基于高速公路ETC的垃圾处理场智能管理系统及方法与流程

本发明属于信息技术技术领域，涉及一种基于高速公路etc的垃圾处理场智能管理系统及其管理方法。

背景技术：

随着城市化进程的发展，城市生活垃圾的产量越来越多，这些生活垃圾建筑垃圾不仅污染环境，传播疾病，还会威胁人类的生命安全。为了对城市生活垃圾清运和处理进行实时监督管理和考核检查，垃圾处理场的粗放型管理逐渐转化为信息化管理。垃圾处理站车辆管理、垃圾称重、卸载等均由人工现场控制与管理，由于各种原因经常会出现车辆装卸物查看不清导致错收费或者不收费情况，而由于地磅与卸载区距离约百米左右，各种问题的集合导致效率的下降。会出现查看车辆装货情况及卸载不规范，卸载作业效率低下等问题，有可能还会出现卸载工人指挥出错、乱卸等作弊行为。此外，垃圾处理场一般地处偏僻，员工上班不方便，企业夜间工作多，企业安全责任大原有的人工操作过磅，人力成本高，企业负担大。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明公开了一种基于高速公路etc的垃圾处理场智能管理系统及其管理方法，将高速公路etc技术结合到垃圾处理场智能管理系统中，实现无人值守，通过etc系统、监控系统、称重系统的数据交互对进出车辆进行身份识别、上磅定位、称重数据、车载前部、后部、顶部和底部监控实现整个过磅流程的安全管理，提高垃圾转运中心的信息化管理水平。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于高速公路etc的垃圾处理场智能管理系统，包括：数据库服务器、图片服务器、硬盘录像机、监控终端、报表管理终端、etc车辆管理终端、入口etc动态称重系统和出口etc动态称重系统；

其中，数据库服务器用于存储车辆通行、称重信息；图片服务器用于存储垃圾运输车辆过磅抓拍图片信息；硬盘录像机用于对过车图像24小时实时录像；监控终端用于对过车数据、视频实时监控；报表管理终端用于对业务数据查询统计；etc车辆管理终端用于对垃圾运输车辆进行登记核实；入口etc动态称重系统和出口etc动态称重系统均包括：

车辆自动识别系统、视频监控系统、红外检测系统、自动栏杆机系统、led信息显示屏、秤台，红外检测系统设置在秤台两端；

其中，车辆自动识别系统用于采用etc技术识别出车辆的身份信息，在车辆行进过程中动态采集车辆相关信息；

车辆自动识别系统包含车道控制器、以及与车道控制器连接的天线检测设备、转换器、地感检测器，天线检测设备用于检测车载电子标签，并将读到的车辆信息发给车道控制器去验证是否为准入车辆，车道控制器用于控制自动栏杆机系统，并将信息反馈到中心管理端；

视频监控系统采用摄像机进行车辆前方、后方图像采集抓拍，全方位监控垃圾运输车辆的状态，上方监控摄像机用来抓拍车辆中的物资是否卸完，下方安装的监控摄像机用来抓拍车辆底部检验是否作弊，视频监控下方摄像机同时抓拍车牌号并存储，自动与高速公路etc卡内的车辆信息比对；

监控中心通过视频用于对车辆进行检查，同时进行集中录像、存储与管理，对车辆过磅的完整过程进行24小时不间断监控录像；

红外检测系统包括安装在秤台两侧边缘的红外车辆检测装置，红外车辆检测装置所发出的红外线与秤台边缘对齐，当红外检测系统光幕被遮挡时，车辆进入称重模式，连续光幕遮挡转化为未遮挡时，说明车辆已经完全进入称重区域；红外车辆检测系统的检测信号通过i/o控制器传递到车道控制机中，如果车辆还在上磅过程中，称重管理软件认为称重没有完成，不输出重量信息；当车辆已经完全上称，称重管理软件才允许进行重量信息的综合处理；

自动栏杆机系统用于管理车辆的通行情况；系统完成需要采集的数据，如车辆基本信息、垃圾重量信息等，并自动抓拍图像保存，核实车辆为合法车辆后，自动抬杆放行，车辆通过栏杆后，车辆检测器检测到车辆完全离开称重区域后自动落杆；

led显示屏用于实时显示车辆信息，如车牌号、称重信息等，并提示驾驶员是否可以通行。

进一步的，所述车辆通行、称重信息包括：入口称重、入口车辆、出口车辆、出口称重、通过时间。

进一步的，所述图片服务器内的图片上叠加有车辆信息和称重信息。

进一步的，视频监控系统包括前方、后方4个摄像机。

进一步的，视频监控系统采集到的图像同时通过网络实时传输到远程监控中心。

本发明还提供了基于高速公路etc的垃圾处理场智能管理方法，包括如下步骤：

当汽车在驶入秤台过程中，称台传感器感知到车辆信息，同时红外检测传感器被遮挡，表示车辆驶入动态称重区域；

当etc车辆进入天线设备的有效感应区域内，该车的相关信息被识别出来通过etc天线反馈给车道控制器，led屏幕显示器显示出该车的有关信息；

红外检测器没有被遮挡，车辆完全进入称重区域，led屏幕显示器显示车辆重量信息；

视频监控系统同时抓拍图片保存，同时识别出车辆车牌与高速公路etc中车牌自动比对；

垃圾车辆信息数据在本地保存后，栏杆自动抬杆放行，并通过网络传送到调度中心的计算机和服务器中；

车辆驶离称台后，自动栏杆自动落杆。

进一步的，还包括如下步骤：

称重后判别空车自重、载重状态是否正常，并根据入口和出口重量数据对比，自动生成数据。

进一步的，还包括如下步骤：

车辆信息和过磅信息通过字符叠加，叠加到实时视频图像上。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

1.本发明采用国内先进的etc技术和动态称重技术，系统自动获取车辆的身份信息、重量信息、车辆称重图片，提高车辆识别效率和准确性。

2.采用动态称重技术，在不停车状态下获取垃圾车称重信息。

3.自动判别空车自重、载重状态是否正常，通过大数据分析，防止称重过程中的作弊。

4.可自动统计称重信息、自动进行打印、可通过局域网、因特网连接实现数据共享和现场称重业务的实时监控，提高内部的智能化管理水平，实现现场无人值守。减少人为操作、避免人为犯错，从而减少企业的管理漏洞，最大程度的避免人为的跑、冒、滴、漏现象，有效地解决避免称重环节人为作弊的情况。

5.支持把车辆信息和过磅信息通过字符叠加，叠加到实时视频图像上，方便实时监控，并保存录像，方便稽查。

6.对垃圾车辆垃圾分类信息、重量信息进行统计分析，提供管理报表。

附图说明

图1为本发明提供的基于高速公路etc的垃圾处理场智能管理系统结构示意图。

图2为etc动态称重系统结构示意图。

图3为本发明系统工作流程图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图1所示，基于高速公路etc的垃圾处理场智能管理系统包括：数据库服务器、图片服务器、硬盘录像机、监控终端、报表管理终端、etc车辆管理终端、入口etc动态称重系统和出口etc动态称重系统。

其中，数据库服务器用于存储系统入口称重、入口车辆、出口车辆、出口称重、通过时间等车辆通行、称重信息；图片服务器用于存储垃圾运输车辆过磅抓拍图片信息，图片上面叠加车辆信息、称重信息等，方便事后稽查；硬盘录像机用于对过车图像24小时实时录像；监控终端由专人负责远程实时监控，用于对过车数据、视频实时监控，一旦发现异常及时处理，对于系统自动报警也要处理，可以一个人同时管理若干个出入口，提高效率；报表管理终端用于对业务数据查询统计；etc车辆管理终端用于对垃圾运输车辆进行登记核实，方便以后管理；入口etc动态称重系统和出口etc动态称重系统是本系统的核心系统，负责垃圾运输车辆的车辆识别、动态称重、自动计算、自动放行、自动检测异常等。

入口etc动态称重系统和出口etc动态称重系统构成相同，应用高速公路etc微波通讯技术，自动快速、准确的识别车辆信息，车辆身份信息通过认证后，系统通过获取红外检测器的信号从而控制地磅的前后端栏杆机自动抬落，车辆上磅称重，全自动的称重流程无需人工干预，不仅加快了检测速度，还大大减少了人为因素造成的称重误差，提高转运中心的重量检测精度。

etc动态称重系统包括：车辆自动识别系统6、视频监控系统1、红外检测系统2、自动栏杆机系统3、led信息显示屏、秤台4，红外检测系统设置在秤台两端，自动栏杆机系统设置在秤台出口处。

其中，车辆自动识别系统采用高速公路etc技术识别出车辆的身份信息，在车辆行进过程中动态采集车辆相关信息，主要包含车载obu设备、etc天线。

车辆自动识别系统包含车道控制器、天线检测设备和转换器，天线检测设备在其有效覆盖区域内若检测到车载电子标签，将读到的车辆信息发给车道控制器去验证是否为准入车辆，转换器用于把把射频信号转换为数据信号，与车道控制器连接；车道控制器通过i/o控制卡控制自动栏杆机，实现车辆放行，地感检测器检测到车辆离开后，通过向车道控制器发送信号实现栏杆自动落下。车道控制器通过和几种设备的数据交互来管理整个系统，并将信息反馈到中心管理端。车道控制器接收视频监控系统1、红外检测系统2、秤台4采集到的信息，并控制自动栏杆系统动作、led信息显示屏显示。

视频监控系统采用摄像机进行车辆前方、后方图像采集抓拍，通过远程监控提供车辆检查功能，前方上、下两个摄像头，后方上、下两个摄像头，可以全方位监控垃圾运输车辆的状态。在上方监控摄像机用来抓拍车辆中的物资是否卸完，下方安装的监控摄像机用来抓拍车辆底部检验是否作弊。视频监控下方摄像机同时抓拍车牌号并存储，自动与高速公路etc卡内的车辆信息(通过车辆自动识别系统获得)比对，并与动态称重系统无缝链接，称重信息自动叠加在视频图像上，尽量减少人为操作，并配置红外定位设备来确定车辆是否完全上磅。

视频监控系统图像同时通过网络实时传输到远程监控中心，监控中心通过视频对车辆进行检查，同时进行集中录像、存储与管理，对车辆过磅的完整过程进行24小时不间断监控录像。

红外检测系统保证车辆称重的准确性，系统利用红外线收发器对遮挡物检测的原理，可以对车辆进行横向的扫描，以检测车辆是否已经完全上称，避免称重信息的不准确。

在称重系统秤台两侧的边缘各安装一对红外车辆检测装置，红外车辆检测装置所发出的红外线与秤台边缘对齐。当红外检测系统光幕被遮挡时，车辆进入称重模式，连续光幕遮挡转化为未遮挡时，说明系统已经完全进入称重区域。红外车辆检测系统的检测信号通过i/o控制器传递到车道控制机5中的称重管理软件系统中，如果车辆还在上磅过程中，称重管理软件认为称重没有完成，不输出重量信息；当车辆已经完全上称，称重管理软件才允许进行重量信息的综合处理。称重管理软件中也可对是否采用红外车辆检测控制进行设置，如果设置为打开，即采用红外车辆检测控制功能；如果设置为屏蔽，则称重管理软件不判断红外车辆的检测情况直接可以进行称重数据采集。

自动栏杆机系统作为出入口控制系统重要部分，负责管理车辆的通行情况，主要包含自动栏杆机和车辆检测器等设备。系统完成需要采集的数据，如车辆基本信息、垃圾重量信息等，并自动抓拍图像保存，核实车辆为合法车辆后，自动抬杆放行。车辆通过栏杆后，车辆检测器检测到车辆完全离开称重区域后自动落杆。

led显示屏是系统无人值守重要信息提示设备，系统实时显示车辆信息，如车牌号、称重信息等，并提示驾驶员是否可以通行。led显示屏同时提供语音提示功能，方便提示垃圾车辆驾驶员，如遇到系统故障，驾驶员可以通过led信息显示屏上的按钮与监控中心通信，监控中心可以远程对设备进行操作。

出入口etc动态称重系统工作流程，如图3所示，包括如下步骤：

当汽车在驶入秤台过程中，称台传感器感知到车辆信息，同时红外检测传感器被遮挡，表示车辆驶入动态称重区域。当etc车辆进入天线设备的有效感应区域内，该车的相关信息就会被识别出来通过etc天线反馈给车道控制器，led屏幕显示器显示出该车的有关信息，如车牌号等。红外检测器没有被遮挡，车辆完全进入称重区域，led屏幕显示器显示车辆重量信息；前方、后方4个摄像机同时抓拍图片保存，以备后期检测使用，同时识别出车辆车牌与高速公路etc中车牌自动比对。垃圾车辆信息数据在本地保存后，栏杆自动抬杆放行，并通过网络传送到调度中心的计算机和服务器中，方便管理和监督。车辆驶离称台后，自动栏杆自动落杆。

基于上述系统，本发明能够实现以下功能：

1)通过etc技术自动识别垃圾运输车辆信息；

2)通过动态称重技术，在不停车状态下，自动快速采集垃圾运输车称重数据；

3)系统根据车辆每次称重数据，统计出车辆自重重量，并根据车辆登记时相关信息，如车型、载重数据等，自动判别空车自重、载重状态是否正常(即有无作弊行为)，如果车辆称重数据大于自重数据的1.1倍，说明车辆没有完全卸载；如果车辆称重数据远小于车辆称重加上垃圾类型对应比重乘以体积，说明车辆没有满载，并根据入口和出口重量数据对比，自动生成数据；

4)红外防作弊功能，通过红外对射，对过磅车辆进行定位，防止车辆在未完全上磅的情况下过磅；

5)快速打印多联磅单，避免手工开单误写，并提供详细报表功能；

6)支持过磅抓拍，自动抓拍图像存储，图像与磅单关联；

7)支持把车辆信息和过磅信息通过字符叠加，叠加到实时视频图像上，方便实时监控，并保存录像，方便稽查。

8)对垃圾车辆垃圾分类信息、重量信息进行统计分析，提供管理报表。

9)根据需求处理数据精度，可对皮重、毛重、金额数据的精度(保留小数位数)及处理方式(去位、进位、四舍五入)进行自定义设定；

10)提供车辆皮重自动监测，通过记录车辆每一次过磅时的皮重，软件可以自动计算出每个车的平均皮重，在系统中设一个阈值，如果垃圾运输车在过磅时，皮重超过阈值。系统提示数据异常而报警，根据需要通知管理人员，或者自动保存录像、相关数据，方便事后稽查；

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。