一种车辆分离装置故障检测方法及系统与流程

本发明涉及车辆称重技术领域，具体涉及一种车辆分离装置故障检测方法及系统。

背景技术：

目前，高速公路收费站的计重收费系统均以车辆分离装置来区分连续通行的车辆，而由于车辆分离装置故障所带来的无计重数据，计重数据不准确占据了一定的比例，而往往这种故障不能直接被检测出来，不能提前预警，从而导致车流量大的情况下出现堵车的现象，降低了通行效率。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种车辆分离装置故障检测方法及系统，本发明能够自动检测车辆分离装置是否发生故障，从而可以实现有效预警，进而可以提高通行效率。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种车辆分离装置故障检测方法，包括：

S1、实时获取车辆经过车辆分离装置时车辆分离装置的工作状态、车辆经过车辆分离装置的触发时刻、车辆经过车辆分离装置的收尾时刻，以及车辆车轴经过称重平台的上称信号；其中，所述称重平台在沿车辆行驶方向上位于所述车辆分离装置的后侧；车辆分离装置的工作状态包括车辆遮挡车辆分离装置和车辆未遮挡车辆分离装置；

S2、根据步骤S1获取的车辆经过车辆分离装置的触发时刻以及车辆经过车辆分离装置的收尾时刻，计算车辆分离装置的遮挡时间；

S3、根据步骤S1获取的车辆车轴经过称重平台的上称信号，计算车辆车轴经过称重平台的上称信号个数；

S4、根据步骤S3获取的车辆车轴经过称重平台的上称信号个数、步骤S1获取的车辆经过车辆分离装置时车辆分离装置的工作状态、步骤S2获取的车辆分离装置的遮挡时间与遮挡时间阈值的关系，以及步骤S3获取的车辆车轴经过称重平台的上称信号个数与上称信号个数阈值的关系，判断车辆分离装置的故障状态。

进一步地，所述S2包括：

根据下述公式一计算车辆分离装置的遮挡时间：

T＝t_收尾-t_触发 公式一

其中，T为车辆分离装置的遮挡时间，t_触发为车辆经过车辆分离装置的触发时刻，t_收尾为车辆经过车辆分离装置的收尾时刻。

进一步地，所述S3包括：

在获取到车辆经过车辆分离装置的触发时刻时，将上称信号的个数置0，每获取到一次车轴经过称重平台的上称信号，将上称信号个数加1。

进一步地，所述S4包括：

根据如下判断策略判断车辆分离装置的故障状态：

当N＞0且N×S＝0时，判断车辆分离装置的故障状态为不触发；

当N＝0且T＜T_{遮挡时间阈值}时，判断车辆分离装置的故障状态为频繁触发；

当S＝1且N>N_{上称信号个数阈值}时，判断车辆分离装置的故障状态为不收尾；

其中，N为车辆车轴经过称重平台的上称信号个数，T为车辆分离装置的遮挡时间，T_{遮挡时间阈值}为车辆分离装置的遮挡时间阈值，N_{上称信号个数阈值}为车轴经过称重平台的上称信号个数阈值，S为车辆分离装置的工作状态，S＝1表示车辆遮挡车辆分离装置，S＝0表示车辆未遮挡车辆分离装置。

进一步地，所述方法还包括：

S5、将步骤S4获取的车辆分离装置的故障状态进行输出显示。

第二方面，本发明还提供了一种车辆分离装置故障检测系统，包括：

获取模块，用于实时获取车辆经过车辆分离装置时车辆分离装置的工作状态、车辆经过车辆分离装置的触发时刻、车辆经过车辆分离装置的收尾时刻，以及车辆车轴经过称重平台的上称信号；其中，所述称重平台在沿车辆行驶方向上位于所述车辆分离装置的后侧；车辆分离装置的工作状态包括车辆遮挡车辆分离装置和车辆未遮挡车辆分离装置；

第一计算模块，用于根据所述获取模块获取的车辆经过车辆分离装置的触发时刻以及车辆经过车辆分离装置的收尾时刻，计算车辆分离装置的遮挡时间；

第二计算模块，用于根据所述获取模块获取的车辆车轴经过称重平台的上称信号，计算车辆车轴经过称重平台的上称信号个数；

判断模块，用于根据所述第二计算模块获取的车辆车轴经过称重平台的上称信号个数、所述获取模块获取的车辆经过车辆分离装置时车辆分离装置的工作状态、所述第一计算模块获取的车辆分离装置的遮挡时间与遮挡时间阈值的关系，以及所述第二计算模块获取的车辆车轴经过称重平台的上称信号个数与上称信号个数阈值的关系，判断车辆分离装置的故障状态。

进一步地，所述第一计算模块，具体用于：

根据下述公式一计算车辆分离装置的遮挡时间：

T＝t_收尾-t_触发 公式一

其中，T为车辆分离装置的遮挡时间，t_触发为车辆经过车辆分离装置的触发时刻，t_收尾为车辆经过车辆分离装置的收尾时刻。

进一步地，所述第二计算模块，具体用于：

在获取到车辆经过车辆分离装置的触发时刻时，将上称信号的个数置0，每获取到一次车轴经过称重平台的上称信号，将上称信号个数加1。

进一步地，所述判断模块，具体用于：

根据如下判断策略判断车辆分离装置的故障状态：

当N＞0且N×S＝0时，判断车辆分离装置的故障状态为不触发；

当N＝0且T＜T_{遮挡时间阈值}时，判断车辆分离装置的故障状态为频繁触发；

当S＝1且N>N_{上称信号个数阈值}时，判断车辆分离装置的故障状态为不收尾；

其中，N为车辆车轴经过称重平台的上称信号个数，T为车辆分离装置的遮挡时间，T_{遮挡时间阈值}为车辆分离装置的遮挡时间阈值，N_{上称信号个数阈值}为车轴经过称重平台的上称信号个数阈值，S为车辆分离装置的工作状态，S＝1表示车辆遮挡车辆分离装置，S＝0表示车辆未遮挡车辆分离装置。

进一步地，所述系统还包括：显示模块，用于将所述判断模块获取的车辆分离装置的故障状态进行输出显示。

由上述技术方案可知，本发明提供的车辆分离装置故障检测方法，根据车辆车轴经过称重平台的上称信号个数、车辆经过车辆分离装置时车辆分离装置的工作状态、车辆分离装置的遮挡时间与遮挡时间阈值的关系，以及车辆车轴经过称重平台的上称信号个数与上称信号个数阈值的关系，判断车辆分离装置的故障状态，从而可以实现提前预警，以避免车流量大的情况下出现堵车现象，进而可以提高车辆通行效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的车辆分离装置故障检测方法的一种流程图；

图2是本发明一实施例提供的车辆分离装置故障检测方法的原理示意图；

图3是本发明一实施例提供的车辆分离装置故障检测方法的另一种流程图；

图4是本发明一实施例提供的车辆分离装置故障检测系统的一种结构示意图；

图5是本发明一实施例提供的车辆分离装置故障检测系统的另一种结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明一实施例提供了一种车辆分离装置故障检测方法，参见图1，该方法包括如下步骤：

步骤101：实时获取车辆经过车辆分离装置时车辆分离装置的工作状态、车辆经过车辆分离装置的触发时刻、车辆经过车辆分离装置的收尾时刻，以及车辆车轴经过称重平台的上称信号。

在本步骤中，参见图2所示的原理图，所述称重平台在沿车辆行驶方向上位于所述车辆分离装置的后侧；车辆分离装置的工作状态包括车辆遮挡车辆分离装置和车辆未遮挡车辆分离装置。

在本步骤中，由于车辆分离装置的工作状态包括车辆遮挡车辆分离装置和车辆未遮挡车辆分离装置，故车辆经过车辆分离装置时车辆分离装置的工作状态可以通过图像采集装置获取得到。

在本步骤中，车辆经过车辆分离装置的触发时刻以及车辆经过车辆分离装置的收尾时刻可以通过图像采集装置以及计时装置获取得到，或通过计时装置以及安装在车辆分离装置沿车辆行驶方向前后两端的感应装置获取得到。

在本步骤中，车辆车轴经过称重平台的上称信号可以通过安装在称重平台上的压力传感器以及计数器获取得到。

可以理解的是，由于车辆分离装置和称重平台具有相应的数据输出能力，因此上述步骤101需要获取的各个数据也可以通过车辆分离装置以及称重平台自身输出的信号获取。例如，车辆分离装置的工作状态、车辆经过车辆分离装置的触发时刻、车辆经过车辆分离装置的收尾时刻可以由车辆分离装置自身输出的信号获取。又如，车辆车轴经过称重平台的上称信号可以通过称重平台自身输出的信号获取。

步骤102：根据步骤101获取的车辆经过车辆分离装置的触发时刻以及车辆经过车辆分离装置的收尾时刻，计算车辆分离装置的遮挡时间。

步骤103：根据步骤101获取的车辆车轴经过称重平台的上称信号，计算车辆车轴经过称重平台的上称信号个数。

步骤104：根据步骤103获取的车辆车轴经过称重平台的上称信号个数、步骤101获取的车辆经过车辆分离装置时车辆分离装置的工作状态、步骤102获取的车辆分离装置的遮挡时间与遮挡时间阈值的关系，以及步骤103获取的车辆车轴经过称重平台的上称信号个数与上称信号个数阈值的关系，判断车辆分离装置的故障状态。

由上面记载的方案可知，本发明实施例提供的车辆分离装置故障检测方法，根据车辆车轴经过称重平台的上称信号个数、车辆经过车辆分离装置时车辆分离装置的工作状态、车辆分离装置的遮挡时间与遮挡时间阈值的关系，以及车辆车轴经过称重平台的上称信号个数与上称信号个数阈值的关系，判断车辆分离装置的故障状态，从而可以实现提前预警，以避免车流量大的情况下出现堵车现象，进而可以提高车辆通行效率。

此外，本发明实施例提供的车辆分离装置故障检测方法无需额外增加装置，而是通过车辆分离装置与称重平台的布局特点，通过车辆分离装置输出的信号以及称重平台输出的信号，来对车辆分离装置进行故障检测，实现起来较为方便。

在一种可选实施方式中，上述步骤102的具体实现方式包括：

根据下述公式一计算车辆分离装置的遮挡时间：

T＝t_收尾-t_触发 公式一

其中，T为车辆分离装置的遮挡时间，t_触发为车辆经过车辆分离装置的触发时刻，t_收尾为车辆经过车辆分离装置的收尾时刻。

在一种可选实施方式中，上述步骤103的具体实现方式包括：

在获取到车辆经过车辆分离装置的触发时刻时，将上称信号的个数置0，每获取到一次车轴经过称重平台的上称信号，将上称信号个数加1。

在一种可选实施方式中，上述步骤104的具体实现方式包括：

根据如下判断策略判断车辆分离装置的故障状态：

当N＞0且N×S＝0时，判断车辆分离装置的故障状态为不触发；

当N＝0且T＜T_{遮挡时间阈值}时，判断车辆分离装置的故障状态为频繁触发；

当S＝1且N>N_{上称信号个数阈值}时，判断车辆分离装置的故障状态为不收尾；

其中，N为车辆车轴经过称重平台的上称信号个数，T为车辆分离装置的遮挡时间，T_{遮挡时间阈值}为车辆分离装置的遮挡时间阈值，N_{上称信号个数阈值}为车轴经过称重平台的上称信号个数阈值，S为车辆分离装置的工作状态，S＝1表示车辆遮挡车辆分离装置，S＝0表示车辆未遮挡车辆分离装置。

可见，在本实施例中，判断得到车辆分离装置的故障状态包括：不触发、频繁触发和不收尾三种非正常工作状态，因此可以根据确定出的故障状态实时调整交通管理措施或对所述车辆分离装置进行更换、维修，进而有效避免交通拥堵现象。

在一种可选实施方式中，参见图3，所述方法还包括：

步骤105：将步骤104获取的车辆分离装置的故障状态进行输出显示。

在本步骤中，将步骤104获取的车辆分离装置的故障状态进行输出显示，因为可以有效辅助相关工作人员及时对设备的异常情况进行了解和处理，有效避免拥堵现象，在交通管理中起到了重要的作用。

本发明另一实施例提供了一种车辆分离装置故障检测系统，参见图4，该系统包括：获取模块41、第一计算模块42、第二计算模块43和判断模块44，其中：

获取模块41，用于实时获取车辆经过车辆分离装置时车辆分离装置的工作状态、车辆经过车辆分离装置的触发时刻、车辆经过车辆分离装置的收尾时刻，以及车辆车轴经过称重平台的上称信号；其中，所述称重平台在沿车辆行驶方向上位于所述车辆分离装置的后侧；车辆分离装置的工作状态包括车辆遮挡车辆分离装置和车辆未遮挡车辆分离装置；

第一计算模块42，用于根据所述获取模块41获取的车辆经过车辆分离装置的触发时刻以及车辆经过车辆分离装置的收尾时刻，计算车辆分离装置的遮挡时间；

第二计算模块43，用于根据所述获取模块41获取的车辆车轴经过称重平台的上称信号，计算车辆车轴经过称重平台的上称信号个数；

判断模块44，用于根据所述第二计算模块43获取的车辆车轴经过称重平台的上称信号个数、所述获取模块41获取的车辆经过车辆分离装置时车辆分离装置的工作状态、所述第一计算模块42获取的车辆分离装置的遮挡时间与遮挡时间阈值的关系，以及所述第二计算模块43获取的车辆车轴经过称重平台的上称信号个数与上称信号个数阈值的关系，判断车辆分离装置的故障状态。

在一种可选实施方式中，所述第一计算模块42，具体用于：

根据下述公式一计算车辆分离装置的遮挡时间：

T＝t_收尾-t_触发 公式一

其中，T为车辆分离装置的遮挡时间，t_触发为车辆经过车辆分离装置的触发时刻，t_收尾为车辆经过车辆分离装置的收尾时刻。

在一种可选实施方式中，所述第二计算模块43，具体用于：

在获取到车辆经过车辆分离装置的触发时刻时，将上称信号的个数置0，每获取到一次车轴经过称重平台的上称信号，将上称信号个数加1。

在一种可选实施方式中，所述判断模块44，具体用于：

根据如下判断策略判断车辆分离装置的故障状态：

当N＞0且N×S＝0时，判断车辆分离装置的故障状态为不触发；

当N＝0且T＜T_{遮挡时间阈值}时，判断车辆分离装置的故障状态为频繁触发；

当S＝1且N>N_{上称信号个数阈值}时，判断车辆分离装置的故障状态为不收尾；

其中，N为车辆车轴经过称重平台的上称信号个数，T为车辆分离装置的遮挡时间，T_{遮挡时间阈值}为车辆分离装置的遮挡时间阈值，N_{上称信号个数阈值}为车轴经过称重平台的上称信号个数阈值，S为车辆分离装置的工作状态，S＝1表示车辆遮挡车辆分离装置，S＝0表示车辆未遮挡车辆分离装置。

在一种可选实施方式中，参见图5，所述系统还包括：显示模块45，用于将所述判断模块获取的车辆分离装置的故障状态进行输出显示。

本实施例提供的车辆分离装置故障检测系统可以用于执行上述实施例所述的车辆分离装置故障检测方法，其原理和技术效果类似，此处不再详述。

以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。