[发明专利]一种基于边缘计算的动态车辆称重系统及方法

权利要求书

1.一种基于边缘计算的动态车辆称重系统，包括沿车辆前进方向依次设置的第一轴重称组、环形线圈传感器组、高速摄像模组、第二轴重称组、第三轴重称组以及边缘计算处理器，所述第一轴重称组、环形线圈传感器组、高速摄像模组、第二轴重称组、第三轴重称组均与边缘计算处理器连接；

其特征在于，所述第三轴重称组包括两对共四个称重传感器，所述四个称重传感器在所述车辆前进方向上彼此错开布置。

2.根据权利要求1所述的基于边缘计算的动态车辆称重系统，其特征在于，所述第二轴重称组为单体式结构，在其上方集成有轮胎面积传感器组，所述轮胎面积传感器组优选为光学传感器组，所述光学传感器组呈矩阵状等间距分布于所述第二轴重称组的上方，所述光学传感器组的上方覆盖有透明面板。

3.根据权利要求2所述的基于边缘计算的动态车辆称重系统，其特征在于，所述环形线圈传感器组内部集成有RFID识别器，所述车辆上集成有RFID标签以及ETC设备。

4.根据权利要求3所述的基于边缘计算的动态车辆称重系统，其特征在于，与所述动态车辆称重系统配套设有静态称重平台，所述静态称重平台的四角沿车辆前后方向设置有两组可移动红外光学发送接收装置。

5.根据权利要求4所述的基于边缘计算的动态车辆称重系统，其特征在于，所述静态称重平台就近设于收费站、停车场、服务区、加油站、维修厂中的一处或多处，并通过边缘云与所述动态车辆称重系统数据互联。

6.一种应用于如权利要求1-5任意一项所述的基于边缘计算的动态车辆称重系统的称重方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：通过所述第一轴重称组测量车辆轴重、轴数，以获得第一重量数据W1；

S2：根据所述第一轴重称组及所述环形线圈传感器组的距离以及所述环形线圈传感器组的触发时刻计算车辆速度；

S3：根据所述环形线圈传感器组的触发时段及所述环形线圈传感器组的尺寸计算车辆长度；

S4：通过所述高速摄像模组获取所述车辆的车牌信息；

S5：通过所述RFID识别器获取所述车辆身份信息；

S6：在所述环形线圈传感器组的触发时刻激活集成于所述第二轴重称组的所述光学传感器组；

S7：通过所述光学传感器组测量所述车辆的轮胎在所述第二轴重称组的投影面积以及轮距；

S8：在所述车辆进入所述第二轴重称组的阶段，记录当所述轮胎投影面积达到轮胎完整投影面积60％时的测量值，以获得第二重量数据W2；

S9：记录当所述轮胎投影面积达到轮胎完整投影面积100％时的测量值，以获得第三重量数据W3；

S10：在所述车辆离开所述第二轴重称组的阶段，记录当所述轮胎投影面积达到轮胎完整投影面积80％时的测量值，以获得第四重量数据W4；

S11：根据所述第三轴重称组的两对共四个称重传感器中的至少三个称重传感器的测量数据，以及所述轮距信息，判断车辆是否存在行驶异常；

S12：根据所述第三轴重称组中的其中一对称重传感器数据，获得第五重量数据W5；

S13：所述边缘计算处理器根据步骤S4、S5中获取的所述车牌信息、车辆身份信息以及步骤S1、S3、S7中获取的所述轴数、车辆长度、轮距信息综合判断车辆是否存在伪装嫌疑，并根据五次重量数据W1～W5计算车辆重量。

7.根据权利要求6所述的称重方法，其特征在于，在上述步骤S1之前，还需对轴重称进行校正，具体包括以下步骤：

C1：规定重量的标准车辆以规定速度通过轴重称，输出基于重量的随时间变化的电压值测量波形；

C2：通过随机波形生成法在所述测量波形中叠加表示干扰的误差波形；

C3：通过A/D转换将模拟波形转换为数字信号并通过DSP对数字信号进行处理；

C4：从存储器中读取与所述数字信号对应的基准数据，通过计算所述基准数据与所述数字信号的差值生成校正信号；

C5：将所述校正信号转换为模拟信号波形以生成补偿波形，通过与所述测量波形进行运算以去除误差值；

C6：将大气温度、湿度作为辅助参考因素共同校正轴重称。