一種公路動(dòng)態(tài)軸重衡在線監(jiān)控管理系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及公路監(jiān)控領(lǐng)域，具體地說，特別涉及到一種公路動(dòng)態(tài)軸重衡在線監(jiān)控管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]一般而言，固定式公路動(dòng)態(tài)軸重衡由承載器(安裝有傳感器的秤臺(tái))、車輛分離器、稱重顯控儀表、車輪識(shí)別器等多個(gè)設(shè)備構(gòu)成，通過多個(gè)連續(xù)臺(tái)面稱量單軸重量，并累計(jì)整車軸組重量的車輛稱重設(shè)備。計(jì)量的主要原理是:秤臺(tái)與稱重傳感器相連，稱重傳感器由彈性體、電阻應(yīng)變片、引線及外殼等部分組成。當(dāng)車輛通過秤臺(tái)時(shí)，傳感器內(nèi)的彈性體承載重力，并有一與重力成正比的形變，電阻應(yīng)變片粘貼在彈性體上，與彈性體有相同的形變，由此產(chǎn)生電阻變量AR，在供橋電路作用下，橋路的輸出端產(chǎn)生與重力成正比的電壓。根據(jù)電壓的變化和換算關(guān)系，可以知道承載重力的大小。當(dāng)輪軸在多個(gè)臺(tái)面上通過時(shí)，系統(tǒng)將多臺(tái)面采集到的信號(hào)進(jìn)行合并判斷、分析、及數(shù)據(jù)處理，最終完成計(jì)量任務(wù)。
[0003]在目前實(shí)際使用中，公路動(dòng)態(tài)軸重衡暴露在室外，長期的風(fēng)沙雨雪中和7X24時(shí)的高頻率、大載荷的使用，易出現(xiàn)的故障會(huì)造成計(jì)量結(jié)果的錯(cuò)誤，以致引起爭議與糾紛；尤其是不規(guī)范過秤方法中的沖磅、點(diǎn)剎、拖磅、沖磅等方式，會(huì)對(duì)整個(gè)承重結(jié)構(gòu)造成較大的沖擊，使得公路動(dòng)態(tài)軸重衡的故障率上升。
[0004]而現(xiàn)有的公路動(dòng)態(tài)軸重衡存在三方面的問題:第一，稱重關(guān)鍵部件傳感器的可靠性本身缺乏有效的預(yù)警機(jī)制，對(duì)傳感器一般均采用事后維修的方法，導(dǎo)致車道關(guān)閉，交通擁堵等不良影響，極大增大了運(yùn)維成本。第二，缺乏對(duì)故障長期的實(shí)時(shí)監(jiān)控、預(yù)警和記錄。通常故障一般都存在由量變到質(zhì)變的過程，由于在早期失效時(shí)，無法對(duì)故障進(jìn)行識(shí)別，錯(cuò)過了有計(jì)劃運(yùn)維的最佳時(shí)機(jī)。第三，由于稱重儀表一般容量、性能較低，且與上層系統(tǒng)之間缺乏適應(yīng)的通信接口，因此難以應(yīng)用先進(jìn)的故障診斷預(yù)警算法，如診斷規(guī)則挖掘，決策樹的產(chǎn)生坐寸ο

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有公路動(dòng)態(tài)軸重衡在惡劣使用環(huán)境和不規(guī)范過車檢測的精度可靠性極不穩(wěn)定問題，利用先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)通信技術(shù)相結(jié)合，提供一種有效實(shí)時(shí)監(jiān)控動(dòng)態(tài)軸重衡的工作狀態(tài)和故障分析報(bào)警的新型在線監(jiān)控管理系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]—種公路動(dòng)態(tài)軸重衡在線監(jiān)控管理系統(tǒng)，包括由承載器、車輛分離器、顯控儀表和車輪識(shí)別器組成的前端監(jiān)測單元，所述前端檢測單元安裝于車道上，在有過車時(shí)用于采集過車參數(shù)，在無過車時(shí)采集環(huán)境參數(shù)和自身的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述前端監(jiān)測單元通過數(shù)據(jù)通道連接后臺(tái)的監(jiān)控計(jì)算機(jī)，所述監(jiān)控計(jì)算機(jī)用于對(duì)前端監(jiān)測單元獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行清理、整合和歸并，然后建立挖掘模型，并能將對(duì)數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果進(jìn)行診斷。
[0008]一種公路動(dòng)態(tài)軸重衡在線監(jiān)控管理方法，包括如下步驟
[0009]I)顯控儀表采集承載器、車輛分離器和車輪識(shí)別器獲取的原始數(shù)據(jù)；
[0010]2 )顯控儀表對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后，上傳至監(jiān)控計(jì)算機(jī)；
[0011]3)監(jiān)控計(jì)算機(jī)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行清理、整合和歸并，然后根據(jù)實(shí)際應(yīng)用建立數(shù)據(jù)挖掘模型，數(shù)據(jù)經(jīng)抽取轉(zhuǎn)換后得到數(shù)據(jù)規(guī)則庫；
[0012]4)監(jiān)控計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)規(guī)則庫進(jìn)行數(shù)據(jù)分析并展現(xiàn)給用戶；
[0013]5)若分析結(jié)果顯示為故障或預(yù)警，則用戶安排人員對(duì)故障或預(yù)警進(jìn)行處理，同時(shí)顯控儀表根據(jù)診斷結(jié)果調(diào)整前端監(jiān)測單元的參數(shù)。
[0014]進(jìn)一步的，所述顯控儀表通過數(shù)據(jù)通道傳輸稱重、過車、工作環(huán)境、工作狀態(tài)、故障和報(bào)警信息到監(jiān)控計(jì)算機(jī)，并從監(jiān)控計(jì)算機(jī)接收相關(guān)參數(shù)設(shè)置和軟件文件。
[0015]進(jìn)一步的，所述監(jiān)控計(jì)算機(jī)安裝有故障識(shí)別程序，通過對(duì)從顯控儀表采集的原始數(shù)據(jù)的分析和處理提取故障和報(bào)警信息。
[0016]進(jìn)一步的，所述顯控儀表采集前端監(jiān)測單元的狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)通道傳輸?shù)奖O(jiān)控計(jì)算機(jī)，監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過故障識(shí)別處理程序，識(shí)別前端監(jiān)測單元的故障和報(bào)警信息。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
[0018]不僅能對(duì)各種公路動(dòng)態(tài)軸重衡故障進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷，對(duì)當(dāng)前公路動(dòng)態(tài)軸重衡運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測，還能通過數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘算法，對(duì)故障進(jìn)行預(yù)警。系統(tǒng)還提供知識(shí)庫，準(zhǔn)確地對(duì)故障和預(yù)警信息進(jìn)行回溯，從而幫助系統(tǒng)運(yùn)維人員有效識(shí)別和避免干擾、作弊，合理安排公路動(dòng)態(tài)軸重衡檢修，減少意外停機(jī)事故，從而達(dá)到有效增加公路動(dòng)態(tài)軸重衡使用率，滿足路政安全運(yùn)維的要求。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明所述的公路動(dòng)態(tài)軸重衡在線監(jiān)控管理系統(tǒng)的拓?fù)鋱D。
[0020]圖2為本發(fā)明所述的公路動(dòng)態(tài)軸重衡在線監(jiān)控管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘模型策略圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0022]參見圖1，顯控儀表自動(dòng)在不同應(yīng)用場景下將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和處理。在無過車時(shí)，采集的環(huán)境(溫度、濕度等)、各傳感器狀況、車輛分離器和車輪識(shí)別器工作狀態(tài)、儀表內(nèi)部各部件的工作狀態(tài)等數(shù)據(jù)，過車時(shí)獲取的過車參數(shù)，包括次數(shù)、行駛方向、速度、加速度、軸型、車型、軸數(shù)、軸組數(shù)、軸組重量等數(shù)據(jù)，以及故障狀況下儀表模塊自身的運(yùn)行信息。儀表可通過預(yù)先設(shè)置的簡單故障模型判別自身工作狀況，并通過數(shù)據(jù)通道連接遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)主動(dòng)上報(bào)其故障點(diǎn)。
[0023]遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)在獲取儀表上報(bào)的數(shù)據(jù)和故障狀況后，依據(jù)累積的大量監(jiān)控信號(hào)的緩慢變化及相