基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的貨運車輛超限超載快速檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于對貨運車輛超限超載進行快速檢測的系統(tǒng)，屬于車輛超載檢測技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]世界上許多國家，公路車輛在運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高。超載嚴重危害行車安全，擾亂了正常運輸秩序，超限加速了道路和橋梁的損壞，增加了道路與橋梁養(yǎng)護費用。
[0003]近十多年來，政府每年投入大量的人力物力和財力進行超限超載治理，但超限超載現(xiàn)象仍然普遍存在?，F(xiàn)有的超載檢測主要有三種方式:(I)固定檢測點檢測。貨運車輛按照一定的限制速度壓過固定檢測點地面埋設(shè)的傳感器時檢測車輛的載重量，進而進行超限超載檢查。這種檢測方式只能在固定地點檢測，檢測時車輛要低速通行，影響交通，效率較低；(2)移動檢測。將方式(I)中的固定在地面的檢測裝置改造為可移動裝置，執(zhí)法時將該裝置使用執(zhí)法車輛運輸?shù)浆F(xiàn)場，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。將稱重傳感器安裝在貨運車輛載重輪懸架上，并在每一輛貨運車輛上配置GPS模塊和遠程通信模塊，將貨運車輛載重信息和位置信息通過遠程通信模塊傳送給監(jiān)控管理中心。這種方式可實時監(jiān)控和管理，不影響車輛行駛速度，但這種方式檢測系統(tǒng)不能為貨車司機提供當前行駛路段的超限提醒(只能人工觀察路旁的超限標志)，系統(tǒng)也不能夠進行超限檢查，并且貨運車輛車載檢測設(shè)備成本偏高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有車輛超限超載檢測技術(shù)存在的不足，提供一種高效快捷的基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的貨運車輛超限超載快速檢測系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的貨運車輛超限超載快速檢測系統(tǒng)，包括貨車終端、移動執(zhí)法終端、固定執(zhí)法終端和遠程監(jiān)控中心；
[0006]貨車終端，包括貨車終端微處理器、重量檢測單元、車輛信息存儲模塊和貨車終端人機接口，稱重檢測單元與貨車終端微處理器之間通過總線連接，車輛信息存儲模塊和貨車終端人機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；車輛信息存儲模塊用來存儲車輛額定載重、車輛牌照及車主信息；
[0007]所述重量檢測單元由依次連接的稱重傳感器、信號處理電路和重量檢測微處理器構(gòu)成。
[0008]所述貨車終端人機接口包括聲音提醒和顯示。
[0009]移動執(zhí)法終端，包括移動執(zhí)法終端微處理器、移動終端GPS模塊、移動視頻抓拍模塊、遠程通信模塊和移動執(zhí)法終端人機接口 ；移動終端GPS模塊、移動視頻抓拍模塊、遠程通信模塊和移動執(zhí)法終端人機接口均分別與移動執(zhí)法終端微處理器直接連接；移動執(zhí)法終端微處理器具有Zigbee通信功能；
[0010]所述移動執(zhí)法終端人機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、當前路段超限信息存儲單元、固定終端GPS模塊、固定視頻抓拍模塊和遠程通信模塊，當前路段超限信息存儲單元、固定終端GPS模塊、固定視頻抓拍模塊和遠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，當前路段超限信息存儲單元存儲固定執(zhí)法終端所在位置路段的超限信息；
[0012]遠程監(jiān)控中心，包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和遠程通訊模塊，數(shù)據(jù)服務(wù)器與遠程通信模塊連接。數(shù)據(jù)服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中存儲超限超載車輛的信息；利用GPRS網(wǎng)絡(luò)，遠程通信模塊分別與移動執(zhí)法終端的遠程通訊模塊和固定執(zhí)法終端的遠程通訊模塊進行數(shù)據(jù)交換。
[0013]貨車終端安裝于貨運車輛上，作為Zigbee網(wǎng)絡(luò)的終端結(jié)點；移動執(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；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；貨車終端中的稱重檢測單元安裝在每個載重輪的懸架處(每個貨運車輛的載重輪懸架處安裝一個稱重檢測單元)。
[0014]當貨車終端進入固定執(zhí)法終端的Zigbee網(wǎng)絡(luò)信號范圍內(nèi)以后，貨車終端與固定執(zhí)法終端建立起動態(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)送當前路段的超限信息，貨車終端接收該信息，并將當前車輛載重信息與車輛額定載重信息以及接收的當前路段超限信息進行比較，如果出現(xiàn)超載或/和超限情況(超載、超限或同時超載和超限)，則通過貨車終端的人機接口做出提醒，同時將超載或/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)法終端啟動攝像抓拍模塊取證，并將車輛的違章信息通過遠程通信模塊發(fā)送到遠程監(jiān)控中心；
[0015]當貨車終端進入移動執(zhí)法終端的Zigbee網(wǎng)絡(luò)信號范圍內(nèi)以后，貨車終端與移動執(zhí)法終端建立起動態(tài)的Zigbee網(wǎng)絡(luò)，貨車終端將當前車輛載重信息與車輛額定載重信息進行比較，如果出現(xiàn)超載情況，則通過貨車終端的人機接口做出提醒，同時將超載情況以及車輛牌照和車主信息發(fā)送給移動執(zhí)法終端，移動執(zhí)法終端通過人機接口向執(zhí)法人員做出被檢查車輛超載提示，自動啟動攝像抓拍模塊取證，并將車輛違章信息通過遠程通信模塊發(fā)送到遠程監(jiān)控中心。
[0016]本發(fā)明利用先進的電子化和信息化手段，能夠?qū)ω涍\車輛超限超載快速檢測，不僅可對貨運車輛駕駛員進行超限超載提示，還可在不干擾貨運車輛正常行駛情況下進行載重量檢查和違法取證工作，為治理貨運車輛超限超載現(xiàn)象提供一種全新的、高效快捷的檢測方法和執(zhí)法手段，為進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符號表示移動執(zhí)法終端，〇符號表示固定執(zhí)法終端，□符號表示貨車終端，分布黑點的長方框表示路面。
[0019]圖3是本發(fā)明中移動執(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)的貨運車輛超限超載快速檢測系統(tǒng)，主要包括貨車終端、移動執(zhí)法終端、固定執(zhí)法終端和遠程監(jiān)控中心，如圖1所示。貨車終端安裝于貨運車輛上，作為Zigbee網(wǎng)絡(luò)的終端結(jié)點。移動執(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。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。移動執(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，負責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。當移動執(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(一般在50米左右，增大發(fā)射功率能達上千米，對本發(fā)明應(yīng)用25米的距離足夠)，將動態(tài)的構(gòu)成Zigbee網(wǎng)絡(luò)。通過該網(wǎng)絡(luò)，貨車終端與移動執(zhí)法終端之間、貨車終端與固定執(zhí)法終端之間可進行數(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、重量檢測單元、車輛信息存儲模塊和貨車終端人機接口，稱重檢測單元與貨車終端微處理器之間通過總線連接，車輛信息存儲模塊和貨車終端人機接口均與貨車終端微處理器直接連接。重量檢測單元由依次連接的稱重傳感器、信號處理電路和重量檢測微處理器構(gòu)成。貨車終端微處理器具有Zigbee通信功能。車輛信息存儲模塊用來存儲車輛額定荷重量、車輛牌照、車主等信息。貨車終端人機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]稱重檢測單元的數(shù)量與貨車載重輪的數(shù)量相同，每個載重輪配置一個稱重檢測單元，稱重檢測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。信號處理電路將稱重傳感器輸出的信號經(jīng)運算放大器、電阻、電容構(gòu)成的有源低通濾波電路進行濾波、放大后，加到模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。最后由重量檢測微處理器負責采集。稱重檢測單元通過CAN總線與貨車終端微處理器進行通信，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)單軸的軸載檢測微處理器數(shù)據(jù)可以獲得整車的實際載重量；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模塊，存儲本車額定荷載量、車輛牌照、車主等信息，該信息在車輛購置上牌時由車管部門寫入。
[0024]如圖3所示，移動執(zhí)法終端包括移動執(zhí)法終端微處理器、移動終端GPS模塊、移動視頻