基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的貨運(yùn)車輛超限超載快速檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于對(duì)貨運(yùn)車輛超限超載進(jìn)行快速檢測(cè)的系統(tǒng)，屬于車輛超載檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]世界上許多國(guó)家，公路車輛在運(yùn)輸貨物的過程中普遍存在超限超載現(xiàn)象，且超限超載車輛比例相當(dāng)高。超載嚴(yán)重危害行車安全，擾亂了正常運(yùn)輸秩序，超限加速了道路和橋梁的損壞，增加了道路與橋梁養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。
[0003]近十多年來，政府每年投入大量的人力物力和財(cái)力進(jìn)行超限超載治理，但超限超載現(xiàn)象仍然普遍存在?，F(xiàn)有的超載檢測(cè)主要有三種方式:(I)固定檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)。貨運(yùn)車輛按照一定的限制速度壓過固定檢測(cè)點(diǎn)地面埋設(shè)的傳感器時(shí)檢測(cè)車輛的載重量，進(jìn)而進(jìn)行超限超載檢查。這種檢測(cè)方式只能在固定地點(diǎn)檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)車輛要低速通行，影響交通，效率較低；(2)移動(dòng)檢測(cè)。將方式(I)中的固定在地面的檢測(cè)裝置改造為可移動(dòng)裝置，執(zhí)法時(shí)將該裝置使用執(zhí)法車輛運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，然后按照方式(I)工作，同樣存在影響交通和效率低下的問題；(3)車載檢測(cè)。將稱重傳感器安裝在貨運(yùn)車輛載重輪懸架上，并在每一輛貨運(yùn)車輛上配置GPS模塊和遠(yuǎn)程通信模塊，將貨運(yùn)車輛載重信息和位置信息通過遠(yuǎn)程通信模塊傳送給監(jiān)控管理中心。這種方式可實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，不影響車輛行駛速度，但這種方式檢測(cè)系統(tǒng)不能為貨車司機(jī)提供當(dāng)前行駛路段的超限提醒(只能人工觀察路旁的超限標(biāo)志)，系統(tǒng)也不能夠進(jìn)行超限檢查，并且貨運(yùn)車輛車載檢測(cè)設(shè)備成本偏高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有車輛超限超載檢測(cè)技術(shù)存在的不足，提供一種高效快捷的基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的貨運(yùn)車輛超限超載快速檢測(cè)系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的貨運(yùn)車輛超限超載快速檢測(cè)系統(tǒng)，包括貨車終端、移動(dòng)執(zhí)法終端、固定執(zhí)法終端和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心；
[0006]貨車終端，包括貨車終端微處理器、重量檢測(cè)單元、車輛信息存儲(chǔ)模塊和貨車終端人機(jī)接口，稱重檢測(cè)單元與貨車終端微處理器之間通過總線連接，車輛信息存儲(chǔ)模塊和貨車終端人機(jī)接口均與貨車終端微處理器直接連接；貨車終端微處理器具有Zigbee通信功能；車輛信息存儲(chǔ)模塊用來存儲(chǔ)車輛額定載重、車輛牌照及車主信息；
[0007]所述重量檢測(cè)單元由依次連接的稱重傳感器、信號(hào)處理電路和重量檢測(cè)微處理器構(gòu)成。
[0008]所述貨車終端人機(jī)接口包括聲音提醒和顯示。
[0009]移動(dòng)執(zhí)法終端，包括移動(dòng)執(zhí)法終端微處理器、移動(dòng)終端GPS模塊、移動(dòng)視頻抓拍模塊、遠(yuǎn)程通信模塊和移動(dòng)執(zhí)法終端人機(jī)接口 ；移動(dòng)終端GPS模塊、移動(dòng)視頻抓拍模塊、遠(yuǎn)程通信模塊和移動(dòng)執(zhí)法終端人機(jī)接口均分別與移動(dòng)執(zhí)法終端微處理器直接連接；移動(dòng)執(zhí)法終端微處理器具有Zigbee通信功能；
[0010]所述移動(dòng)執(zhí)法終端人機(jī)接口包含聲音提醒和顯示。
[0011]固定執(zhí)法終端，包括固定執(zhí)法終端微處理器、當(dāng)前路段超限信息存儲(chǔ)單元、固定終端GPS模塊、固定視頻抓拍模塊和遠(yuǎn)程通信模塊，當(dāng)前路段超限信息存儲(chǔ)單元、固定終端GPS模塊、固定視頻抓拍模塊和遠(yuǎn)程通信模塊均分別與固定執(zhí)法終端微處理器直接連接；固定執(zhí)法終端微處理器具有Zigbee通信功能，當(dāng)前路段超限信息存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)固定執(zhí)法終端所在位置路段的超限信息；
[0012]遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，包括數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和遠(yuǎn)程通訊模塊，數(shù)據(jù)服務(wù)器與遠(yuǎn)程通信模塊連接。數(shù)據(jù)服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)超限超載車輛的信息；利用GPRS網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程通信模塊分別與移動(dòng)執(zhí)法終端的遠(yuǎn)程通訊模塊和固定執(zhí)法終端的遠(yuǎn)程通訊模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
[0013]貨車終端安裝于貨運(yùn)車輛上，作為Zigbee網(wǎng)絡(luò)的終端結(jié)點(diǎn)；移動(dòng)執(zhí)法終端安裝在執(zhí)法檢查車輛上，是Zigbee網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)器結(jié)點(diǎn)；固定執(zhí)法終端安裝在路邊(如線桿或建筑物等處)，是Zigbee網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)器結(jié)點(diǎn)；貨車終端中的稱重檢測(cè)單元安裝在每個(gè)載重輪的懸架處(每個(gè)貨運(yùn)車輛的載重輪懸架處安裝一個(gè)稱重檢測(cè)單元)。
[0014]當(dāng)貨車終端進(jìn)入固定執(zhí)法終端的Zigbee網(wǎng)絡(luò)信號(hào)范圍內(nèi)以后，貨車終端與固定執(zhí)法終端建立起動(dòng)態(tài)的Zigbee網(wǎng)絡(luò)，固定執(zhí)法終端通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)向貨車終端發(fā)送當(dāng)前路段的超限信息，貨車終端接收該信息，并將當(dāng)前車輛載重信息與車輛額定載重信息以及接收的當(dāng)前路段超限信息進(jìn)行比較，如果出現(xiàn)超載或/和超限情況(超載、超限或同時(shí)超載和超限)，則通過貨車終端的人機(jī)接口做出提醒，同時(shí)將超載或/和超限情況以及車輛牌照和車主信息發(fā)送給固定執(zhí)法終端，固定執(zhí)法終端啟動(dòng)攝像抓拍模塊取證，并將車輛的違章信息通過遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心；
[0015]當(dāng)貨車終端進(jìn)入移動(dòng)執(zhí)法終端的Zigbee網(wǎng)絡(luò)信號(hào)范圍內(nèi)以后，貨車終端與移動(dòng)執(zhí)法終端建立起動(dòng)態(tài)的Zigbee網(wǎng)絡(luò)，貨車終端將當(dāng)前車輛載重信息與車輛額定載重信息進(jìn)行比較，如果出現(xiàn)超載情況，則通過貨車終端的人機(jī)接口做出提醒，同時(shí)將超載情況以及車輛牌照和車主信息發(fā)送給移動(dòng)執(zhí)法終端，移動(dòng)執(zhí)法終端通過人機(jī)接口向執(zhí)法人員做出被檢查車輛超載提示，自動(dòng)啟動(dòng)攝像抓拍模塊取證，并將車輛違章信息通過遠(yuǎn)程通信模塊發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。
[0016]本發(fā)明利用先進(jìn)的電子化和信息化手段，能夠?qū)ω涍\(yùn)車輛超限超載快速檢測(cè)，不僅可對(duì)貨運(yùn)車輛駕駛員進(jìn)行超限超載提示，還可在不干擾貨運(yùn)車輛正常行駛情況下進(jìn)行載重量檢查和違法取證工作，為治理貨運(yùn)車輛超限超載現(xiàn)象提供一種全新的、高效快捷的檢測(cè)方法和執(zhí)法手段，為進(jìn)一步有效治理超限超載提供技術(shù)支持。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理框圖。
[0018]圖2是本發(fā)明中貨車終端的結(jié)構(gòu)原理框圖。圖中的Λ符號(hào)表示移動(dòng)執(zhí)法終端，〇符號(hào)表示固定執(zhí)法終端，□符號(hào)表示貨車終端，分布黑點(diǎn)的長(zhǎng)方框表示路面。
[0019]圖3是本發(fā)明中移動(dòng)執(zhí)法終端的結(jié)構(gòu)原理框圖。
[0020]圖4是本發(fā)明中固定執(zhí)法終端的結(jié)構(gòu)原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明采用Zigbee技術(shù)、電子技術(shù)等，構(gòu)建基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的貨運(yùn)車輛超限超載快速檢測(cè)系統(tǒng)，主要包括貨車終端、移動(dòng)執(zhí)法終端、固定執(zhí)法終端和遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，如圖1所示。貨車終端安裝于貨運(yùn)車輛上，作為Zigbee網(wǎng)絡(luò)的終端結(jié)點(diǎn)。移動(dòng)執(zhí)法終端安裝在執(zhí)法檢查車輛上，是Zigbee網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)器結(jié)點(diǎn)。固定執(zhí)法終端安裝在路邊的線桿或建筑物等處，是Zigbee網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)器結(jié)點(diǎn)。移動(dòng)執(zhí)法終端、固定執(zhí)法終端配置為Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器結(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)Zigbee網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，貨車終端配置為Zigbee網(wǎng)絡(luò)終端結(jié)點(diǎn)。當(dāng)移動(dòng)執(zhí)法終端或者固定執(zhí)法終端與貨車終端的距離在Zigbee網(wǎng)絡(luò)的有效通信范圍內(nèi)時(shí)(一般在50米左右，增大發(fā)射功率能達(dá)上千米，對(duì)本發(fā)明應(yīng)用25米的距離足夠)，將動(dòng)態(tài)的構(gòu)成Zigbee網(wǎng)絡(luò)。通過該網(wǎng)絡(luò)，貨車終端與移動(dòng)執(zhí)法終端之間、貨車終端與固定執(zhí)法終端之間可進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
[0022]如圖2所示，貨車終端包含貨車終端微處理器、重量檢測(cè)單元、車輛信息存儲(chǔ)模塊和貨車終端人機(jī)接口，稱重檢測(cè)單元與貨車終端微處理器之間通過總線連接，車輛信息存儲(chǔ)模塊和貨車終端人機(jī)接口均與貨車終端微處理器直接連接。重量檢測(cè)單元由依次連接的稱重傳感器、信號(hào)處理電路和重量檢測(cè)微處理器構(gòu)成。貨車終端微處理器具有Zigbee通信功能。車輛信息存儲(chǔ)模塊用來存儲(chǔ)車輛額定荷重量、車輛牌照、車主等信息。貨車終端人機(jī)接口包括聲音提醒和顯示。貨車終端中還有電源等輔助電路。
[0023]稱重檢測(cè)單元的數(shù)量與貨車載重輪的數(shù)量相同，每個(gè)載重輪配置一個(gè)稱重檢測(cè)單元，稱重檢測(cè)單元的稱重傳感器可以選擇彈性形變傳感器或者壓力傳感器，安裝于車輪鋼板彈簧表面。信號(hào)處理電路將稱重傳感器輸出的信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大器、電阻、電容構(gòu)成的有源低通濾波電路進(jìn)行濾波、放大后，加到模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。最后由重量檢測(cè)微處理器負(fù)責(zé)采集。稱重檢測(cè)單元通過CAN總線與貨車終端微處理器進(jìn)行通信，將單軸的軸載質(zhì)量傳送給車載終端微處理器；貨車終端微處理器依據(jù)單軸的軸載檢測(cè)微處理器數(shù)據(jù)可以獲得整車的實(shí)際載重量；采用具有I2C接口的ROM芯片AT2401作為貨車終端的車輛信息存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)本車額定荷載量、車輛牌照、車主等信息，該信息在車輛購(gòu)置上牌時(shí)由車管部門寫入。
[0024]如圖3所示，移動(dòng)執(zhí)法終端包括移動(dòng)執(zhí)法終端微處理器、移動(dòng)終端GPS模塊、移動(dòng)視頻