右兩端的鋼板彈簧頂部簧片上表面中心點(diǎn)； 稱(chēng)重控制器采集被測(cè)貨運(yùn)車(chē)輛裝載后，四個(gè)超聲波測(cè)距傳感器的測(cè)量值，結(jié)合稱(chēng)重控制器內(nèi)預(yù)存的被測(cè)貨運(yùn)車(chē)輛空載時(shí)，四個(gè)超聲波測(cè)距傳感器的測(cè)量值，得到被測(cè)貨運(yùn)車(chē)輛前后車(chē)軸兩端鋼板彈簧形變量；隨后，將被測(cè)貨運(yùn)車(chē)輛前后車(chē)軸兩端鋼板彈簧形變量，與稱(chēng)重控制器內(nèi)預(yù)存被測(cè)貨運(yùn)車(chē)輛對(duì)應(yīng)的前車(chē)軸與后車(chē)軸左右兩端鋼板彈簧的剛度值，通過(guò)稱(chēng)重控制器內(nèi)預(yù)存的載荷測(cè)量模型進(jìn)行運(yùn)算處理，得到被測(cè)貨運(yùn)車(chē)輛的總載重量，實(shí)現(xiàn)貨運(yùn)車(chē)輛鋼板彈簧形變量到車(chē)輛載重量的數(shù)值變換。 所述GPS模塊用來(lái)實(shí)現(xiàn)貨運(yùn)車(chē)輛的遠(yuǎn)距離定位；GPRS模塊用來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與信息的傳遞，將貨運(yùn)車(chē)輛載重量信息與位置信息通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)程上位機(jī)。
【文檔編號(hào)】G01B17/04GK103822692SQ201410073484
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】余貴珍, 韓蕾, 王云鵬, 于海洋, 劉浩 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)