Mcu智能冗余轴识别器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于高速公路汽车计重衡器领域，具体涉及一种MCU智能冗余轴识别器。
【背景技术】
[0002]公知的轮轴识别器，从原理上讲，一种是开关型识别，另一种是称重传感器型识另|J。轮轴识别器的外形:长方形箱体，一般长度1.8-2.2米，宽度0.3米，厚度0.15米。轮轴识别器，结构:左右从一端5厘米开始，间隔17.5厘米，设置一组前后两个压触开关，共10-12组。工作原理:车辆驶过，车轮压下接通开关组。开关通断次数，记录车辆的轴数；由同时接通的开关组数，判断轮轴的类型。公知的开关组轮轴识别器，有共同的技术缺陷是开关失效。一旦某一个开关失效，就会出现没轴或错误的轴数，行业简称“丢轴”。由于高速路安全通行的原则是控制轴重，保护路基路面。轴重反馈的信息，是轮下路面的压强。压强过大，则可能破坏公路的路面或路面下的路基，特别是桥梁。“丢轴”现象，会出现个别轴过重，高速路的路政是不允许上路通行的，轴重是高速路控制的主要要素。据说，“丢轴”是现在高速路计重行业的卡脖子难题。解决开关失效的方法有，例如，提高开关的寿命，可采用开关的冗余，也可以变开关为称重传感器等，本发明人采用开关冗余方法。技术思路:轮轴识别器按车辆通过先后，共设前后三排开关，每排开关各有12簇，每簇下各有5个开关。使用中，每排12簇的5个开关按排并联，在5个开关间，采用5路表决电路。5路表决结果，代表单排轴识别的结果。前后三排，排与排之间，再次采用3路表决电路。表决既是冗余，先有簇下的5开关冗余，再有3排开关冗余，简称5*3开关冗余方案，冗余的最后结果是轴数信号。MCU智能冗余轴识别器，能完成对车辆运动方向判别和对车辆轴的识别。
[0003]本实用新型MCU智能冗余轴识别器的有益效果是，基本排除了由于个别开关失效，带来的“丢轴”现象，提高轮轴识别的效率，也延长轮轴识别器的使用寿命。
【实用新型内容】
[0004]按照本实用新型的技术方案，即“5*3开关冗余方案”，MCU智能冗余轴识别器，包括第一排12个开关簇及簇下的5个独立开关，第二排12个开关簇及簇下的5个独立开关，第三排12个开关簇及簇下的5个独立开关，MCU处理器，5伏电源和上位机，其特征是，第一排12个开关簇簇下所有的5个独立开关，按排并联，其所有开关高电平的一端依次电连接MCU处理器P0 口的位接线端，第二排12个开关簇簇下所有的5个独立开关，按排并联，其所有开关高电平的一端依次电连接MCU处理器P1 口的位接线端，第三排12个开关簇簇下所有的5个独立开关，按排并联，其所有开关高电平的一端依次电连接MCU处理器P2 口的位接线端，MCU处理器P3 口电连接上位机(见图1和图2)。
[0005]所述的MCU智能冗余轴识别器，其特征是，所有的独立开关都是两端开关，开关的一端电连接5伏电源输出的GND端，开关的另一端分两路，其一路通过10K电阻接5伏电源输出的正极，其另一路电连接MCU处理器(见图3)。
[0006]所述的MCU智能冗余轴识别器，其特征是，所有的独立开关，可以是机械开关，也可以是非机械开关。
[0007]本实用新型MCU智能冗余轴识别器的工作原理简述，如说明书附图的图1、图2和图3所示，车辆驶来，车辆的左轮或右轮，依次压到MCU智能冗余轴识别器的第一排12个活塞式压力触头之一的某个触头，第二排12个活塞式压力触头之一的某个触头，第三排12个活塞式压力触头之一的某个触头，触头即开关簇，开关簇下的5个独立开关接通，给MCU处理器低电平。MCU处理器冗余处理5个开关的低电平信号，得出第一个轴信号。MCU处理器依次接收3排开关的轴信号后，再冗余处理，得出最后确定的轴信号。同时，MCU处理器判断三排初始轴信号的先后顺序，得出车辆运动方向。最后，MCU处理器输出轴信号和处理运动方向信号。
【附图说明】
[0008]图1是MCU智能冗余轴识别器示意图
[0009]图2是MCU智能冗余轴识别器电路连接图
[0010]图3是MCU智能冗余轴识别器的开关连接图
[0011]图中:1、第一排开关簇，2、第二排开关簇，3、第三排开关簇，1.1、活塞式压力触头，1.2、开关簇，1.3、开关，4、MCU处理器，5、上位机，6、5伏电源。图中，上位机没有给出。
【具体实施方式】
[0012]以山西国强科技发展有限公司生产的GQLR12-50t MCU智能冗余轴识别器为具体实施例，说明如下:智能冗余轴识别器外形:长方形箱体，长度2.2米，宽度0.4米，厚度
0.22米。智能冗余轴识别器箱体结构:上盖板从左到右，从前向后，从边沿5厘米一端开始，左右间隔17.5厘米，前后间隔10厘米，设置三排020圆孔。下盖板在对应圆孔位置设置活塞式压触杆，压触杆安装五角星弹簧片。在五角星弹簧片的中心安装200KG复位弹簧，在五角星弹簧片的五个角下，各安装行程2毫米的压触开关一个。压触开关，可以是机械开关，也可以是霍尔电子开关或称重传感器。每排活塞式压触杆下的5个压触开关按排并联。所有开关的一端接地，另一端分两路，一路过10K电阻接5伏电源的正极，另一路接MCU处理器。三排中，每排活塞式压触杆下的开关簇，分别电连接MCU处理器的一个接口。MCU处理器采用STM32F103vct6集成块。在MCU处理器内写入5*3开关冗余，判断车辆运动方向和开关检测的程序。车辆驶过MCU智能冗余轴识别器后，MCU处理器接收三排压触开关的低电平信号后，输出车辆的轴信号和处理运动方向信号。某一簇5个开关全部失效或超过3个开关失效，MCU处理器也能及时报警。
[0013]近期应用实践证明，本实用新型MCU智能冗余轴识别器的有益效果是，基本克服了传统轮轴识别器的缺陷，排除了由于个别开关失效，带来的“丢轴”，提高轮轴识别的效率，也延长轮轴识别器的使用寿命。
【主权项】
1.MCU智能冗余轴识别器，包括第一排12个开关簇及簇下的5个独立开关，第二排12个开关簇及簇下的5个独立开关，第三排12个开关簇及簇下的5个独立开关，MCU处理器，5伏电源和上位机，其特征是，第一排12个开关簇簇下所有的5个独立开关，按排并联，其所有开关高电平的一端依次电连接MCU处理器P0 口的位接线端，第二排12个开关簇簇下所有的5个独立开关，按排并联，其所有开关高电平的一端依次电连接MCU处理器P1 口的位接线端，第三排12个开关簇簇下所有的5个独立开关，按排并联，其所有开关高电平的一端依次电连接MCU处理器P2 口的位接线端，MCU处理器P3 口电连接上位机。2.如权利要求1所述的MCU智能冗余轴识别器，其特征是，所有的独立开关都是两端开关，开关的一端电连接5伏电源的GND端，开关的另一端分两路，其一路通过10K电阻接5伏电源输出的正极，其另一路电连接MCU处理器。3.如权利要求1所述的MCU智能冗余轴识别器，其特征是，所有的独立开关，可以是机械开关，也可以是非机械开关。
【专利摘要】本实用新型属于高速公路汽车计重衡器领域，具体涉及一种MCU智能冗余轴识别器。MCU智能冗余轴识别器，包括第一排12个开关簇及簇下的5个独立开关，第二排12个开关簇及簇下的5个独立开关，第三排12个开关簇及簇下的5个独立开关，MCU处理器，5伏电源和上位机，其特征是，第一排12个开关簇簇下所有的5个独立开关，按排并联，其所有开关高电平的一端依次电连接MCU处理器P0口的位接线端。近期应用实践证明，本实用新型MCU智能冗余轴识别器的有益效果是，基本克服了传统轮轴识别器的缺陷，排除了由于个别开关失效，带来的“丢轴”，提高轮轴识别的效率，也延长轮轴识别器的使用寿命。
【IPC分类】G01G19/03
【公开号】CN205079847
【申请号】CN201520853779
【发明人】邓国强, 畅福善
【申请人】山西国强科技发展有限责任公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年10月31日