專利名稱：機動車載荷安全監測系統及方法
技術領域：
本發明涉及安全監測技術，特別涉及一種機動車載荷安全監測系統及方法。
背景技術：
據統計，超載是機動車發生道路交通車禍的主要因素。由于車體在超過機動車自身載荷時，很難準確控制其行駛路線，行駛的可靠性低，從而為道路交通事故埋下隱患；進一步地，機動車在轉彎時，車體受力會不平衡，當這種不平衡超過一定閾值時，車體將會發生側翻；而且，機動車的超載將對道路及橋梁造成嚴重的破壞。目前，對于機動車的超載，主要采用靜態的地磅檢測法，即稱量機動車的總重量， 減去該機動車自身的重量，得到該機動車的載荷，如果得到的載荷超出該機動車的額定載荷，則確定該機動車超載。但該方法設置的地磅成本較高、且受安置地理位置的影響，機動車需要行駛到設置有地磅的位置才能進行檢測，因而，在機動車初始加載載荷時，不能確定加載的載荷是否超載，以及，在行駛至設置有地磅的位置之前，可能導致道路交通車禍的發生。目前還沒有一種有效的方法對機動車在初始加載載荷以及行駛過程中引起的超載進行實時動態監測。

發明內容
有鑒于此，本發明的主要目的在于提出一種機動車載荷安全監測系統，降低檢測超載的成本、提高機動車行駛的可靠性。本發明的另一目的在于提出一種機動車載荷安全監測方法，降低檢測超載的成本、提高機動車行駛的可靠性。為達到上述目的，本發明提供了一種機動車載荷安全監測系統，該系統包括傳感器以及載荷信息處理平臺，其中，傳感器，安裝在車體承載輪軸與減振鋼板的連接處，在預先設置的采集周期內，感知車體載荷，將感知到的模擬信息進行放大、濾波、數字轉換后，通過無線方式輸出數字信息至載荷信息處理平臺；載荷信息處理平臺，接收傳感器輸出的數字信息，進行數據處理，獲取機動車載荷，在確定機動車載荷超過預先設置的載荷閾值后，觸發告警。進一步包括遠程監控中心，用于接收載荷信息處理平臺通過無線方式發送的報警信息，進行存儲并分析。所述載荷信息處理平臺進一步用于存儲該機動車的車牌號信息，在向遠程監控中心輸出告警信息時，攜帶該機動車的車牌號信息。所述載荷信息處理平臺進一步用于獲取該機動車的全球定位系統GPS信息，在向遠程監控中心輸出告警信息時，攜帶該GPS信息。所述傳感器包括敏感元件單元、數據處理單元、通訊單元以及電源單元，其中，
敏感元件單元，用于感知車體載荷，將感知的模擬信息輸出至數據處理單元；數據處理單元，用于接收敏感元件單元輸出的模擬信息，進行放大及濾波以及數字轉換處理后輸出至通訊單元；通訊單元，用于將數據處理單元輸出的數字信息進行發送；電源單元，用于為敏感元件單元、數據處理單元以及通訊單元提供工作電壓。所述通訊單元進一步用于接收載荷信息處理平臺輸出的采集指令，輸出至敏感元件單元；敏感元件單元，根據采集指令進入工作狀態，感知車體載荷，在采集完畢后，將自身置于休眠狀態。所述傳感器進一步包括數字信號處理器，通過集成電路接口電路或通用異步收發器接口與電源單元相連，監測電源單元的電壓，在電源單元電壓低于預先設置的電壓閾值時，通知載荷信息處理
D ο所述載荷信息處理平臺包括界面顯示單元、GPS定位單元、第一通訊單元、第二通訊單元、數據處理單元以及電源單元，其中，界面顯示單元，用于顯示傳感器在機動車上的安裝位置信息，顯示數據處理單元輸出的告警信息以及告警信息對應的傳感器安裝位置信息；GPS定位單元，用于獲取機動車的GPS信息，輸出至數據處理單元；第一通訊單元，用于接收傳感器通訊單元輸出的數字信息，輸出至數據處理單元；第二通訊單元，用于將數據處理單元輸出的信息發送到遠程監控中心；數據處理單元，用于接收傳感器輸出的數字信息，進行數據處理，獲取機動車載荷，在確定機動車載荷超過預先設置的載荷閾值后，向界面顯示單元輸出告警信息以及告警信息對應的傳感器安裝位置信息；接收GPS定位單元輸出的GPS信息，攜帶在告警信息中，向第二通訊單元輸出；電源單元，用于為界面顯示單元、GPS定位單元、第一通訊單元、第二通訊單元以及數據處理單元提供工作所需的電壓。一種機動車載荷安全監測方法，該方法包括安裝在車體承載輪軸與減振鋼板連接處的傳感器感知車體載荷，在預先設置的采集周期內，將感知到的模擬信息進行放大、濾波、數字轉換后，通過無線方式輸出數字信息至載荷信息處理平臺；載荷信息處理平臺接收傳感器輸出的數字信息，進行數據處理，獲取機動車載荷， 在確定機動車載荷超過預先設置的載荷閾值后，觸發告警。所述安裝在車體承載輪軸與減振鋼板連接處的傳感器包括安裝在車體承載輪軸與減振鋼板連接處車體中心位置的傳感器，以及，安裝在車體承載輪軸與減振鋼板連接處與車體中心對稱的兩側位置的傳感器。所述觸發告警包括生成告警信息，將該告警信息以及告警信息對應的傳感器安裝位置信息在載荷信息處理平臺的顯示面板上進行顯示；和/或，
生成告警信息，將該告警信息以及告警信息對應的傳感器安裝位置信息通過無線網絡發送至預先設置的遠程監控中心；和/或，對超出載荷閾值的傳感器對應的測點進行聲光報警。所述載荷信息處理平臺預先建立傳感器標識與傳感器安裝位置的映射關系，并針對每一安裝位置的傳感器，分別設置該安裝位置對應的載荷閾值，所述進行數據處理，獲取機動車載荷，在確定機動車載荷超過預先設置的載荷閾值后包括接收各傳感器在采集周期內輸出的數字信息；根據傳感器性能參數確定該傳感器數字信息對應的載荷，作為機動車載荷；根據該傳感器標識查詢獲取該傳感器載荷閾值，如果該傳感器數字信息對應的機動車載荷超過該傳感器相應的載荷閾值，則確定機動車載荷超過預先設置的載荷閾值。所述機動車載荷包括測點單次載荷、測點平均載荷以及綜合平均載荷。由上述的技術方案可見，本發明提供的一種機動車載荷安全監測系統及方法，該系統包括傳感器以及載荷信息處理平臺，其中，傳感器，安裝在車體承載輪軸與減振鋼板的連接處，在預先設置的采集周期內，感知車體載荷，將感知到的模擬信息進行放大、濾波、 數字轉換后，通過無線方式輸出數字信息至載荷信息處理平臺；載荷信息處理平臺，接收傳感器輸出的數字信息，進行數據處理，獲取機動車載荷，在確定機動車載荷超過預先設置的載荷閾值后，觸發告警。這樣，利用常見的傳感器進行載荷安全監測，成本低，可以有效降低檢測超載的成本；進一步地，傳感器安裝不受地理位置的影響，安裝方便，能夠實時獲取機動車的載荷信息，并在超載時，輸出告警，便于及時采取措施，可以有效預防機動車超載，從而避免了超載對道路的破壞，提高了機動車行駛的可靠性。


圖1為本發明實施例機動車載荷安全監測系統結構示意圖。圖2為本發明實施例傳感器在機動車上的安裝結構示意圖。圖3為本發明實施例傳感器的結構示意圖。圖4為本發明實施例的載荷信息處理平臺結構示意圖。圖5為本發明實施例機動車載荷安全監測方法流程示意圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例對本發明作進一步地詳細描述。現有通過地磅檢測機動車超載的方法，設置的地磅成本較高、且受地理位置的影響，不能滿足實時監測機動車的需求。基于物聯網技術的無線傳感器網絡(WSN，Wireless Sensor Network)是以大量靜止或移動的傳感器通過自組織方式構成的無線網絡，傳感器用于感知、采集、處理無線傳感器網絡監測區域內監測對象的信息，并通過無線網絡發送給用戶或遠程監控中心，以便用戶或遠程監控中心根據接收的數據信息進行統計、分析，從而獲知監測對象的運行狀態信息以實現監控。由于傳感器可以實時傳送采集的數據，并具有構建快速、部署方便的特點， 且不易受到監測環境的限制，因此，在環境監測、城市交通管理、醫療監護、倉儲管理、汽車電子等領域有較好的應用。本發明實施例中，考慮將無線傳感器網絡技術應用于機動車載荷安全監測，在車體承載輪軸與減振鋼板的連接處，安裝傳感器，用于實時采集車體載荷信息以進行機動車安全狀態的監控，將采集的載荷信息無線發送至載荷信息處理平臺，載荷信息處理平臺將接收到的車體各測點的載荷信息進行數據處理，通過車體判別算法，判斷機動車是否超載、 車體是否失衡以及各測點是否超值，如果出現異常，發出報警信息，這樣，可以有效預防機動車超載、失衡等引發的事故以及超載對道路的破壞。圖1為本發明實施例機動車載荷安全監測系統結構示意圖。參見圖1，該系統包括傳感器以及載荷信息處理平臺，傳感器通過無線網絡或有線方式連接至載荷信息處理平臺，其中，傳感器，安裝在車體承載輪軸與減振鋼板的連接處，在預先設置的采集周期內，感知車體載荷，將感知到的模擬信息進行放大、濾波、數字轉換后，通過無線方式輸出數字信息至載荷信息處理平臺；本發明實施例中，傳感器相對地磅來說，成本低，安裝方便，可以有效降低檢測超載的成本。傳感器可以是力傳感器，也可以是應變傳感器等。較佳地，安裝在連接處的傳感器可以為多個，每一傳感器對應一個測點，分別位于在車體承載輪軸與減振鋼板的連接處的車體中心位置，用以感知車體中心載荷，以及，在車體承載輪軸與減振鋼板的連接處與車體中心對稱的兩側位置，用以感知機動車在轉彎處車體兩側的載荷，每一傳感器分別通過無線網絡或有線方式連接至載荷信息處理平臺。傳感器可以直接通過在測點布置應變片的方式進行檢測，也可以是通過安裝其內部集成應變片橋路的方式進行檢測。載荷信息處理平臺，接收傳感器輸出的數字信息，進行數據處理，獲取機動車載荷，在確定機動車載荷超過預先設置的載荷閾值后，觸發告警。本發明實施例中，載荷信息處理平臺可以安裝在機動車的駕駛室內。如前所述，如果安裝在連接處的傳感器為多個，則載荷信息處理平臺進一步為安裝的傳感器設置傳感器標識，并輸出至傳感器，建立傳感器標識與傳感器安裝位置的映射關系，并針對每一位置的傳感器，分別設置該位置對應的載荷閾值。觸發告警可以是生成告警信息，將該告警信息以及告警信息對應的傳感器安裝位置信息在載荷信息處理平臺的顯示面板上進行顯示，以便機動車駕駛員獲知超載信息，從而實時采取相應措施避免超載，也可以是將生成的該告警信息以及告警信息對應的傳感器安裝位置信息通過無線網絡發送至預先設置的遠程監控中心，以便遠程監控中心記錄相關超載信息，并對該機動車進行監控以及采取相應處理措施。進一步地，載荷信息處理平臺預先存儲有該機動車的車牌號信息，在向遠程監控中心輸出告警信息時，攜帶該機動車的車牌號信息。實際應用中，載荷信息處理平臺還用于獲取該機動車的全球定位系統(GPS， Global Position System Receiver)信息，在向遠程監控中心輸出告警信息時，攜帶該GPS fn息ο該系統進一步包括
遠程監控中心，用于接收載荷信息處理平臺通過無線方式發送的報警信息、地理位置及車牌號，進行存儲并分析。圖2為本發明實施例傳感器在機動車上的安裝結構示意圖。參見圖2，在機動車的車體底盤下面，是承受車體載荷的減振鋼板，減振鋼板設置在車體承載輪軸上，車體承載輪軸由軸承支撐，軸承安裝在車輪中心，傳感器則安裝在車體承載輪軸與減振鋼板的連接處。圖3為本發明實施例傳感器的結構示意圖。參見圖3，該傳感器包括敏感元件單元、數據處理單元、通訊單元以及電源單元，其中，敏感元件單元，用于感知車體載荷，將感知的模擬信息輸出至數據處理單元；本發明實施例中，敏感元件單元能夠靈敏地感知被測變量(車體載荷)并做出響應。數據處理單元，用于接收敏感元件單元輸出的模擬信息，進行放大及濾波以及數字轉換處理后輸出至通訊單元；本發明實施例中，數據處理單元主要是將敏感元件單元測得的數字信息(載荷信息)進行采集處理，例如，放大、濾波、數字轉換處理，并將處理得到的數字信息通過通訊單元發送到載荷信息處理平臺。通訊單元，用于將數據處理單元輸出的數字信息進行發送；本發明實施例中，通訊單元采用802. 15. 4協議進行數據的無線傳輸。實際應用中，傳感器不需要一直處于工作狀態，感應并采集模擬信息，為了降低傳感器的功耗，較佳地，通訊單元進一步地用于接收載荷信息處理平臺輸出的采集指令，輸出至敏感元件單元；本發明實施例中，通訊單元接收載荷信息處理平臺下發的采集指令，例如，開始采集指令、停止采集指令、采樣率設置指令、傳感器組號指令以及信道號指令，輸出至敏感元件單元，以便于敏感元件單元根據采集指令進行相應操作。敏感元件單元，根據采集指令進入工作狀態，感知車體載荷，在采集完畢后，將自身置于休眠狀態。其中，通訊單元包括功率放大器以及射頻天線(圖中未示出)。本發明實施例中，功率放大器用于解決遠距離傳輸問題，包括發送通道上的射頻功率放大器，例如，HFA3925以及接收通道上的低噪聲放大器，例如，HFA34M。其中，射頻功率放大器HFA3925用于實現2. 4GHz發射信號功率放大功能，放大增益最大可達^dB,輸出功率最大可達250mW ；低噪聲放大器HFA34M用于實現2. 4GHz接收信號低噪聲放大功能， 放大增益可達14dB。本發明實施例中，可以使用將數據處理單元和通訊單元集成在一起的系統芯片， 例如，CC2430實現數據處理及傳輸功能，系統芯片CCM30包括一個高性能2. 4GHz的直接序列擴頻(DSSS，Direct Sequence Spread Spectrum)射頻收發器和一顆工業級小巧高效的8051控制器。這樣，能夠提高處理性能并滿足以ZigBee為基礎的2. 4GHz ISM波段應用對低成本、低功耗的要求。CC2430的設計結合了 8Kbyte的RAM及強大的外圍模塊，尺寸只有7X 7mm 48-pin 的封裝，采用具有內嵌閃存的0. 18&microm CMOS標準技術，可實現數字基帶處理器、射頻 (RF)、模擬電路及系統存儲器，并將這些功能整合在同一個硅晶片上。
針對協議棧、網絡和應用軟件的執行對MCU處理能力的要求，CC2430包含增強型工業標準的8位8051控制器，運行時鐘32MHz。由于更快的執行時間和通過除去被浪費掉的總線狀態的方式，使得使用標準8051指令集的CCM30增強型8051內核，具有8倍的標準8051內核的性能。CC2430也集成了用于用戶自定義應用的外設。在CCM30中，集成了一個增強的數據保密協議(AES, Advanced Encryption Standard)協處理器，以支持 IEEE802. 15. 4MAC 安全所需的(1 位關鍵字)AES的運行，以實現盡可能少的占用微控制器。電源單元，用于為敏感元件單元、數據處理單元以及通訊單元提供工作電壓。本發明實施例中，電源單元可以為電池，用于實現對系統中有源器件的供電，同時還可以對電池進行充放電管理。較佳地，電源單元可以對系統的敏感元件單元、數據處理單元以及通訊單元分別采用獨立的電源管理，在其空閑時使其進入休眠狀態或關閉其電源，從而使系統總功耗大大降低。進一步地，該傳感器還包括數字信號處理器(圖中未示出)，通過集成電路接口電路(lie, Integrated Circuit Interface Circuit)或通用異步收發器(UART, Universal Asynchronous Receiver Transmitter)接口與電源單元相連，實現對電源單元的電壓、電流和溫度情況的實時監控，防止電源過充和欠電現象的發生，在電源單元電壓低于預先設置的電壓閾值時，通知載荷信息處理平臺及時更換電池并為電池充電。圖4為本發明實施例的載荷信息處理平臺結構示意圖。參見圖4，該載荷信息處理平臺包括界面顯示單元、GPS定位單元、第一通訊單元、第二通訊單元、數據處理單元以及電源單元，其中，界面顯示單元，用于顯示傳感器在機動車上的安裝位置信息，顯示數據處理單元輸出的告警信息以及告警信息對應的傳感器安裝位置信息；本發明實施例中，界面顯示單元還用于設置采集命令，是載荷信息處理平臺上顯示開關鍵、測點布置圖、測點數據、測點聲光報警、閾值設置、相關監測命令設置的顯示面板。GPS定位單元，用于獲取機動車的GPS信息，輸出至數據處理單元；本發明實施例中，GPS可實現全球范圍內的實時導航和定位，GPS由太空衛星、地面控制系統、用戶設備三個部分組成。GPS的基本定位原理是每顆GPS衛星時刻發布其位置和時間數據信號，用戶接收機可以測量每顆衛星信號到接收機的時間延遲，根據信號傳輸的速度可以計算出接收機到不同衛星的距離。同時收集至少4顆衛星的數據時，就可以算出三維坐標、速度和時間。由于GPS具有全球覆蓋以及精度高、定位速度快、實時性好、抗干擾能力強等特點，近年來在國內外得到了廣泛的應用，在各個領域發揮了極大的作用，已成為了信息時代不可以或缺的一部分。本發明實施例中，使用GSU-38A0GPS模塊。其特點是體積小、接口簡單、可靠性強， 可用于DSP、ARM、單片機系統。通過將輸入電壓5V輸入固定電源輸出芯片LT1085，輸出3. 3V 電壓給GSU-38A0GPS模塊芯片。GSU-38A0GPS模塊具有12個數據并行接收通道，包括了 8個數據位、1個起始位、1個停止位、無校正位，輸出電平為CMOS電平、電流為1mA。通信方式采用異步串行通信，默認的通訊速率是4800baud，接收頻率為1575. 42士 1. 0MHz, Ll波段C/A碼。GSU-38A0GPS模塊可以提供經度、緯度、速度、高度、世界協調時間、頻率和GPS衛星軌道信息等。它的最大特點是低壓3. 3V供電；工作電流不高于50mA (不含天線消耗)； 高靈敏度_145dBm ；可以輸出時間的最小單位為0. 01秒。該GSU-38A0GPS模塊有8M的flash存儲器，信息格式可以是NMEA-0183或 Binary，采用美國信息交換標準碼(ASCII，American Standard Code for Information Interchange)代碼，附帶的天線中心頻率為1575. 42MHz，右螺旋偏振，增益大于或等于_5dB，軸線比為3dB。第一通訊單元，用于接收傳感器通訊單元輸出的數字信息，輸出至數據處理單元；第二通訊單元，用于將數據處理單元輸出的信息發送到遠程監控中心；本發明實施例中，第二通訊單元是將載荷信息處理平臺中相關數據通過通用無線分組業務(GPRS，General Packet Radio Service)網絡發送到遠程監控中心。GPRS是一種基于GSM系統的無線分組交換技術，提供端到端的、廣域的無線IP連接，具有實時在線、按量計費、快捷登錄、高速傳輸、自如切換的優點。目前的GSM移動通信網的傳輸速度為每秒9. 6K字節，GPRS手機傳輸速度可以達到115Kbps。GPRS以分組交換的方式進行數據傳輸，由于是分組交換，因此在網絡資源的利用率上較電路交換有了很大的提高，而且GPRS可以同時進行語音與數據的傳遞，并且計費可以完全按照產生的流量來統計。數據處理單元，用于接收傳感器輸出的數字信息，進行數據處理，獲取機動車載荷，在確定機動車載荷超過預先設置的載荷閾值后，向界面顯示單元輸出告警信息以及告警信息對應的傳感器安裝位置信息；接收GPS定位單元輸出的GPS信息，攜帶在告警信息中，向第二通訊單元輸出；本發明實施例中，數據處理單元還可以在向遠程監控中心輸出告警信息時，攜帶該機動車的車牌號信息。較佳地，數據處理單元采用Atmel公司的AT89S52，獲取GPS定位單元及第一通訊單元的數據，根據發送數字信息的傳感器性能參數，對數字信息進行數據處理，將數字信息換算為對應的車體載荷信息，并通過預先設置的內部車體判別算法，將處理結果通過面板顯示單元顯示，并通過第二通訊單元發送到遠程監控中心。AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K在系統可編程Flash 存儲器，采用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業80C51產品指令和引腳完全兼容，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、超有效的解決方案。另外，AT89S52可降至OHz靜態邏輯操作，支持2種軟件可選擇節電模式。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數器、串口、中斷繼續工作；掉電保護方式下，RAM 內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。下面對車體判別算法進行說明。車體判別算法主要是將各測點數據進行處理，判斷出(1)超出載荷閾值的測點；( 車體超載；
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(3)車體失衡，左偏或右偏；算法描述如下設總共有4個測點A、B、C、D，采集周期為t。傳感器測出各測點數據(模擬載荷信息)Al, A2，…，An ；Bi, B2，…，Bn ；Cl, C2，· · ·，Cn ；Dl, D2，…，Dn。η 為自然數。根據監測的機動車車型，獲取各測點的載荷閾值，其中，各測點的載荷閾值可以根據機動車車型、車體額定載荷以及測點位置，通過有限元方法、實際實驗測試或機動車設計公司得到，設測點Α、B、C、D的載荷閾值分別為Fa、Fb、Fe、Fd 如果An≥1 或&!≥1 或Cn≥Fc或Dn≥Fd,則發出報警信息。當然，實際應用中，也可以在采集周期t內計算各測點數據平均值:i、云、5、D,
其中
權利要求
1.一種機動車載荷安全監測系統，其特征在于，該系統包括傳感器以及載荷信息處理平臺，其中，傳感器，安裝在車體承載輪軸與減振鋼板的連接處，在預先設置的采集周期內，感知車體載荷，將感知到的模擬信息進行放大、濾波、數字轉換后，通過無線方式輸出數字信息至載荷信息處理平臺；載荷信息處理平臺，接收傳感器輸出的數字信息，進行數據處理，獲取機動車載荷，在確定機動車載荷超過預先設置的載荷閾值后，觸發告警。
2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，進一步包括遠程監控中心，用于接收載荷信息處理平臺通過無線方式發送的報警信息，進行存儲并分析。
3.如權利要求2所述的系統，其特征在于，所述載荷信息處理平臺進一步用于存儲該機動車的車牌號信息，在向遠程監控中心輸出告警信息時，攜帶該機動車的車牌號信息。
4.如權利要求3所述的系統，其特征在于，所述載荷信息處理平臺進一步用于獲取該機動車的全球定位系統GPS信息，在向遠程監控中心輸出告警信息時，攜帶該GPS信息。
5.如權利要求1至4任一項所述的系統，其特征在于，所述傳感器包括敏感元件單元、數據處理單元、通訊單元以及電源單元，其中，敏感元件單元，用于感知車體載荷，將感知的模擬信息輸出至數據處理單元； 數據處理單元，用于接收敏感元件單元輸出的模擬信息，進行放大及濾波以及數字轉換處理后輸出至通訊單元；通訊單元，用于將數據處理單元輸出的數字信息進行發送；電源單元，用于為敏感元件單元、數據處理單元以及通訊單元提供工作電壓。
6.如權利要求5所述的系統，其特征在于，所述通訊單元進一步用于接收載荷信息處理平臺輸出的采集指令，輸出至敏感元件單元；敏感元件單元，根據采集指令進入工作狀態，感知車體載荷，在采集完畢后，將自身置于休眠狀態。
7.如權利要求5所述的系統，其特征在于，所述傳感器進一步包括數字信號處理器，通過集成電路接口電路或通用異步收發器接口與電源單元相連，監測電源單元的電壓，在電源單元電壓低于預先設置的電壓閾值時，通知載荷信息處理平臺。
8.如權利要求1至4任一項所述的系統，其特征在于，所述載荷信息處理平臺包括界面顯示單元、GPS定位單元、第一通訊單元、第二通訊單元、數據處理單元以及電源單元，其中，界面顯示單元，用于顯示傳感器在機動車上的安裝位置信息，顯示數據處理單元輸出的告警信息以及告警信息對應的傳感器安裝位置信息；GPS定位單元，用于獲取機動車的GPS信息，輸出至數據處理單元； 第一通訊單元，用于接收傳感器通訊單元輸出的數字信息，輸出至數據處理單元； 第二通訊單元，用于將數據處理單元輸出的信息發送到遠程監控中心； 數據處理單元，用于接收傳感器通訊單元輸出的數字信息，進行數據處理，獲取機動車載荷，在確定機動車載荷超過預先設置的載荷閾值后，向界面顯示單元輸出告警信息以及告警信息對應的傳感器安裝位置信息；接收GPS定位單元輸出的GPS信息，攜帶在告警信息中，向第二通訊單元輸出；電源單元，用于為界面顯示單元、GPS定位單元、第一通訊單元、第二通訊單元以及數據處理單元提供工作所需的電壓。
9.一種機動車載荷安全監測方法，其特征在于，該方法包括安裝在車體承載輪軸與減振鋼板連接處的傳感器感知車體載荷，在預先設置的采集周期內，將感知到的模擬信息進行放大、濾波、數字轉換后，通過無線方式輸出數字信息至載荷信息處理平臺；載荷信息處理平臺接收傳感器輸出的數字信息，進行數據處理，獲取機動車載荷，在確定機動車載荷超過預先設置的載荷閾值后，觸發告警。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述安裝在車體承載輪軸與減振鋼板連接處的傳感器包括安裝在車體承載輪軸與減振鋼板連接處車體中心位置的傳感器，以及，安裝在車體承載輪軸與減振鋼板連接處與車體中心對稱的兩側位置的傳感器。
11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述觸發告警包括生成告警信息，將該告警信息以及告警信息對應的傳感器安裝位置信息在載荷信息處理平臺的顯示面板上進行顯示；和/或，生成告警信息，將該告警信息以及告警信息對應的傳感器安裝位置信息通過無線網絡發送至預先設置的遠程監控中心；和/或，對超出載荷閾值的傳感器對應的測點進行聲光報警。
12.如權利要求11所述的方法，其特征在于，所述載荷信息處理平臺預先建立傳感器標識與傳感器安裝位置的映射關系，并針對每一安裝位置的傳感器，分別設置該安裝位置對應的載荷閾值，所述進行數據處理，獲取機動車載荷，在確定機動車載荷超過預先設置的載荷閾值后包括接收各傳感器在采集周期內輸出的數字信息；根據傳感器性能參數確定該傳感器數字信息對應的載荷，作為機動車載荷；根據該傳感器標識查詢獲取該傳感器載荷閾值，如果該傳感器數字信息對應的機動車載荷超過該傳感器相應的載荷閾值，則確定機動車載荷超過預先設置的載荷閾值。
13.如權利要求12所述的方法，其特征在于，所述機動車載荷包括測點單次載荷、測點平均載荷以及綜合平均載荷。
全文摘要
本發明公開了一種機動車載荷安全監測系統及方法。該系統包括傳感器以及載荷信息處理平臺，其中，傳感器，安裝在車體承載輪軸與減振鋼板的連接處，在預先設置的采集周期內，感知車體載荷，將感知到的模擬信息進行放大、濾波、數字轉換后，通過無線方式輸出數字信息至載荷信息處理平臺；載荷信息處理平臺，接收傳感器輸出的數字信息，進行數據處理，獲取機動車載荷，在確定機動車載荷超過預先設置的載荷閾值后，觸發告警。應用本發明可以降低檢測超載的成本、提高機動車行駛的可靠性。
文檔編號G05B19/418GK102566542SQ20121000396
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月6日 優先權日2012年1月6日
發明者沈唯真, 羅銀生, 陳得民 申請人:北京必創科技有限公司