專利名稱：公路軸載動態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于交通數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域，特別是ー種公路軸載動態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
軸載調(diào)查是交通情況調(diào)查的ー種，是為了預(yù)測某ー時期內(nèi)行車對路面的破壞作用，科學(xué)地制定公路養(yǎng)護措施，合理分配公路養(yǎng)護和改造資金。目前隨著超載車輛的增多，單純考慮車輛通過數(shù)量已經(jīng)不能滿足工程設(shè)計的需要，超載車輛對公路的實際沖擊當量遠遠超過設(shè)計上的當量。因此，準確對設(shè)計路段進行軸載調(diào)查，獲得實際行車荷載，才能真實反映公路路面荷載情況，為公路工程設(shè)計提供可靠的依據(jù)。
目前傳統(tǒng)的軸載調(diào)查方式大多需要人工參與，即采用便攜式汽車稱重儀和利用超限檢測站和收費站的稱重設(shè)備，這三種方式都需要控制車速，即需要車輛在靜止狀態(tài)或5km/h以下的低速狀態(tài)才能檢測出車輛軸重數(shù)據(jù)，采集數(shù)據(jù)需要人工錄入系統(tǒng)計算，效率低下且費時費力。

實用新型內(nèi)容本實用新型所解決的技術(shù)問題在于提供ー種布設(shè)簡單、成本低廉、精度高的公路軸載動態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及其處理方法。實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)解決方案為ー種公路軸載動態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括壓電薄膜傳感器、溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)接收與處理裝置，所述壓電薄膜傳感器和溫度傳感器均設(shè)置在路面上，數(shù)據(jù)采集裝置設(shè)置在路側(cè)，該壓電薄膜傳感器和溫度傳感器與數(shù)據(jù)采集裝置相連接，將檢測到的車輛信息和溫度信號傳輸給數(shù)據(jù)采集裝置，該數(shù)據(jù)采集裝置同時與數(shù)據(jù)接收與處理裝置相連接，將信號進行預(yù)處理和模數(shù)轉(zhuǎn)換后傳輸給數(shù)據(jù)接收與處理裝置，數(shù)據(jù)采集裝置同時接收數(shù)據(jù)接收與處理裝置傳輸?shù)男屎蜁r間同步信號。一種基于公路軸載動態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的處理方法，包括以下步驟步驟I、壓電薄膜傳感器檢測過往車輛的車速、軸重和整車重信號，溫度傳感器檢測路面的溫度信號，之后將信號傳輸給數(shù)據(jù)采集裝置；步驟2、數(shù)據(jù)采集裝置將信號進行放大、濾波、阻抗匹配和模數(shù)轉(zhuǎn)換，之后以十六進制的形式傳輸給數(shù)據(jù)接收與處理裝置；數(shù)據(jù)采集裝置同時接收數(shù)據(jù)接收與處理裝置發(fā)出的校準和時間同步信號；步驟3、數(shù)據(jù)接收與處理裝置對信號進行解析，將接收到的十六進制信號解析成字符串格式的信號，之后將信號存儲在數(shù)據(jù)存儲模塊中；步驟4、客戶終端對存儲模塊中的數(shù)據(jù)進行查詢統(tǒng)計并輸出。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點1)該系統(tǒng)能夠不間斷、全天候自動實時采集公路軸載數(shù)據(jù)；2)該系統(tǒng)能夠采集車輛高速行駛時的軸重數(shù)據(jù)，車輛無需減速行駛。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進ー步詳細描述。
圖I為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為數(shù)據(jù)采集裝置硬件組成示意圖。圖3為數(shù)據(jù)接收與處理裝置組成示意圖。
具體實施方式
結(jié)合圖1，ー種公路軸載動態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括壓電薄膜傳感器、溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)接收與處理裝置，所述壓電薄膜傳感器和溫度傳感器均設(shè)置在路面上，數(shù)據(jù)采集裝置設(shè)置在路側(cè)，該壓電薄膜傳感器和溫度傳感器與數(shù)據(jù)采集裝置相連接，將檢測到的車輛信息和溫度信號傳輸給數(shù)據(jù)采集裝置，該數(shù)據(jù)采集裝置同時與數(shù)據(jù)接收與處理裝置相連接，將信號進行預(yù)處理和模數(shù)轉(zhuǎn)換后傳輸給數(shù)據(jù)接收與處理裝置，數(shù)據(jù)采集裝置同時接收數(shù)據(jù)接收與處理裝置傳輸?shù)男屎蜁r間同步信號。 所述壓電薄膜傳感器形狀為細長條狀，每兩條傳感器為ー組布設(shè)在一條車道上，該兩條傳感器相互平行并與車道的延伸方向相垂直，兩條傳感器之間的距離為3-10m，具體可根據(jù)實際需要進行調(diào)整。結(jié)合圖2，數(shù)據(jù)采集裝置包括太陽能電源模塊、處理器模塊、信號調(diào)理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、存儲模塊和通信模塊；太陽能電源模塊為整個數(shù)據(jù)采集裝置供電，信號調(diào)理模塊與傳感器相連接，接收傳感器傳輸?shù)哪M信號，信號調(diào)理模塊同時與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊相連接，將傳感器信號放大、濾波、阻抗匹配后傳輸至模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊同時與處理器模塊相連接，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號傳輸給處理器模塊，該處理器模塊同時與通信模塊相連接，將處理后的數(shù)據(jù)通過通信模塊輸出，處理器模塊還與存儲模塊相連接，將數(shù)字化的傳感器信號存儲至存儲模塊。所述太陽能電源模塊包括太陽能電池板和蓄電池，其中太陽能電池板設(shè)置在立柱上，蓄電池埋入地面內(nèi)，所述立柱為空心立柱，內(nèi)部設(shè)置配電線纜，太陽能電池板通過配電線纜與蓄電池相連。結(jié)合圖3，所述數(shù)據(jù)接收與處理裝置包括數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)解析處理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊和客戶終端，所述數(shù)據(jù)接收模塊接收數(shù)據(jù)采集裝置發(fā)出的信號并將該信號傳輸給與其相連的數(shù)據(jù)解析處理模塊，所述數(shù)據(jù)解析處理模塊對數(shù)據(jù)進行解析處理并保存在數(shù)據(jù)存儲模塊中，該數(shù)據(jù)存儲模塊與客戶終端相連接，客戶終端對數(shù)據(jù)進行查詢統(tǒng)計。數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)接收與處理裝置之間通過無線或有線的方式進行連接。所述壓電薄膜傳感器的型號為3-384325-0-120。一種基于公路軸載動態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的處理方法，包括以下步驟步驟I、壓電薄膜傳感器檢測過往車輛的車速、軸重和整車重信號，溫度傳感器檢測路面的溫度信號，之后將信號傳輸給數(shù)據(jù)采集裝置；步驟2、數(shù)據(jù)采集裝置將信號進行放大、濾波、阻抗匹配和模數(shù)轉(zhuǎn)換，之后以十六進制的形式傳輸給數(shù)據(jù)接收與處理裝置；數(shù)據(jù)采集裝置同時接收數(shù)據(jù)接收與處理裝置發(fā)出的校準和時間同步信號；步驟3、數(shù)據(jù)接收與處理裝置對信號進行解析，將接收到的十六進制信號解析成字符串格式的信號，之后將信號存儲在數(shù)據(jù)存儲模塊中；步驟4、客戶終端對存儲模塊中的數(shù)據(jù)進行查詢統(tǒng)計并輸出。下面結(jié)合實施例對本實用新型做進ー步詳細的描述在某路段2車道分別布設(shè)2對壓電薄膜傳感器，每對間距為5米，并放置ー個溫度傳感器。按照下述過程具體舉例描述步驟I、壓電薄膜傳感器檢測過往車輛的車速、軸重和整車重信號，溫度傳感器檢測路面的溫度信號，之后將信號傳輸給數(shù)據(jù)采集裝置；步驟2、數(shù)據(jù)采集裝置將信號進行放大、濾波、阻抗匹配和模數(shù)轉(zhuǎn)換，之后以十六進制的形式傳輸給數(shù)據(jù)接收與處理裝置；數(shù)據(jù)采集裝置同時接收數(shù)據(jù)接收與處理裝置發(fā)出的校準和時間同步信號； 步驟3、數(shù)據(jù)接收與處理裝置對信號進行解析，將接收到的十六進制信號解析成字符串格式的信號，之后將信號存儲在數(shù)據(jù)存儲模塊中；步驟4、客戶終端對存儲模塊中的數(shù)據(jù)進行查詢統(tǒng)計并輸出。該系統(tǒng)能夠不間斷、全天候自動實時采集公路軸載數(shù)據(jù)；能夠采集車輛高速行駛時的軸重數(shù)據(jù)，車輛無需減速行駛。
權(quán)利要求1.ー種公路軸載動態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，包括壓電薄膜傳感器、溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)接收與處理裝置，所述壓電薄膜傳感器和溫度傳感器均設(shè)置在路面上，數(shù)據(jù)采集裝置設(shè)置在路側(cè)，該壓電薄膜傳感器和溫度傳感器與數(shù)據(jù)采集裝置相連接，將檢測到的車輛信息和溫度信號傳輸給數(shù)據(jù)采集裝置，該數(shù)據(jù)采集裝置同時與數(shù)據(jù)接收與處理裝置相連接，將信號進行預(yù)處理和模數(shù)轉(zhuǎn)換后傳輸給數(shù)據(jù)接收與處理裝置，數(shù)據(jù)采集裝置同時接收數(shù)據(jù)接收與處理裝置傳輸?shù)男屎蜁r間同步信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的公路軸載動態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述壓電薄膜傳感器形狀為細長條狀，每兩條傳感器為ー組布設(shè)在一條車道上，該兩條傳感器相互平行并與車道的延伸方向相垂直，兩條傳感器之間的距離為3-10m。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的公路軸載動態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)采集裝置包括太陽能電源模塊、處理器模塊、信號調(diào)理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、存儲模塊和通信模塊；太陽能電源模塊為整個數(shù)據(jù)采集裝置供電，信號調(diào)理模塊與傳感器相連接，接收傳感器傳輸?shù)哪M信號，信號調(diào)理模塊同時與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊相連接，將傳感器信號放大、濾波、阻抗匹配后傳輸至模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊同時與處理器模塊相連接，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號傳輸給處理器模塊，該處理器模塊同時與通信模塊相連接，將處理后的數(shù)據(jù)通過通信模塊輸出，處理器模塊還與存儲模塊相連接，將數(shù)字化的傳感器信號存儲至存儲模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的公路軸載動態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能電源模塊包括太陽能電池板和蓄電池，其中太陽能電池板設(shè)置在立柱上，蓄電池埋入地面內(nèi)，所述立柱為空心立柱，內(nèi)部設(shè)置配電線纜，太陽能電池板通過配電線纜與蓄電池相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的公路軸載動態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)接收與處理裝置包括數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)解析處理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊和客戶終端，所述數(shù)據(jù)接收模塊接收數(shù)據(jù)采集裝置發(fā)出的信號并將該信號傳輸給與其相連的數(shù)據(jù)解析處理模塊，所述數(shù)據(jù)解析處理模塊對數(shù)據(jù)進行解析處理并保存在數(shù)據(jù)存儲模塊中，該數(shù)據(jù)存儲模塊與客戶終端相連接，客戶終端對數(shù)據(jù)進行查詢統(tǒng)計。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的公路軸載動態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)接收與處理裝置之間通過無線或有線的方式進行連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的公路軸載動態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述壓電薄膜傳感器的型號為3-384325-0-120。
專利摘要本實用新型公開了一種公路軸載動態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括壓電薄膜傳感器、溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)接收與處理裝置，所述壓電薄膜傳感器和溫度傳感器均設(shè)置在路面上，數(shù)據(jù)采集裝置設(shè)置在路側(cè)，該壓電薄膜傳感器和溫度傳感器與數(shù)據(jù)采集裝置相連接，將檢測到的車輛信息和溫度信號傳輸給數(shù)據(jù)采集裝置，該數(shù)據(jù)采集裝置同時與數(shù)據(jù)接收與處理裝置相連接，將信號進行預(yù)處理和模數(shù)轉(zhuǎn)換后傳輸給數(shù)據(jù)接收與處理裝置，數(shù)據(jù)采集裝置同時接收數(shù)據(jù)接收與處理裝置傳輸?shù)男屎蜁r間同步信號。該系統(tǒng)能夠不間斷、全天候自動實時采集公路軸載數(shù)據(jù)。
文檔編號G08G1/01GK202599499SQ20122020593
公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者沈?qū)W標, 徐健, 宋學(xué)文, 周思, 周勝, 劉勇, 糜長軍, 高峰, 曾一軍, 沈洪華, 張戎, 陽禮, 沙薇, 董海濤 申請人:江蘇蘇科暢聯(lián)科技有限公司, 宿遷市交通運輸局