[发明专利]一种车辆行驶动态测量系统及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及公路交通运输超限检测领域，尤其涉及一种车辆行驶动态测量系统及其测量方法。

背景技术

近年来，随着公路交通运输的快速发展，运输车辆中大型货运车辆、带挂汽车和集装箱运输车的数量和比重不断增加。受经济结构和利益驱动的双重影响，部分运输车辆为了片面追求利润，私自对车辆的车厢尺寸进行过度改装，导致出现了普遍的超限运输现象。超限运输危害巨大，严重破坏了公路和桥梁基础设施，缩短了公路和桥梁的使用寿命，同时给交通安全带来极大的事故隐患。目前，我国对车辆超限检测做了大量的研究，检测方法由人工化转向自动化，随着各种新检测技术的出现，以及对检测技术要求的提高，传统的人工测量效率低、测量误差大、不能满足现代自动化检测的需求。新检测技术中微波测量、红外测量、超声波测量，技术先进，但测量方法的使用均受环境限制，测量结果波动较大，激光测量凭借其具有良好的分辨率与灵敏度探测，系统的程序简单，处理速度快，受到了广泛应用。但现有激光测量车辆长宽高及传统称重的方案还存在着较大缺陷：首先是在同一车道车辆的长宽高不能同时测量，需要测量完宽高后再测量长度，检测时间长；其次是测量车辆的长宽高，需要安装多个激光扫描传感器，安装复杂，成本较高；三是车辆外轮廓与重量不能同时测量，需要测量宽高后驶入测重装置，限制车辆通行速度，降低了检测效率；同时，使用传统的称重装置，车辆容易出现作弊行驶，导致测量数据不准确。

发明内容

本发明目的是克服上述已有技术的不足，提供一种测量精度高、性能稳定、安装方便、利用二维激光扫描传感器与分体错位式称重衡有机结合的方式动态快速测量车辆的外形尺寸以及重量的车辆行驶动态测量系统及其测量方法，并能够将检测结果输出到的LED显示器上进行判断车辆是否超限。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本发明车辆行驶动态测量系统，包括第一激光扫描传感器、第二激光扫描传感器、L型立杆、主控制器、分体错位式称重衡和LED显示器；L型立杆包括横梁和竖杆；竖杆装在路边，横梁装在竖杆顶部并与地面相互平行；横梁与地面之间的距离设在6m-7m；在横梁上装有第一激光扫描传感器，第一激光扫描传感器的安装位置在每条车道中心线正上方，在竖杆上装有第二激光扫描传感器,第二激光扫描传感器距地面3m-3.5m；第一激光扫描传感器的扫描平面垂直于地面及车辆行驶方向；第二激光扫描传感器的扫描平面与竖杆的夹角为28°-32°且与车道中心线相交；LED显示器、L型立杆、主控制器位于一条直线上，且该直线与车道行驶方向平行；LED显示器放置在待测车辆驶出端的一侧且与L型立杆相距30m-35m；主控制器放置在LED显示器与L型立杆之间；分体错位式称重衡安装在车道中间地面上且垂直于车辆行驶方向，分体错位式称重衡位于L型立杆与主控制器之间，分体错位式称重衡的称台板边缘与第一激光扫描传感器的扫描平面相交；主控制器通过网线与第一激光扫描传感器以及第二激光扫描传感器相连，主控制器通过RS232/RS485串口线与分体错位式称重衡以及LED显示器相连。

所述激光扫描传感器的型号为 LMS 型双脉冲激光测距传感器。该设备是一种非接触型测距仪器，利用时间飞行时间原理来获取被测目标到测距仪之间的距离；主控制器为嵌入式工控机，选用FUSHENGTEK的工业BOX，该设备是一种加固的增强型工业计算机，具有控制、通讯和数据处理功能；分体错位式称重衡将一块常用称台板分成尺寸为1.75m*0.7m的两块称台板, 两个称台板前后错位0.2m-0.22m设置，每块称台板安装四个称重传感器，每一个称重传感器支撑在基座上且均匀分布在称台板下面的直角处。

利用上述车辆行驶动态测量系统进行车辆行驶动态测量方法：包括车辆长、宽、高的测量与车辆重量的测量；采用第一激光扫描传感器测量车辆宽高信息，采用第二激光扫描传感器测量车辆长度信息，采用分体错位式称重衡测量车辆的重量信息。具体测量方法如下：

(1)车辆的长度测量

第一步：安装调试

由于国家道路规范规定：每一条机动车道的宽度定为3.5m-3.75m，第二激光扫描传感器的扫描平面与L型立杆竖杆的夹角根据不同的车道宽度进行调整，调整至第二激光扫描传感器的扫描平面与车道中心线相交。