[发明专利]一种防止重心调整式异常行车的秤台

说明书

技术领域

本发明涉及公路动态车辆称重系统的防止重心调整式异常行车的秤台，尤其是适合于增加辅助秤台无间隔或有适当间隔并行安装的轴计量动态公路车辆自动衡器的一种防止重心调整式异常行车的秤台。

背景技术

重心调整式异常行车方式，主要是指：车辆先以高速或加速行驶，在载重轮即将上秤时急踩刹车，使车辆猛地减速，使载重轮滑过秤台，之后恢复正常行驶。高速或加速行驶时，车辆重心偏后，载重轮分配重量较大，前轮分配重量偏轻。急刹车后立即导致车辆重心前移，前轮分配重量较大，后轮分配重量偏轻。通过这种行车方式，司机控制车辆使当前通过秤台的车轴分配重量偏轻。

重心调整式异常行车方式影响计量结果：偏轻。达到少交通行费的目的。

目前，国内外动态公路车辆自动衡器有很多种，通常的系统结构形式主要包含以下四种。

一、单秤台式，这种形式的秤台宽度一般为800mm左右，台面较窄，使用4只应变式传感器。配套处理电路有的采用一路AD，即把所有传感器并联起来。有的采用两路AD，把传感器按照车移动方向分为两组，每组中两只传感器并联。这种形式的衡器由于秤台台面较窄，当采用前述重心调整式异常行车方式时，车轴很容易滑过较窄的秤台台面，从而无法解决重心调整式异常行车方式带来的误差问题。

二、弯板式，虽然和增加辅助秤台交错安装的轴重系统类似具有两个台板，但是每个秤台为一只传感器，其通常的处理电路为两路AD转换，即每个秤台使用一路AD转换电路。这种形式的衡器由于采用两路AD转换电路，无法识别重心调整式异常行车方式，所以无法解决重心调整式异常行车方式带来的误差问题。

三、分体式秤台，每个秤台采用4只应变式传感器，虽然和增加辅助秤台交错安装的轴重系统类似具有两个台板，但是还是采用两路AD，每个秤台的传感器并联在一起。这种形式的衡器由于采用两路AD转换电路，无法识别重心调整式异常行车方式，所以无法解决重心调整式异常行车方式带来的误差问题。

四、石英压电式，石英压电条很窄，大约50mm宽。这种形式的衡器由于检测受力点非常窄，同样无法解决重心调整式异常行车方式带来的误差问题。

发明内容

为了解决重心调整式异常行车方式带来的误差问题，本发明的目的是提供准确识别、称量准确、或带有惩罚性的一种防止重心调整式异常行车的秤台。

本发明的技术方案是采用下述方式实现的：

一种防止重心调整式异常行车的秤台，它包括主秤台、辅助秤台、设置在主秤台和辅助秤台上的传感器，其中主秤台和辅助秤台安装在车道上；主秤台、辅助秤台两侧分别设有前后两个共八个传感器，主秤台、辅助秤台两侧的传感器使用一路AD转换电路，八个传感器共使用四路AD转换电路，每路AD转换电路分别连接到数据处理器上；数据处理器进行如下数据处理：一、数据处理器根据传感器受力先后情况计算出车轴通过主秤台和辅助秤台的速度；二、由主秤台和辅助秤台计算出的速度计算出车轴通过两个秤台的轴加速度；三、根据轴加速度的大小判别车辆行驶方式，如果是重心调整式异常行车方式，则轴重选取两个秤台称量的较大值输出结果；如果不是重心调整式异常行车方式，则轴重选取二者均值输出结果。

数据处理器根据传感器受力先后情况计算出车轴通过主秤台和辅助秤台的速度的流程：主秤台前排两个传感器开始加载、处理器单片机启动定时器开始计时、主秤台后排两个传感器卸载结束、定时器计时结束得到车轴通过主秤台的时间(t)、由于平台宽度已知，即车轴位移（s）已知，根据v=s/t得到车轴通过主秤台的速度；同理得到车轴通过辅助秤台的速度。

由主秤台和辅助秤台计算出的速度计算出车轴通过两个秤台的轴加速度流程：辅助秤台前排两个传感器卸载结束；数据处理器单片机启动定时器开始计时，主秤台后排两个传感器卸载结束，定时器计时结束，得到车轴通过秤台速度变化的区间△t；根据主秤台和辅助秤台车轴速度，得到速度变化量△v=v主－v辅；根据轴加速度计算公式α=△v/△t，得到车轴通过秤台时的轴加速度。

轴重综合运算处理流程：如果是重心调整式异常行车方式，轴加速度≥设定值，则当前轴重使用主秤台和辅助秤台称量的较大值，则轴重选取两个秤台称量的较大值输出结果；如果不是重心调整式异常行车方式，则轴重选取二者均值输出结果。

其中轴加速度大小的判定标准，可以根据现场实际情况进行灵活调整，选取值为1.5-9.5m/s²；最佳选取值为5m/s²。