載重汽車外輪廓自動測量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及載重汽車超限檢測領域，具體涉及一種載重汽車外輪廓自動測量裝置。載重汽車外輪廓自動測量裝置由步進電機機座，地感線圈，龍門架，車輛輪廓掃描器，數(shù)據(jù)采集柜，稱重計算機，LED屏，功率放大板和喇叭組成，其特征是車輛輪廓掃描器安裝在步進電機機座上，步進電機機座固定安裝在龍門架上，龍門架的高度滿足使安裝好的車輛輪廓掃描器距計重車道路面的高度是9.2米。本發(fā)明的有益之處是采用非接觸檢測，對經(jīng)過的車輛進行高速動態(tài)掃描，瞬間計算出車輛的長度，即使在惡劣環(huán)境下也能準確測量。
【專利說明】載重汽車外輪廓自動測量裝置【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及載重汽車超限檢測領域，是公路治超檢測的一部分，具體涉及一種載重汽車外輪廓自動測量裝置。
【背景技術】
[0002]載重汽車超限超載上路，是一個比較嚴重的社會問題。長期以來，有個別載重車輛營運人，處于一己私利，擅自改裝車輛，對原車加高、加寬、加長，超限超載上路，謀取高額利潤。這種機動車超限超載上路嚴重危害高速公路的橋梁安全和大眾行車的安全。橋梁是公路的重要組成部分，橋梁的安全直接關系公路交通的安全。近期全國連續(xù)出現(xiàn)的由機動車超限超載上路引起的橋梁跨塌事故，不但給人民群眾生命財產(chǎn)造成重大損失，而且嚴重影響了公路交通的安全暢通，給國家經(jīng)濟運行和重點項目建設帶來障礙和隱患。因此，必須加強公路治超，強化治超檢測。根據(jù)山西省交通廳下發(fā)的治超要求，對高度超過4米、寬度超過2.3米、長度超過18米的車輛即視為超限車輛。在目前的高速公路超限檢測中，主要針對車輛的重量進行自動檢測，而車輛的寬、高、長度卻因為技術原因沒有進行自動檢測，造成了超限檢測中的一個盲區(qū)，這樣就給交通安全事故埋下了隱患。本發(fā)明的技術思路是運用激光掃描原理，能瞬間快速掃描獲得外輪廓的多組數(shù)據(jù)，外輪廓包括長度、寬度、高度。測量外輪廓的誤差控制在毫米數(shù)量級。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的技術方案:載重汽車外輪廓自動測量裝置由步進電機機座(1)，地感線圈(15)，龍門架(16)，車輛輪廓掃描器(17)，數(shù)據(jù)采集柜(18)，稱重計算機(19)，LED屏
(20)，功率放大板(21)和喇叭(22)組成，其特征是車輛輪廓掃描器(17)安裝在步進電機機座(1)上，步進電機機座(1)固定安裝在龍門架(16)上，龍門架(16)的高度滿足使安裝好的車輛輪廓掃描器(17)距計`重車道路面的高度是9.2米。
[0004]所述的載重汽車外輪廓自動測量裝置，其特征是車輛輪廓掃描器(17)的電源和步進電機機座(1)電連接數(shù)據(jù)采集柜(18)，車輛輪廓掃描器(17)的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)線電連接稱重計算機(19)的網(wǎng)線接口。
[0005]所述的載重汽車外輪廓自動測量裝置，其特征是在初始狀態(tài)下，車輛輪廓掃描器
(17)的掃描線與計重車道的方向垂直。
[0006]所述的載重汽車外輪廓自動測量裝置，其特征是地感線圈(15)安裝在檢測車道的路面之下，地感線圈(15)與車輛輪廓掃描器(17)的垂線垂直。
[0007]所述的載重汽車外輪廓自動測量裝置，其特征是地感線圈(15)電連接數(shù)據(jù)采集柜(18)，數(shù)據(jù)采集柜(18)電連接稱重計算機(19)的COM2接口，稱重計算機(19)的COMl接口電連接LED屏(20)，稱重計算機(19)的聲卡電連接功率放大板(21)，功率放大板(21)電連接喇叭(21)。
[0008]工作原理說明:載重汽車駛?cè)牍啡肟诘挠嬛刂纬瑱z測點的計重車道，在低速不停車狀態(tài)下，車輛壓到地感線圈，由于電磁感應原理，地感線圈感應到車輛到來，啟動車輛輪廓掃描器(17)開始掃描。運用成熟的(時間*激光光速)等于距離的原理，非接觸檢測，且加入了最新的多次回波檢測技術(兩次回波確定邊緣)。最短的時間T*C等于高度H。車輛的實際高度等于車輛輪廓掃描器(17)距計重車道路面的高度減去測量高度H，即是 9.2-H米。由兩側(cè)邊緣反射時間Tl和T2，兩個最長時間Tl和T2，計算SI和s2。應用勾股定理，車輛的實際寬度等于(Sl2-H2)1/2+(S22-H2)1/2。長度測量原理同寬度測量原理一致，不再累述。對經(jīng)過的車輛進行高速動態(tài)掃描，瞬間(0.6秒)計算出載重車輛的寬度和高度； 然后，步進電機機座(1)帶動車輛輪廓掃描器(17)旋轉(zhuǎn)90度(0.2秒)，繼續(xù)進行高速動態(tài)掃描，瞬間(0.6秒)計算出載重車輛的長度。載重汽車外輪廓自動測量裝置具有快速檢測車輛寬高是否超限的功能，即使在惡劣環(huán)境下也能準確測量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是載重汽車外輪廓自動測量裝置的組件安裝示意圖。其中:1、步進電機機座， 15、地感線圈，16、龍門架，17、車輛長度掃描器，18、數(shù)據(jù)采集柜，19、稱重計算機，20,LED屏， 21、功率放大板，22、喇叭。
【具體實施方式】、
[0010]具體實施時，載重汽車外輪廓自動測量裝置同載重汽車稱重以及車輛信息采集系統(tǒng)是一體的。車輛輪廓掃描器(17)采用德國Sick LMSlll室外激光掃描雷達。這種激光掃描雷達的缺陷是只能單方向。它主要有如下特點:
[0011]1.體積小，重量輕，方便安裝集成。
[0012]2.采用多回波技術，更好的過濾外界干擾，測量更可靠。
[0013]3.具有自檢功能，保證設備的正常運行。
[0014]4.采用I級激光，對人體安全無害。
[0015]5.270°掃描角度，更多的掃描區(qū)域.[0016]6.1P67防護等級，保證可以用于戶外惡劣的天氣。
[0017]7.內(nèi)部集成加熱器，可在_30°C使用。角度分辨率達0.25度/0.5度(可調(diào))，使數(shù)據(jù)更準確。
[0018]8.掃描頻率達25HZ，保證對行駛中的車輛進行完全掃描。
[0019]LED屏(20)選用5行顯示LED屏，分別顯示車牌、車重、車寬、車高和軸數(shù)。
[0020]具體實施例以京大高速高速大同入口 ZZQCKGCL2011-1載重汽車外輪廓自動測量裝置為例，說明:箭頭方向是載重汽車外輪廓自動測量裝置的檢測車道入口方向。由左向右，依次向后安裝。最前端是地感線圈(15)安裝在檢測車道的路面之下。其次是龍門架 (16)的兩根柱子安裝在檢測車道的兩側(cè)，龍門架(16)的方向垂直于檢測車道的方向。龍門架(16)的上部中間向下安裝步進電機機座(1)，步進電機機座(1)下邊安裝車輛輪廓掃描器(17)，車輛輪廓掃描器(17)的垂線垂直地感線圈(15)。龍門架(16)的高度，滿足車輛輪廓掃描器(17)距檢測車道路面的高度是9米。再次是檢測車道左側(cè)安全島的數(shù)據(jù)采集柜(18)和值班室內(nèi)的稱重計算機(19)和功率放大板。檢測車道左側(cè)安全島再遠處是LED 屏(20)和喇叭(22)。[0021]載重車輛寬高測量的原理
[0022]1、車輛輪廓掃描器(17)距檢測車道路面的高度是9.2米，足夠的高度，保證能掃描到車的全貌；初始階段車輛輪廓掃描器(17)掃描截面和車道方向成90度夾角(垂直)，
0.7秒后，步進電機機座(I)帶動車輛輪廓掃描器(17)掃描截面和車道方向成O度夾角(平行)，隨后，再次回復的垂直狀態(tài)。
[0023]2、當車輛頭部經(jīng)過車輛輪廓掃描器(17)正下方時，即地感線圈(15)處，系統(tǒng)裝置啟動，開始測量，以25次/秒的速度進行掃描，每次掃描返回540個數(shù)據(jù)。當車尾離開車輛輪廓掃描器(17)正下方時，結束測量。
[0024]3、考慮車速對掃描的影響，并根據(jù)掃描落差去掉干擾，以及一些經(jīng)驗值的調(diào)整，最后算出車輛的長度。
[0025]4、該載重汽車外輪廓自動測量裝置裝置的軟件使用Delphi開發(fā)，其運行效率得到行業(yè)公認。并且本系統(tǒng)經(jīng)過上百萬輛車的實際測試和優(yōu)化，其誤差率< 1%準確率>99%。
[0026]在稱重計算機(19)內(nèi)安裝超限檢測軟件，車輛輪廓掃描器(17)的數(shù)據(jù)上傳至超限檢測軟件，檢測軟件同步將被檢測車輛的長度，通過LED大屏幕顯示與語音系統(tǒng)播報該車輛是否超限。超限檢測軟件整合主要指超限檢測軟件如何與計重設備及車輛寬高儀配合使用，做到無縫連接。具體步驟如下:超限檢測軟件每隔IOOms向計重設備發(fā)出詢問設備狀態(tài)命令，獲取線圈狀態(tài)，判斷是否有車輛經(jīng)過。當有車輛經(jīng)過時，啟動寬高儀，激光開始掃描車輛。當車輛已經(jīng)完全通過了線圈，線圈信號消失，則停止寬高儀，并獲取車輛寬高數(shù)據(jù)。在超限檢測軟件獲取完整的計重數(shù)據(jù)和寬高數(shù)據(jù)后，開始后續(xù)的工作，如數(shù)據(jù)庫存儲，大屏顯示、語音播報等。
[0027]本發(fā)明載重汽車外輪廓自動測量裝置的有益之處是采用德國進口激光掃描雷達測量設備，運用成熟的距離等于時間*激光光速原理，非接觸檢測，對經(jīng)過的車輛進行高速動態(tài)掃描，瞬間計算出車輛的寬度高度和長度，具有快速檢測車輛寬高長是否超限的功能，即使在惡劣環(huán)境下也能準確測量。
【權利要求】
1.載重汽車外輪廓自動測量裝置由步進電機機座(1)，地感線圈(15)，龍門架(16)，車輛輪廓掃描器(17)，數(shù)據(jù)采集柜(18)，稱重計算機(19)，LED屏(20)，功率放大板(21)和喇叭(22)組成，其特征是車輛輪廓掃描器(17)安裝在步進電機機座(I)上，步進電機機座(I)固定安裝在龍門架(16)上，龍門架(16)的高度滿足使安裝好的車輛輪廓掃描器(17)距計重車道路面的高度是9.2米。
2.按照權利要求1所述的載重汽車外輪廓自動測量裝置，其特征是車輛輪廓掃描器(17)的電源和步進電機機座(I)電連接數(shù)據(jù)采集柜(18)，車輛輪廓掃描器(17)的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)線電連接稱重計算機(19)的網(wǎng)線接口。
3.按照權利要求1所述的載重汽車外輪廓自動測量裝置，其特征是初始狀態(tài)下，車輛輪廓掃描器(17)的掃描線與計重車道的方向垂直。
4.按照權利要求1所述的載重汽車外輪廓自動測量裝置，其特征是地感線圈(15)安裝在檢測車道的路面之下，地感線圈(15)與車輛輪廓掃描器(17)的垂線垂直。
5.按照權利要求1所述的載重汽車外輪廓自動測量裝置，其特征是地感線圈(15)電連接數(shù)據(jù)采集柜(18)，數(shù)據(jù)采集柜(18)電連接稱重計算機(19)的COM2接口，稱重計算機(19)的COMl接口電連接LED屏(20)，稱重計算機(19)的聲卡電連接功率放大板(21)，功率放大板(21)電連接喇叭(21)。
【文檔編號】G01B11/02GK103557797SQ201310436469
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年9月17日 優(yōu)先權日:2013年9月17日
【發(fā)明者】鄧國強, 暢福善 申請人:山西國強科技發(fā)展有限責任公司