一种基于姿态传感器的动态检测站

1.本实用新型涉及公共交通与智慧城市建设技术领域，具体为一种基于姿态传感器的动态检测站。


背景技术：

2.目前我国对公路汽车荷载标准有现行规范，然而，我国大陆幅员辽阔，车辆超重且缺乏有效监管现象在全国各地屡见不鲜，公路的维护与保养又因缺乏有效合理的治理手段。因此，建立一种车辆动态称重系统就显得十分急切且必要。另一方面，智慧城市离我们的平常生活已经渐行渐近。“智慧城市”从一个概念逐步走向现实，在人们的公共安全、无线数字、交通出行和城市服务等各个方面得到了令人猝不及防的呈现。车辆动态称重也从理论分析渐渐走向了实际。在无人管理或者人工管理艰难的公路段，车辆动态称重具有明显的优势。
3.在我国智慧城市的车辆动态称重仍然以大城市桥梁称重为主，部分公路因缺乏超重测量手段出现缺少治理，超重肆无忌惮，最终导致公路受到不同程度的损害，甚至出现车毁人亡的结果，令人痛心。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于姿态传感器的动态检测站，解决了上述背景技术中提出的问题。
5.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种基于姿态传感器的动态检测站，包括动态称重终端控制站、超重检测站、摄像监测站、动态称重现场站，所述动态称重终端控制站设置于距离所述动态称重现场站的监测点1
±
0.1km处，所述摄像监测站设置于所述动态称重现场站之前；
6.所述超重检测站包括设置于所述动态称重现场站位置的若干姿态传感器，还包括超重检测工控机、监控摄像头、移动测速雷达、5g通讯模块以及人机交互外设，所述姿态传感器、监控摄像头、移动测速雷达、5g通讯模块、人机交互外设均与所述超重检测工控机通讯连接；
7.所述姿态传感器包括微处理器、陀螺仪传感器、加速力计、磁力计传感器、倾角传感器以及存储模块，所述超重检测工控机、微处理器、陀螺仪传感器、加速力计、磁力计传感器、倾角传感器以及存储模块均与所述微处理器通讯连接。
8.进一步的，所述超重检测站中还包括超重检测站提示屏、超重检测站电源，所述超重检测站提示屏设置于所述动态称重终端控制站和动态称重现场站的中间位置，所述超重检测站提示屏与所述超重检测工控机通讯连接，所述超重检测站电源用于给所述超重检测工控机、姿态传感器、监控摄像头、移动测速雷达、5g通讯模块、人机交互外设、超重检测站提示屏进行供电。
9.进一步的，若干所述姿态传感器整体呈三组两列设置，每个所述姿态传感器之间
均通过rs485总线通讯的方式进行连接，再通过can通讯总线与所述超重检测工控机通讯连接。
10.进一步的，所述姿态传感器中还包括姿态传感器电源，所述姿态传感器电源用于给所述微处理器、陀螺仪传感器、加速力计、磁力计传感器、倾角传感器以及存储模块进行供电。
11.进一步的，所述动态称重现场站的位置设置有称重区域，动态称重区域中设置有动态称重模块。
12.进一步的，所述姿态传感器上布设有钢板，钢板的长度为750
±
5mm。
13.有益效果
14.本实用新型提供了一种基于姿态传感器的动态检测站。与现有技术相比具备以下有益效果：
15.一种基于姿态传感器的动态检测站，采用远程方式进行数据交互通信,能通过5g模块进行通信,可以使动态称重终端控制站的工作人员实时对过往车辆数据进行监测。根据工控机分析所得到的车辆数据进行评估和预测，及时通知车辆处理，预防超重造成对人民生命财产安全与交通道路的损害，使交警同志及时进行应急处理。
附图说明
16.图1为本实用新型的结构框图；
17.图2为本实用新型超重检测站的结构框图；
18.图3为本实用新型姿态传感器的结构框图。
19.图中：1、动态称重终端控制站；2、超重检测站；21、超重检测工控机；22、姿态传感器；221、微处理器；222、陀螺仪传感器；223、加速力计；224、磁力计传感器；225、倾角传感器；226、存储模块；228、姿态传感器电源；23、监控摄像头；24、移动测速雷达；25、5g通讯模块；26、人机交互外设；27、超重检测站提示屏；28、超重检测站电源；3、摄像监测站；4、动态称重现场站。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种基于姿态传感器的动态检测站，包括动态称重终端控制站1、超重检测站2、摄像监测站3、动态称重现场站4，动态称重终端控制站1设于距动态称重现场站4监测点1km左右处，动态称重现场站4与超重检测站2放置在现场监测点，摄像监测站3放置在动态称重监测站4之前，超重检测站提示屏27置于动态称重现场站4与动态称重终端控制站1中点位置，动态称重现场站4由三组两列姿态传感器22通过rs485总线通讯的方式进行连接组合而成，姿态传感器22采集到车辆的动态参数数据，通过rs458与can通讯总线，将数据发送到超重检测站2中，数据由can接口转发给超重检测工控机21，并对数据进行处理；
22.超重检测工控机21由can总线获取车辆经过时动态称重现场站4时的动态数据与静态参数等，经滤波、神经网络计算，将重量、车牌号、速度等参数经5g通讯模块25上传至动态称重终端控制站1，以ieee802网络协议为基础进行数据的传输，动态称重终端控制站1接收到数据后进行相应处理(处理包括云端数据存储，车辆拦截与分流提醒)；
23.姿态传感器22内置有微处理器221、陀螺仪传感器222(采用fxas21002c芯片)、加速度计223、磁力计传感器224(采用fxos8700cq芯片)、倾角传感器225和存储模块226，向外基于rs485总线与can总线协议与超重检测工控机21进行实时数据上传与通讯，为了更好得利用陀螺仪传感器222、加速度计223、磁力计传感器224采样的数据需要对滑坡测算模块进行姿态解算，姿态传感器22中采用四元数对姿态进行解算，经微处理器22对数据的解算后通过微处理器22的串口接口与rs485通讯模块连接，将数据发送到rs485通讯总线上，其中存储模块226可以对坡度信息进行存储和读取，保证数据的大量存储，采用上述两种芯片的陀螺仪传感器222、磁力计传感器224均具有低温漂、高精度的特点，并利用mems技术使得陀螺仪传感器和加速度磁力计精度得到提高；
24.另外，由于车辆经过路面后可能受颠簸、风阻等因素导致，所以需要增加姿态传感器22对过往车辆重量信息、轴距信息等参数进行反映。故可以在道路中增设三组姿态传感器22对车辆参数数据进行更精准的测算，并通过rs485总线将测得的数据汇总传输至can总线，更好地对车辆参数信息进行监测；
25.还包括动态称重模块，通过姿态传感器22对车辆进行数据采样，为防止车辆倾斜进入动态称重区域从而对数据的准确性造成影响，姿态传感器22的排列方式采用两行三列布置，此布置方法可以消除因车辆倾斜进入动态称重区对数据准确性造成的误差，进一步提高测量精度；
26.姿态传感器22获取到车辆数据，监控摄像头23获取车辆的车牌信息，移动测速雷达24获取车辆的速度信息等数据一同传输给超重检测工控机21，超重检测工控机21对获取的数据进行融合和处理，超重检测工控机21再将处理后的相关数据通过5g通讯模块25传输给动态称重终端控制站1，超重检测站提示屏27对车辆的行进车道实现动态规划，动态称重终端控制站1通知交警同志对超重车辆进行拦截或导流。
27.动态称重终端控制站1中的控制平台通过pc完成对界面的显示，具体而言是通过windows操作系统进行应用程序开发，以c++面向对象的语言为基础，利用mfc提供的api库函数，编写动态称重终端控制平台界面。更好实现对公路交通运输状况的动态调节。
28.综上，本实用新型提供的一种基于姿态传感器的动态检测站的设计，可进一步拓展动态称重的实现形式，实现精度高，能够实时对车辆称重结果进行显示，并且本实用新型可应用于各个需要监测的路段。
29.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
30.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，
可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。