[实用新型]一种基于无线传输技术的车辆便携式动态称重装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种称重装置，具体的说，是涉及一种基于无线传输技术的车辆便携式动态称重装置。

背景技术

近年来，车辆超限超载运输越来越严重，该问题不仅损毁公路的基础设施，而且危害国民的生命财产，严重地影响我国的公路交通安全，准确获取车辆载荷谱对公路设计、施工及管理部门都有重要的作用。目前高速公路普遍安装了计重收费系统，通过该系统可以对高速公路的载荷谱进行统计分析。而对于大多数的国道及省道而言，目前尚未配备车辆称重设备，此类路段的载荷谱情况尚有待深入研究。

车辆称重设备根据安装方式分为固定式和便携式两种，固定式检测不可移动、造价高，且存在超载司机绕路逃避检查等问题，无法完全满足车辆载荷谱测试的需求；相对而言便携式称重设备安装方便，可以随时随地对道路上的可疑车辆进行处理，具有更广阔的应用前景。根据测量原理，车辆称重设备分为静态和动态检测两种方式。静态方式需要车辆静止在测量设备上，该方式精度高，但存在车辆检测速度慢的问题，尤其在车流量大的路段，容易造成道路拥挤。动态方式则可以在车辆动态行进中测量，这种方式具有测量效率高的优点，但测量精度降低。综合检测速度、成本及检测精度等方面因素，便携式动态称重系统是发展趋势。随着国家对国道及省道交通运输现状关注度的逐步提升，开发适用于国道及省道应用条件的便携式动态称重系统势在必行。

目前已有的便携式动态称重系统多需要在地面上加工沟槽，在沟槽内布置相应的传感器，进而将沟槽填平封装，这种安装方式存在传感器安装不便的问题；另外，使用过程中如果传感器损坏，更换过程极为繁琐，不易实现。部分设备使用过程中需要外部供电，由于测试现场条件所限，有时外部电源无法提供，使得系统的使用受到限制；另外，部分设备在工作过程中需要专门的工作人员在现场操作，轴载谱数据测试过程中需要消耗大量的人力及物力，测试效率低。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种基于无线传输技术的车辆便携式动态称重装置，该装置具有传感器安装方便、更换简单的优点，明显提高了装置的适用性，同时，该装置采用高能量密度的锂电池维持系统的运行，无需外部电源供电，可满足现场作业的要求，此外，该装置采用无线透传的信息传输方式，实现了系统的自动运行，提高了轴载谱测试效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于无线传输技术的车辆便携式动态称重装置，包括依次连接的压电膜传感器、信号处理电路、信号采集电路、无线透传模块及供电模块，所述压电膜传感器、信号处理电路及信号采集电路均与所述供电模块连接，所述压电膜传感器粘贴在道路表面。

进一步的，所述信号处理电路包括两级放大电路，其中，第一级放大电路将电荷信号转化为电压信号，第二级放大电路通过精密仪表放大器将电压信号进一步放大。

进一步的，所述第一级放大电路包括双JFET输入运算放大电路及T型反馈电路，所述第二级放大电路采用精密仪表放大器AD620作为运放芯片。

进一步的，为了消除信号在零点附近波动对数据处理带来的问题，所述运放芯片采用MC1403恒压源将第二级放大电路输出信号的零点调整为2.5V。

进一步的，所述信号采集电路包括单片机、模数转换芯片、电压采集电路、实时时钟电路及定位电路。

进一步的，所述信号采集电路还包括温度采集电路。

进一步的，所述定位电路采用GPS定位模块。

进一步的，所述信号采集电路通过串口与所述无线透传模块进行数据的交互。

进一步的，所述无线透传模块为GPRS无线透传模块，采用该模块实时传输测量数据，能够实现无人值守工作，有效提高轴载谱的测试效率。

进一步的，所述供电模块采用高能量密度的锂电池，该锂电池具备太阳能充电功能。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型采用压电膜传感器，直接将该传感器粘贴在道路上，安装方便、更换简单，可明显提高了装置的适用性，方便了后期对传感器的修理和维护；

(2)本实用新型采用高能量密度的锂电池维持系统的运行，无需外部电源供电，可满足现场作业的要求，当电池电量低时，通过太阳能充电装置及时为电池充电，且装置采用低功耗设计，通过上述措施实现长航时运行，有效的提高了装置的使用时间；

(3)本实用新型采用MC1403恒压源产生2.5V电压，将该电压送入AD620的5脚，将传感器输出信号的零点值调整为2.5V，这样消除零点为负值的情况；