[发明专利]一种基于光纤光栅传感器的车辆超载监测系统及方法

说明书

本发明提出了一种基于光纤光栅传感器的车辆超载监测系统及方法，本发明系统包括：动态称重模块，车载信息模块，监控服务中心。本发明方法通过动态称重模块测得车辆载荷；利用车载信息模块收集并上传车辆信息；监控服务中心根据接收到的动态称重模块和车载智能套件的信息进行超重判断并反馈结果。本发明优点在于利用光纤光栅传感技术进行动态称重，称重效率高，且可以高效准确的对行驶中的车辆进行称重。

技术领域

本发明属于交通运输安全技术领域，尤其涉及一种基于光纤光栅传感器的车辆超载监测系统及方法。

背景技术

近年来，重点营运车辆的安全形式日益严峻，其中超载、超限等问题仍时有发生。汽车的超载问题会带来许多危害：车辆超限超载严重破坏了公路基础设施。车辆超限超载，质量增大而惯性加大，制动距离加长，危险性增大。由于超限超载后的车辆无法达到正常速度行驶，长时间占用车道，直接影响道路的畅通。驾驶人驾驶超限超载的车辆，往往会增加心理负担和思想压力，容易出现操作错误，影响行车安全，造成交通事故。

随着社会的发展，国家对于道路交通安全愈发重视。有关部门针对营运车辆的超载问题采取了很多措施。动态称重因为效率高，节约成本而被广泛采用。目前普遍的动态称重方法采用的是通过应变影响电流变化来检测重量的方法，并且需要安装配套的车辆识别的装置，例如摄像头等进行匹配才可以实现对比判断。

发明内容

本发明提出一种基于光纤光栅传感器的车辆超载监测系统及方法，利用光纤光栅传感技术进行动态称重，无须外部车辆识别装置，利用车载智能套件上传车辆信息至监控服务中心判断车型对应额定载重，并与称重测量结果进行匹配对比，引导车辆进行下一步处理。

本发明系统的技术方案为一种基于光纤光栅传感器的车辆超载监测系统，其特征在于，包括：动态称重模块，车载信息模块，监控服务中心；

所述动态称重模块与所述监控服务中心通过无线方式连接；所述车载信息模块与所述监控服务中心通过无线方式连接。

所述的动态称重模块包括：光纤光栅传感模块、FBG传感器、称重模块、无线信息传输模块；所述的光纤光栅传感模块、FBG传感器、称重模块依次通过有线方式串联连接，共同完成动态称重；所述无线信息传输模块与所述光纤光栅传感模块通过导线相连。

所述光纤光栅传感模块包括：ASE宽带光源、FBG传感器、光纤光栅解调器、3db耦合器；所述3db耦合器分别与所述的ASE宽带光源、FBG传感器、光纤光栅解调器通过导线依次连接；

所述ASE宽带光源发出的光经过所述3dB耦合器进入到所述FBG传感器，满足布拉格条件的光被反射；所述FBG传感器由于应变导致布拉格反射波长漂移；所述光纤光栅解调器采集通过所述3dB耦合器的布拉格反射波长漂移，通过公式推导得到车辆载荷；

所述称重模块包括称重平台、悬臂梁，悬臂梁附在称重平台下方，用于承受所测车辆的重量，将车辆荷载产生的应力通过所述悬臂梁产生的应变传递到所述FBG传感器，两者结合测得所承受的车辆载荷；

所述无线信息传输模块将所述光纤光栅传感模块采集到的波长漂移信息上传到监控服务中心；

所述的车载信息模块包括：车载OBD、GPS定位模块、汽车行驶记录仪、无线通信模块、轮胎检测传感器、显示器；

所述汽车行驶记录仪通过CAN总线分别与所述的车载OBD、GPS定位模块、无线通信模块、轮胎检测传感器、显示器依次连接。

所述车载OBD安装于车辆头部，用于监测和收集车辆状态信息；

所述GPS定位模块用于接收卫星信号，采集车辆位置信息；

所述汽车行驶记录仪作用为收集记录所述的车辆形式状态信息、车辆位置信息；

所述轮胎检测传感器用于测量车辆轮胎内部气压；