Mcu智能冗余軸識(shí)別器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于高速公路汽車計(jì)重衡器領(lǐng)域，具體涉及一種MCU智能冗余軸識(shí)別器。
【背景技術(shù)】
[0002]公知的輪軸識(shí)別器，從原理上講，一種是開(kāi)關(guān)型識(shí)別，另一種是稱重傳感器型識(shí)另|J。輪軸識(shí)別器的外形:長(zhǎng)方形箱體，一般長(zhǎng)度1.8-2.2米，寬度0.3米，厚度0.15米。輪軸識(shí)別器，結(jié)構(gòu):左右從一端5厘米開(kāi)始，間隔17.5厘米，設(shè)置一組前后兩個(gè)壓觸開(kāi)關(guān)，共10-12組。工作原理:車輛駛過(guò)，車輪壓下接通開(kāi)關(guān)組。開(kāi)關(guān)通斷次數(shù)，記錄車輛的軸數(shù)；由同時(shí)接通的開(kāi)關(guān)組數(shù)，判斷輪軸的類型。公知的開(kāi)關(guān)組輪軸識(shí)別器，有共同的技術(shù)缺陷是開(kāi)關(guān)失效。一旦某一個(gè)開(kāi)關(guān)失效，就會(huì)出現(xiàn)沒(méi)軸或錯(cuò)誤的軸數(shù)，行業(yè)簡(jiǎn)稱“丟軸”。由于高速路安全通行的原則是控制軸重，保護(hù)路基路面。軸重反饋的信息，是輪下路面的壓強(qiáng)。壓強(qiáng)過(guò)大，則可能破壞公路的路面或路面下的路基，特別是橋梁?！皝G軸”現(xiàn)象，會(huì)出現(xiàn)個(gè)別軸過(guò)重，高速路的路政是不允許上路通行的，軸重是高速路控制的主要要素。據(jù)說(shuō)，“丟軸”是現(xiàn)在高速路計(jì)重行業(yè)的卡脖子難題。解決開(kāi)關(guān)失效的方法有，例如，提高開(kāi)關(guān)的壽命，可采用開(kāi)關(guān)的冗余，也可以變開(kāi)關(guān)為稱重傳感器等，本發(fā)明人采用開(kāi)關(guān)冗余方法。技術(shù)思路:輪軸識(shí)別器按車輛通過(guò)先后，共設(shè)前后三排開(kāi)關(guān)，每排開(kāi)關(guān)各有12簇，每簇下各有5個(gè)開(kāi)關(guān)。使用中，每排12簇的5個(gè)開(kāi)關(guān)按排并聯(lián)，在5個(gè)開(kāi)關(guān)間，采用5路表決電路。5路表決結(jié)果，代表單排軸識(shí)別的結(jié)果。前后三排，排與排之間，再次采用3路表決電路。表決既是冗余，先有簇下的5開(kāi)關(guān)冗余，再有3排開(kāi)關(guān)冗余，簡(jiǎn)稱5*3開(kāi)關(guān)冗余方案，冗余的最后結(jié)果是軸數(shù)信號(hào)。MCU智能冗余軸識(shí)別器，能完成對(duì)車輛運(yùn)動(dòng)方向判別和對(duì)車輛軸的識(shí)別。
[0003]本實(shí)用新型MCU智能冗余軸識(shí)別器的有益效果是，基本排除了由于個(gè)別開(kāi)關(guān)失效，帶來(lái)的“丟軸”現(xiàn)象，提高輪軸識(shí)別的效率，也延長(zhǎng)輪軸識(shí)別器的使用壽命。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]按照本實(shí)用新型的技術(shù)方案，即“5*3開(kāi)關(guān)冗余方案”，MCU智能冗余軸識(shí)別器，包括第一排12個(gè)開(kāi)關(guān)簇及簇下的5個(gè)獨(dú)立開(kāi)關(guān)，第二排12個(gè)開(kāi)關(guān)簇及簇下的5個(gè)獨(dú)立開(kāi)關(guān)，第三排12個(gè)開(kāi)關(guān)簇及簇下的5個(gè)獨(dú)立開(kāi)關(guān)，MCU處理器，5伏電源和上位機(jī)，其特征是，第一排12個(gè)開(kāi)關(guān)簇簇下所有的5個(gè)獨(dú)立開(kāi)關(guān)，按排并聯(lián)，其所有開(kāi)關(guān)高電平的一端依次電連接MCU處理器P0 口的位接線端，第二排12個(gè)開(kāi)關(guān)簇簇下所有的5個(gè)獨(dú)立開(kāi)關(guān)，按排并聯(lián)，其所有開(kāi)關(guān)高電平的一端依次電連接MCU處理器P1 口的位接線端，第三排12個(gè)開(kāi)關(guān)簇簇下所有的5個(gè)獨(dú)立開(kāi)關(guān)，按排并聯(lián)，其所有開(kāi)關(guān)高電平的一端依次電連接MCU處理器P2 口的位接線端，MCU處理器P3 口電連接上位機(jī)(見(jiàn)圖1和圖2)。
[0005]所述的MCU智能冗余軸識(shí)別器，其特征是，所有的獨(dú)立開(kāi)關(guān)都是兩端開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)的一端電連接5伏電源輸出的GND端，開(kāi)關(guān)的另一端分兩路，其一路通過(guò)10K電阻接5伏電源輸出的正極，其另一路電連接MCU處理器(見(jiàn)圖3)。
[0006]所述的MCU智能冗余軸識(shí)別器，其特征是，所有的獨(dú)立開(kāi)關(guān)，可以是機(jī)械開(kāi)關(guān)，也可以是非機(jī)械開(kāi)關(guān)。
[0007]本實(shí)用新型MCU智能冗余軸識(shí)別器的工作原理簡(jiǎn)述，如說(shuō)明書(shū)附圖的圖1、圖2和圖3所示，車輛駛來(lái)，車輛的左輪或右輪，依次壓到MCU智能冗余軸識(shí)別器的第一排12個(gè)活塞式壓力觸頭之一的某個(gè)觸頭，第二排12個(gè)活塞式壓力觸頭之一的某個(gè)觸頭，第三排12個(gè)活塞式壓力觸頭之一的某個(gè)觸頭，觸頭即開(kāi)關(guān)簇，開(kāi)關(guān)簇下的5個(gè)獨(dú)立開(kāi)關(guān)接通，給MCU處理器低電平。MCU處理器冗余處理5個(gè)開(kāi)關(guān)的低電平信號(hào)，得出第一個(gè)軸信號(hào)。MCU處理器依次接收3排開(kāi)關(guān)的軸信號(hào)后，再冗余處理，得出最后確定的軸信號(hào)。同時(shí)，MCU處理器判斷三排初始軸信號(hào)的先后順序，得出車輛運(yùn)動(dòng)方向。最后，MCU處理器輸出軸信號(hào)和處理運(yùn)動(dòng)方向信號(hào)。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是MCU智能冗余軸識(shí)別器示意圖
[0009]圖2是MCU智能冗余軸識(shí)別器電路連接圖
[0010]圖3是MCU智能冗余軸識(shí)別器的開(kāi)關(guān)連接圖
[0011]圖中:1、第一排開(kāi)關(guān)簇，2、第二排開(kāi)關(guān)簇，3、第三排開(kāi)關(guān)簇，1.1、活塞式壓力觸頭，1.2、開(kāi)關(guān)簇，1.3、開(kāi)關(guān)，4、MCU處理器，5、上位機(jī)，6、5伏電源。圖中，上位機(jī)沒(méi)有給出。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以山西國(guó)強(qiáng)科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的GQLR12-50t MCU智能冗余軸識(shí)別器為具體實(shí)施例，說(shuō)明如下:智能冗余軸識(shí)別器外形:長(zhǎng)方形箱體，長(zhǎng)度2.2米，寬度0.4米，厚度
0.22米。智能冗余軸識(shí)別器箱體結(jié)構(gòu):上蓋板從左到右，從前向后，從邊沿5厘米一端開(kāi)始，左右間隔17.5厘米，前后間隔10厘米，設(shè)置三排020圓孔。下蓋板在對(duì)應(yīng)圓孔位置設(shè)置活塞式壓觸桿，壓觸桿安裝五角星彈簧片。在五角星彈簧片的中心安裝200KG復(fù)位彈簧，在五角星彈簧片的五個(gè)角下，各安裝行程2毫米的壓觸開(kāi)關(guān)一個(gè)。壓觸開(kāi)關(guān)，可以是機(jī)械開(kāi)關(guān)，也可以是霍爾電子開(kāi)關(guān)或稱重傳感器。每排活塞式壓觸桿下的5個(gè)壓觸開(kāi)關(guān)按排并聯(lián)。所有開(kāi)關(guān)的一端接地，另一端分兩路，一路過(guò)10K電阻接5伏電源的正極，另一路接MCU處理器。三排中，每排活塞式壓觸桿下的開(kāi)關(guān)簇，分別電連接MCU處理器的一個(gè)接口。MCU處理器采用STM32F103vct6集成塊。在MCU處理器內(nèi)寫(xiě)入5*3開(kāi)關(guān)冗余，判斷車輛運(yùn)動(dòng)方向和開(kāi)關(guān)檢測(cè)的程序。車輛駛過(guò)MCU智能冗余軸識(shí)別器后，MCU處理器接收三排壓觸開(kāi)關(guān)的低電平信號(hào)后，輸出車輛的軸信號(hào)和處理運(yùn)動(dòng)方向信號(hào)。某一簇5個(gè)開(kāi)關(guān)全部失效或超過(guò)3個(gè)開(kāi)關(guān)失效，MCU處理器也能及時(shí)報(bào)警。
[0013]近期應(yīng)用實(shí)踐證明，本實(shí)用新型MCU智能冗余軸識(shí)別器的有益效果是，基本克服了傳統(tǒng)輪軸識(shí)別器的缺陷，排除了由于個(gè)別開(kāi)關(guān)失效，帶來(lái)的“丟軸”，提高輪軸識(shí)別的效率，也延長(zhǎng)輪軸識(shí)別器的使用壽命。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.MCU智能冗余軸識(shí)別器，包括第一排12個(gè)開(kāi)關(guān)簇及簇下的5個(gè)獨(dú)立開(kāi)關(guān)，第二排12個(gè)開(kāi)關(guān)簇及簇下的5個(gè)獨(dú)立開(kāi)關(guān)，第三排12個(gè)開(kāi)關(guān)簇及簇下的5個(gè)獨(dú)立開(kāi)關(guān)，MCU處理器，5伏電源和上位機(jī)，其特征是，第一排12個(gè)開(kāi)關(guān)簇簇下所有的5個(gè)獨(dú)立開(kāi)關(guān)，按排并聯(lián)，其所有開(kāi)關(guān)高電平的一端依次電連接MCU處理器P0 口的位接線端，第二排12個(gè)開(kāi)關(guān)簇簇下所有的5個(gè)獨(dú)立開(kāi)關(guān)，按排并聯(lián)，其所有開(kāi)關(guān)高電平的一端依次電連接MCU處理器P1 口的位接線端，第三排12個(gè)開(kāi)關(guān)簇簇下所有的5個(gè)獨(dú)立開(kāi)關(guān)，按排并聯(lián)，其所有開(kāi)關(guān)高電平的一端依次電連接MCU處理器P2 口的位接線端，MCU處理器P3 口電連接上位機(jī)。2.如權(quán)利要求1所述的MCU智能冗余軸識(shí)別器，其特征是，所有的獨(dú)立開(kāi)關(guān)都是兩端開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)的一端電連接5伏電源的GND端，開(kāi)關(guān)的另一端分兩路，其一路通過(guò)10K電阻接5伏電源輸出的正極，其另一路電連接MCU處理器。3.如權(quán)利要求1所述的MCU智能冗余軸識(shí)別器，其特征是，所有的獨(dú)立開(kāi)關(guān)，可以是機(jī)械開(kāi)關(guān)，也可以是非機(jī)械開(kāi)關(guān)。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于高速公路汽車計(jì)重衡器領(lǐng)域，具體涉及一種MCU智能冗余軸識(shí)別器。MCU智能冗余軸識(shí)別器，包括第一排12個(gè)開(kāi)關(guān)簇及簇下的5個(gè)獨(dú)立開(kāi)關(guān)，第二排12個(gè)開(kāi)關(guān)簇及簇下的5個(gè)獨(dú)立開(kāi)關(guān)，第三排12個(gè)開(kāi)關(guān)簇及簇下的5個(gè)獨(dú)立開(kāi)關(guān)，MCU處理器，5伏電源和上位機(jī)，其特征是，第一排12個(gè)開(kāi)關(guān)簇簇下所有的5個(gè)獨(dú)立開(kāi)關(guān)，按排并聯(lián)，其所有開(kāi)關(guān)高電平的一端依次電連接MCU處理器P0口的位接線端。近期應(yīng)用實(shí)踐證明，本實(shí)用新型MCU智能冗余軸識(shí)別器的有益效果是，基本克服了傳統(tǒng)輪軸識(shí)別器的缺陷，排除了由于個(gè)別開(kāi)關(guān)失效，帶來(lái)的“丟軸”，提高輪軸識(shí)別的效率，也延長(zhǎng)輪軸識(shí)別器的使用壽命。
【IPC分類】G01G19/03
【公開(kāi)號(hào)】CN205079847
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520853779
【發(fā)明人】鄧國(guó)強(qiáng), 暢福善
【申請(qǐng)人】山西國(guó)強(qiáng)科技發(fā)展有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年10月31日