[发明专利]一种实时测量车辆总重的监控系统及监控方法

说明书

本发明公开了一种实时测量车辆总重的监控系统及监控方法，该监控系统包括TPMS、轮胎与路面接触长度的测量系统、车辆总重的计算系统，以及实时警报的监控系统；监控的方法主要包括以下步骤：TPMS测量车辆每个轮胎内部的空气压强；轮胎与路面接触长度的测量系统测量曲率数据和距离数据；车辆总重的计算系统计算轮胎与路面接触长度、每个轮胎与路面的接触面积、每个轮胎的承重、每个车轴的轴重和车辆总重；实时警报的监控系统将数据传输给驾驶员和监管部门。本发明具有精度高、系统稳定、安装操作方便的特点，能加强对车辆超载和超限违法行为的监管，减少路基路面受到的过载损害，降低道路桥梁的养护成本，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及车联网技术领域，特别涉及一种实时测量车辆总重的监控系统及监控方法。

背景技术

近年来，随着市场经济的发展，公路交通运输行业也随之发展迅速，各种货运车辆的数量和载货量逐年递增。2008年-2017年，公路货运量占比由74.1％上升到78％。与之而来的是车辆超载超限现象十分普遍。当市场营运能力不能满足运输需求的时候，车主为追求经济利益，常发生超载和超限现象，进而带来一系列问题。资料显示，超载率为10％时，路面损坏率增加46％，使用寿命缩短32％，车辆超载会使路基路面结构遭到严重破坏，造成路面弯沉和车辙等现象，使得道路出现裂缝甚至坍塌，导致公路使用年限下降，道路维护费用增加，还会引起环境污染、交通安全隐患、运输市场秩序的扰乱。

因此，货运车辆的重量监测十分重要。现阶段大多采用静态称重和动态称重的方法，设备主要安装在高速公路收费口或公路主要出入口。静态称重即使用地磅及其改良产品便携式称重仪，地磅的工作原理为对车辆的总重进行测量，被称重物或载重车辆置于承载器台面上，在重力作用下，通过承载器将重力传递至称重传感器，使称重传感器弹性体产生变形，贴附于弹性体上的应变计桥路失去平衡，输出与重量数值成正比例的电信号，经线性放大器将信号放大，再经A/D转换为数字信号，由仪表的微处理机(CPU)对重量信号进行处理后直接显示重量数据。这种方法只能抽检，耗时长且效率低，便携式称重仪安装操作就更加麻烦。动态称重主要基于轴重检测，让车辆以一定速度通过轴重称重平台，达到动态称重的目的，而车辆轮胎经过平台时间很短，由于一些干扰因素，例如轮胎驱动力、震动荷载等，所以作用在称重平台上的力并不是车辆实际的重量，测量精度低，且对无法铺设地下称重设备的偏远地区难以实施超载管制。

目前，治理超限超载普遍采用基于动态称重的计重收费系统，这些传统称重方法大都需在公路主线道上建立大型检测站，存在以下不足：称重固定检测设备受站点限制很大，不能对违法超限运输车辆实时进行检测认定。被检测车辆相对集中，测量精度误差大，检测效率较低，容易造成交通堵塞，而且车辆也容易绕行逃避检查等。随着交通运输业的发展，传统的称重方法已经不能满足当前的需求。因此，需要一种更加高效便捷的方式对车辆总重进行实时监控。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种实时测量车辆总重的监控系统及监控方法，以达到可以实时、精准地测量车辆当前总质量数据，精度高、系统稳定、安装操作方便的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种实时测量车辆总重的监控系统，包括TPMS、轮胎与路面接触长度的测量系统、车辆总重的计算系统，以及实时警报的监控系统；

所述TPMS，用于测定车辆每个轮胎的内部空气压强，并将压强数据实时发送到车辆总重的计算系统；

所述轮胎与路面接触长度的测量系统，用于测定车辆每个轮胎与路面接触的曲率数据和距离数据，并将测得数据实时发送到车辆总重的计算系统；

所述车辆总重的计算系统，利用压强数据、曲率数据和距离数据计算车辆总重，并将数据发送到实时警报的监控系统；