本實用新型涉及公路交通計量技術領域，尤其涉及三種多車道動態車輛稱重系統。

背景技術：

動態稱重技術的應用十分廣泛，目前，我國絕大部分省份的公路均采用高速動態稱重系統進行車輛超限檢測。高速動態稱重系統包括稱重傳感器、數據處理單元、車輛檢測器等，能夠獲得車輛的軸重、總重、軸數、車速等信息。

為適應車輛高速通過時的震動，高速稱重傳感器多為無活動單元、低變形量的一體式稱重傳感器，如小型彎板、石英、壓電薄膜等。這類傳感器尺寸較小，多呈條狀，一般其稱重區域小于車輛輪胎的接地面積，多為部分輪載稱重設備，需要通過采用多根傳感器聯合布設的方式，通過車軸通過傳感器的時間差及傳感器間距來計算出車軸通過速度，進而通過速度與傳感器重量積分相乘的方式獲取車軸(輪胎)重量。目前，高速動態稱重系統傳感器多采用按車道成對安裝，根據車輛通過兩個傳感器的先后時間及傳感器間距得到軸速，進而與傳感器的積分相乘得到軸重。由于無法約束車輛行駛路徑，當車輛從傳感器端頭通過時會出現稱重偏輕的情況。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種多車道動態車輛稱重系統，解決現有技術的稱重系統在車輛不按正常車道行駛時其稱重準確度不夠高的問題。

本實用新型還提供了另外兩種多車道動態車輛稱重系統。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種多車道動態車輛稱重系統，包括多個稱重傳感器、稱重儀、車輛檢測裝置和控制機柜，其中：

控制機柜和稱重儀設置于多車道外，多個稱重傳感器、車輛檢測裝置、稱重儀相連接，稱重儀與控制機柜相連接；

以路邊線為第一方向，以垂直于路邊線的方向為第二方向，多車道上依次埋設有平行放置的4n+k個稱重傳感器A₁、A₂、A₃、…、A_4n+k，其中n、k為非負整數，k的取值為0、1、2或3其中的一個；

當k＝0時，稱重傳感器總數為4n，其排列方式為：A₁、A₅、…、A_4n-3位于與第二方向平行的一條直線上，A₂、A₆、…、A_4n-2位于與第二方向平行的一條直線上，A₃、A₇、…、A_4n-1位于與第二方向平行的一條直線上，A₄、A₈、…、A_4n位于與第二方向平行的一條直線上；在第二方向上相鄰兩個稱重傳感器的重疊長度不小于第一預定間隔；

當k＝1時，稱重傳感器總數為4n+1，其排列方式為：A₁、A₅、…、A_4n-3、A_4n+1位于與第二方向平行的一條直線上，A₂、A₆、…、A_4n-2位于與第二方向平行的一條直線上，A₃、A₇、…、A_4n-1位于與第二方向平行的一條直線上，A₄、A₈、…、A_4n位于與第二方向平行的一條直線上；在第二方向上相鄰兩個稱重傳感器的重疊長度不小于第一預定間隔；

當k＝2時，稱重傳感器總數為4n+2，其排列方式為：A₁、A₅、…、A_4n-3、A_4n+1位于與第二方向平行的一條直線上，A₂、A₆、…、A_4n-2、A_4n+2位于與第二方向平行的一條直線上，A₃、A₇、…、A_4n-1位于與第二方向平行的一條直線上，A₄、A₈、…、A_4n位于與第二方向平行的一條直線上；在第二方向上相鄰兩個稱重傳感器的重疊長度不小于第一預定間隔；

當k＝3時，稱重傳感器總數為4n+3，其排列方式為：A₁、A₅、…、A_4n-3、A_4n+1位于與第二方向平行的一條直線上，A₂、A₆、…、A_4n-2、A_4n+2位于與第二方向平行的一條直線上，A₃、A₇、…、A_4n-1、A_4n+3位于與第二方向平行的一條直線上，A₄、A₈、…、A_4n位于與第二方向平行的一條直線上；在第二方向上相鄰兩個稱重傳感器的重疊長度不小于第一預定間隔；

A₁埋設于第一條車道下靠近車道外側的邊緣處；A₄埋設于第一條車道和第二條車道之間，在第一方向上A₄與A₁的間隔為第二預定間隔，所述第二預定間隔小于最短車輛長度；在第一方向上A₂、A₃依次設置于A₁和A₄之間，在第二方向上A₂、A₃依次設置于A₁和A₄之間。

在此基礎上，進一步地，第一預定間隔為60cm。

在上述任意實施例的基礎上，進一步地：

所述稱重傳感器為組合應變片薄板式部分輪載傳感器，稱重傳感器包括金屬板、應變片以及由不同金屬材料制成的上蓋板和底板，上蓋板與底板通過螺孔用螺釘緊固，在上蓋板的內表面貼應變片，底板的上表面呈凹形，兩金屬板緊固后，兩端用側封板及橡膠條，通過螺孔用螺釘緊固密封。

在此基礎上，進一步地，上蓋板采用65號錳鋼，底板采用45號鋼。

在上述任意實施例的基礎上，進一步地，車輛檢測裝置為線圈、激光、微波或視頻車檢器。

一種多車道動態車輛稱重系統，包括多個稱重傳感器、稱重儀、車輛檢測裝置和控制機柜，其中：

控制機柜和稱重儀設置于多車道外，多個稱重傳感器、車輛檢測裝置、稱重儀相連接，稱重儀與控制機柜相連接；

以路邊線為第一方向，以垂直于路邊線的方向為第二方向，多車道上依次埋設有平行放置的4n+k個稱重傳感器A₁、A₂、A₃、…、A_4n+k，其中n、k為非負整數，k的取值為0、1、2或3其中的一個；

當k＝0時，稱重傳感器總數為4n，其排列方式為：A₁、A₃、A₅、…、A_4n-1位于與第二方向平行的一條直線上；A₂、A₄、A₆、…、A_4n位于與第二方向平行的一條直線上；在第二方向上相鄰兩個稱重傳感器的重疊長度不小于第一預定間隔；

當k＝1時，稱重傳感器總數為4n+1，其排列方式為：A₁、A₃、A₅、…、A_4n-1、A_4n+1位于與第二方向平行的一條直線上；A₂、A₄、A₆、…、A_4n位于與第二方向平行的一條直線上；在第二方向上相鄰兩個稱重傳感器的重疊長度不小于第一預定間隔；

當k＝2時，稱重傳感器總數為4n+2，其排列方式為：A₁、A₃、A₅、…、A_4n-1、A_4n+1位于與第二方向平行的一條直線上；A₂、A₄、A₆、…、A_4n、A_4n+2位于與第二方向平行的一條直線上；在第二方向上相鄰兩個稱重傳感器的重疊長度不小于第一預定間隔；

當k＝3時，稱重傳感器總數為4n+3，其排列方式為：A₁、A₃、A₅、…、A_4n-1、A_4n+1、A_4n+3位于與第二方向平行的一條直線上；A₂、A₄、A₆、…、A_4n、A_4n+2位于與第二方向平行的一條直線上；在第二方向上相鄰兩個稱重傳感器的重疊長度不小于第一預定間隔；

A₁埋設于第一條車道下靠近車道外側的邊緣處，A₄埋設于第一條車道和第二條車道之間，在第一方向上A₄與A₁的間隔為第二預定間隔，所述第二預定間隔小于最短車輛長度。

一種多車道動態車輛稱重系統，包括多個稱重傳感器、稱重儀、車輛檢測裝置和控制機柜，其中：

控制機柜和稱重儀設置于多車道外，多個稱重傳感器、車輛檢測裝置、稱重儀相連接，稱重儀與控制機柜相連接；

以路邊線為第一方向，以垂直于路邊線的方向為第二方向，多車道上埋設有M組第一方向上間隔為第二預定間隔的稱重傳感器組，所述第二預定間隔小于最短車輛長度；每一組稱重傳感器包括依次平行放置的4n+k個稱重傳感器A₁、A₂、A₃、…、A_4n+k，其中n、k為非負整數，k的取值為0、1、2或3其中的一個；

當k＝0時，稱重傳感器總數為4n，其排列方式為：A₁、A₃、A₅、…、A_4n-1位于與第二方向平行的一條直線上；A₂、A₄、A₆、…、A_4n位于與第二方向平行的一條直線上；在第二方向上相鄰兩個稱重傳感器的重疊長度不小于第一預定間隔；

當k＝1時，稱重傳感器總數為4n+1，其排列方式為：A₁、A₃、A₅、…、A_4n-1、A_4n+1位于與第二方向平行的一條直線上；A₂、A₄、A₆、…、A_4n位于與第二方向平行的一條直線上；在第二方向上相鄰兩個稱重傳感器的重疊長度不小于第一預定間隔；

當k＝2時，稱重傳感器總數為4n+2，其排列方式為：A₁、A₃、A₅、…、A_4n-1、A_4n+1位于與第二方向平行的一條直線上；A₂、A₄、A₆、…、A_4n、A_4n+2位于與第二方向平行的一條直線上；在第二方向上相鄰兩個稱重傳感器的重疊長度不小于第一預定間隔；

當k＝3時，稱重傳感器總數為4n+3，其排列方式為：A₁、A₃、A₅、…、A_4n-1、A_4n+1、A_4n+3位于與第二方向平行的一條直線上；A₂、A₄、A₆、…、A_4n、A_4n+2位于與第二方向平行的一條直線上；在第二方向上相鄰兩個稱重傳感器的重疊長度不小于第一預定間隔；

A₁埋設于第一條車道下靠近車道外側的邊緣處，A₄埋設于第一條車道和第二條車道之間。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型提供了三種多車道動態車輛稱重系統，當車輛通過稱重區時，車輛檢測裝置檢測車輛進入，控制機柜的數據處理單元根據車輛檢測裝置發送的波形信號配對得到車輛行駛軌跡，稱重傳感器和稱重儀計算車輛軸重進而得到車重。本系統能夠準確地計算車輛按車道行駛時的重量，由于部分稱重傳感器埋設于車道中間和跨車道的路面下，因此本系統還能夠準確計算車輛跨車道、壓車道邊緣等情況下的重量，提高了車輛不按正常車道行駛時的稱重準確度。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1示出了本實用新型實施例提供的一種多車道動態車輛稱重系統的結構示意圖；

圖2示出了本實用新型實施例提供的一種稱重傳感器排列方式的示意圖；

圖3示出了本實用新型實施例提供的一種稱重傳感器排列方式的示意圖；

圖4示出了本實用新型實施例提供的一種稱重傳感器排列方式的示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不限定本實用新型。

具體實施例一

如圖1所示，本實用新型實施例提供了一種多車道動態車輛稱重系統，包括多個稱重傳感器、稱重儀、車輛檢測裝置和控制機柜，其中：

控制機柜和稱重儀設置于多車道外，多個稱重傳感器、車輛檢測裝置、稱重儀相連接，稱重儀與控制機柜相連接；

以路邊線為第一方向，以垂直于路邊線的方向為第二方向，多車道上依次埋設有平行放置的4n+k個稱重傳感器A₁、A₂、A₃、…、A_4n+k，其中n、k為非負整數，k的取值為0、1、2或3其中的一個；

當k＝0時，稱重傳感器總數為4n，其排列方式為：A₁、A₅、…、A_4n-3位于與第二方向平行的一條直線上，A₂、A₆、…、A_4n-2位于與第二方向平行的一條直線上，A₃、A₇、…、A_4n-1位于與第二方向平行的一條直線上，A₄、A₈、…、A_4n位于與第二方向平行的一條直線上；在第二方向上相鄰兩個稱重傳感器的重疊長度不小于第一預定間隔；

當k＝1時，稱重傳感器總數為4n+1，其排列方式為：A₁、A₅、…、A_4n-3、A_4n+1位于與第二方向平行的一條直線上，A₂、A₆、…、A_4n-2位于與第二方向平行的一條直線上，A₃、A₇、…、A_4n-1位于與第二方向平行的一條直線上，A₄、A₈、…、A_4n位于與第二方向平行的一條直線上；在第二方向上相鄰兩個稱重傳感器的重疊長度不小于第一預定間隔；

當k＝2時，稱重傳感器總數為4n+2，其排列方式為：A₁、A₅、…、A_4n-3、A_4n+1位于與第二方向平行的一條直線上，A₂、A₆、…、A_4n-2、A_4n+2位于與第二方向平行的一條直線上，A₃、A₇、…、A_4n-1位于與第二方向平行的一條直線上，A₄、A₈、…、A_4n位于與第二方向平行的一條直線上；在第二方向上相鄰兩個稱重傳感器的重疊長度不小于第一預定間隔；

當k＝3時，稱重傳感器總數為4n+3，其排列方式為：A₁、A₅、…、A_4n-3、A_4n+1位于與第二方向平行的一條直線上，A₂、A₆、…、A_4n-2、A_4n+2位于與第二方向平行的一條直線上，A₃、A₇、…、A_4n-1、A_4n+3位于與第二方向平行的一條直線上，A₄、A₈、…、A_4n位于與第二方向平行的一條直線上；在第二方向上相鄰兩個稱重傳感器的重疊長度不小于第一預定間隔；

A₁埋設于第一條車道下靠近車道外側的邊緣處；A₄埋設于第一條車道和第二條車道之間，在第一方向上A₄與A₁的間隔為第二預定間隔，所述第二預定間隔小于最短車輛長度；在第一方向上A₂、A₃依次設置于A₁和A₄之間，在第二方向上A₂、A₃依次設置于A₁和A₄之間。

本實用新型實施例中，控制機柜包括數據處理單元，當車輛通過稱重區時，車輛檢測裝置檢測車輛進入，控制機柜的數據處理單元根據車輛檢測裝置發送的波形信號配對得到車輛行駛軌跡，稱重傳感器和稱重儀計算車輛軸重進而得到車重。本系統能夠準確地計算車輛按車道行駛時的重量，由于部分稱重傳感器埋設于車道中間和跨車道的路面下，因此本系統還能夠準確計算車輛跨車道、壓車道邊緣等情況下的重量，提高了車輛不按正常車道行駛時的稱重準確度。

本實用新型實施例對車道數目(n+1)的大小不做限定，在上述實施例的基礎上，優選的，n可以為2、3或4。當n＝3、k＝3時，四車道動態稱重系統其稱重傳感器的排列方式可以如圖2所示。

本實用新型實施例對第一預定間隔不做限定，在上述任意實施例的基礎上，優選的，第一預定間隔可以為60cm。第一預定間隔不應小于貨車雙胎寬度，可以采用60cm。

本實用新型實施例對A₁與A₂的間隔不做限定，在上述任意實施例的基礎上，優選的，在第一方向上，A₁與A₂的間隔可以不小于20cm，A₃與A₄的間隔可以不小于20cm。傳感器間在第一方向上保留合適的距離，以保證傳感器安裝的穩定性，

或者，優選的，在第一方向上，A₁與A₂的間隔可以為40cm，A₃與A₄的間隔可以為40cm。

本實用新型實施例對稱重傳感器的結構不做限定，優選的，稱重傳感器包括金屬板、應變片以及由不同金屬材料制成的上蓋板和底板，上蓋板與底板通過螺孔用螺釘緊固，在上蓋板的內表面貼應變片，底板的上表面呈凹形，兩金屬板緊固后，兩端用側封板及橡膠條，通過螺孔用螺釘緊固密封。

本實用新型實施例對上蓋板和底板的材質不做限定，優選的，上蓋板可以采用65號錳鋼，底板可以采用45號鋼。65錳鋼含碳量為0.62～0.70％，60號錳鋼含碳量為0.56～0.64％，與60號錳鋼相比，其含碳量不同，熱處理65號錳鋼比60號錳鋼淬透性和硬度要好；45號鋼具有較高的強度和較好的切削加工性，經適當的熱處理以后可獲得一定的韌性、塑性和耐磨性，材料來源方便。

本實用新型實施例對稱重傳感器的應變片的布置方式不做限定，實際應用中對接近端距離不做要求，應該根據傳感器長度選擇合適的距離，優選的，稱重傳感器的應變片的布置方式可以是：以上蓋板內表面的幾何中心為原點，在原點兩側沿上蓋板的長度方向各41.5mm處，布置一應變片，并以83mm間隔均布。

本實用新型實施例對車輛檢測裝置不做限定，優選的，車輛檢測裝置可以為線圈、激光、微波或視頻車檢器。

本實用新型實施例對車輛檢測裝置不做限定，優選的，車輛檢測裝置可以包括：傳感單元，用于檢測磁場的強度信號并發送到放大單元；放大單元，用于接收傳感單元發送的磁場的強度信號，對其進行放大處理后發送到處理單元；處理單元，用于接收放大單元發送的放大后的磁場的強度信號，根據該強度信號判斷是否有車輛通過，生成車輛通過信息；車輛通過信息包括時間信息；無線通信單元，用于接收車輛通過信息并發送到控制機柜。

具體實施例二

本實用新型實施例提供了一種多車道動態車輛稱重系統，包括多個稱重傳感器、稱重儀、車輛檢測裝置和控制機柜，其中：

控制機柜和稱重儀設置于多車道外，多個稱重傳感器、車輛檢測裝置、稱重儀相連接，稱重儀與控制機柜相連接；

以路邊線為第一方向，以垂直于路邊線的方向為第二方向，多車道上依次埋設有平行放置的4n+k個稱重傳感器A₁、A₂、A₃、…、A_4n+k，其中n、k為非負整數，k的取值為0、1、2或3其中的一個；

當k＝0時，稱重傳感器總數為4n，其排列方式為：A₁、A₃、A₅、…、A_4n-1位于與第二方向平行的一條直線上；A₂、A₄、A₆、…、A_4n位于與第二方向平行的一條直線上；在第二方向上相鄰兩個稱重傳感器的重疊長度不小于第一預定間隔；

當k＝1時，稱重傳感器總數為4n+1，其排列方式為：A₁、A₃、A₅、…、A_4n-1、A_4n+1位于與第二方向平行的一條直線上；A₂、A₄、A₆、…、A_4n位于與第二方向平行的一條直線上；在第二方向上相鄰兩個稱重傳感器的重疊長度不小于第一預定間隔；

當k＝2時，稱重傳感器總數為4n+2，其排列方式為：A₁、A₃、A₅、…、A_4n-1、A_4n+1位于與第二方向平行的一條直線上；A₂、A₄、A₆、…、A_4n、A_4n+2位于與第二方向平行的一條直線上；在第二方向上相鄰兩個稱重傳感器的重疊長度不小于第一預定間隔；

當k＝3時，稱重傳感器總數為4n+3，其排列方式為：A₁、A₃、A₅、…、A_4n-1、A_4n+1、A_4n+3位于與第二方向平行的一條直線上；A₂、A₄、A₆、…、A_4n、A_4n+2位于與第二方向平行的一條直線上；在第二方向上相鄰兩個稱重傳感器的重疊長度不小于第一預定間隔；

A₁埋設于第一條車道下靠近車道外側的邊緣處，A₄埋設于第一條車道和第二條車道之間，在第一方向上A₄與A₁的間隔為第二預定間隔，所述第二預定間隔小于最短車輛長度。

本實用新型實施例中，控制機柜包括數據處理單元，當車輛通過稱重區時，車輛檢測裝置檢測車輛進入，控制機柜的數據處理單元根據車輛檢測裝置發送的波形信號配對得到車輛行駛軌跡，稱重傳感器和稱重儀計算車輛軸重進而得到車重。本系統能夠準確地計算車輛按車道行駛時的重量，由于部分稱重傳感器埋設于車道中間和跨車道的路面下，因此本系統還能夠準確計算車輛跨車道、壓車道邊緣等情況下的重量，提高了車輛不按正常車道行駛時的稱重準確度。

本實用新型實施例對車道數目(n+1)的大小不做限定，在上述實施例的基礎上，優選的，n可以為2、3或4。當n＝3、k＝3時，四車道動態稱重系統其稱重傳感器的排列方式可以如圖3所示。

具體實施例三

本實用新型實施例提供了一種多車道動態車輛稱重系統，包括多個稱重傳感器、稱重儀、車輛檢測裝置和控制機柜，其中：

控制機柜和稱重儀設置于多車道外，多個稱重傳感器、車輛檢測裝置、稱重儀相連接，稱重儀與控制機柜相連接；

以路邊線為第一方向，以垂直于路邊線的方向為第二方向，多車道上埋設有M組第一方向上間隔為第二預定間隔的稱重傳感器組，所述第二預定間隔小于最短車輛長度；每一組稱重傳感器包括依次平行放置的4n+k個稱重傳感器A₁、A₂、A₃、…、A_4n+k，其中n、k為非負整數，k的取值為0、1、2或3其中的一個；

當k＝0時，稱重傳感器總數為4n，其排列方式為：A₁、A₃、A₅、…、A_4n-1位于與第二方向平行的一條直線上；A₂、A₄、A₆、…、A_4n位于與第二方向平行的一條直線上；在第二方向上相鄰兩個稱重傳感器的重疊長度不小于第一預定間隔；

當k＝1時，稱重傳感器總數為4n+1，其排列方式為：A₁、A₃、A₅、…、A_4n-1、A_4n+1位于與第二方向平行的一條直線上；A₂、A₄、A₆、…、A_4n位于與第二方向平行的一條直線上；在第二方向上相鄰兩個稱重傳感器的重疊長度不小于第一預定間隔；

當k＝2時，稱重傳感器總數為4n+2，其排列方式為：A₁、A₃、A₅、…、A_4n-1、A_4n+1位于與第二方向平行的一條直線上；A₂、A₄、A₆、…、A_4n、A_4n+2位于與第二方向平行的一條直線上；在第二方向上相鄰兩個稱重傳感器的重疊長度不小于第一預定間隔；

當k＝3時，稱重傳感器總數為4n+3，其排列方式為：A₁、A₃、A₅、…、A_4n-1、A_4n+1、A_4n+3位于與第二方向平行的一條直線上；A₂、A₄、A₆、…、A_4n、A_4n+2位于與第二方向平行的一條直線上；在第二方向上相鄰兩個稱重傳感器的重疊長度不小于第一預定間隔；

A₁埋設于第一條車道下靠近車道外側的邊緣處，A₄埋設于第一條車道和第二條車道之間。

本實用新型實施例中，控制機柜包括數據處理單元，當車輛通過稱重區時，車輛檢測裝置檢測車輛進入，控制機柜的數據處理單元根據車輛檢測裝置發送的波形信號配對得到車輛行駛軌跡，稱重傳感器和稱重儀計算車輛軸重進而得到車重。本系統能夠準確地計算車輛按車道行駛時的重量，由于部分稱重傳感器埋設于車道中間和跨車道的路面下，因此本系統還能夠準確計算車輛跨車道、壓車道邊緣等情況下的重量，提高了車輛不按正常車道行駛時的稱重準確度。

本實用新型實施例對傳感器組數M和車道數目(n+1)的大小不做限定，在上述實施例的基礎上，優選的，M可以為2，n可以為2、3或4。當M＝2、n＝3、k＝3時，四車道動態稱重系統其稱重傳感器的排列方式可以如圖4所示。稱重傳感器組數的增加，可以提高系統對車輛稱重的測量精度。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合；另外，本實用新型涉及的功能、算法、方法等僅僅是現有技術的常規適應性應用，因此，本實用新型對于現有技術的改進，實質在于硬件之間的連接關系，而非針對功能、算法、方法本身，也即本實用新型雖然涉及一點功能、算法、方法，但并不包含對功能、算法、方法本身提出的改進，本實用新型對于功能、算法、方法的描述，是為了更好的說明本實用新型，以便于更好的理解本實用新型。

盡管本實用新型已進行了一定程度的描述，明顯地，在不脫離本實用新型的精神和范圍的條件下，可進行各個條件的適當變化。可以理解，本實用新型不限于所述實施方案，而歸于權利要求的范圍，其包括所述每個因素的等同替換。