專利名稱：動(dòng)態(tài)機(jī)動(dòng)車超載自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動(dòng)態(tài)機(jī)動(dòng)車超載自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)及方法，特別是利用微波自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和觸電傳動(dòng)感應(yīng)技術(shù)有機(jī)集成的系統(tǒng)及方法。
客、貨運(yùn)機(jī)動(dòng)車超載問題是現(xiàn)今社會(huì)的一大難題，由于受利益的驅(qū)動(dòng)，絕大部份的客、貨運(yùn)機(jī)動(dòng)車都存在超載的問題，特別是礦產(chǎn)品的主要產(chǎn)區(qū)，95％以上的長(zhǎng)途貨運(yùn)車都嚴(yán)重超載，核定載重量9噸的車，有的甚至裝到20噸，長(zhǎng)途跋涉從礦區(qū)拉到港口或目的地。超載不僅是重大交通道路事故的主要根源，也嚴(yán)重的破壞道路，造成污染，減少車輛的壽命。目前，交警部門對(duì)超載的治理，也僅限于出動(dòng)警力，上路查、堵，主觀判斷超載的重量。這樣不僅造成道路堵車，查一漏百，而且執(zhí)法沒有科學(xué)依據(jù)，造成車主與交警的爭(zhēng)執(zhí)和矛盾。
據(jù)了解，目前國(guó)內(nèi)對(duì)超載的查驗(yàn)，一是僅靠肉眼檢測(cè)，這種方法不科學(xué)，主觀臆斷；二是靠丈量面積計(jì)算重量，對(duì)于不同的產(chǎn)品，面積和重量是不成比例的，沒有科學(xué)性；三是將懷疑超載的車輛開到指定地點(diǎn)稱重，這只是抽查的方法，容易查一漏百，執(zhí)法不嚴(yán)肅。以上三種方法必須停車查驗(yàn)，容易造成道路堵塞，嚴(yán)重影響交通道路的暢通。此外還有一種動(dòng)態(tài)電子地磅，可在10公里/小時(shí)之內(nèi)進(jìn)行稱重檢測(cè)，但由于施工復(fù)雜，需要封路深挖地基(20米長(zhǎng)×3米寬×0.8米高)成本造價(jià)高，低速容易造成道路堵車，不能廣泛應(yīng)用。
本發(fā)明的目的就是為了解決以上問題，提供一種不停車的超載自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)及方法，使客、貸運(yùn)車輛時(shí)速在5公里-120公里的運(yùn)行中，準(zhǔn)確無誤的判斷出車輛的總重量，并能自動(dòng)計(jì)算出超載的重量并打印或存儲(chǔ)，使查驗(yàn)超載工作變的更加合理、科學(xué)，為執(zhí)法提供有利的證據(jù)，把交警從路面繁忙的查堵工作中解放出來，通過計(jì)算機(jī)便可對(duì)全部過往車輛逐一核查。
本發(fā)明實(shí)觀上述目的的方案包括計(jì)算機(jī)、微波讀寫子系統(tǒng)、觸電傳動(dòng)感應(yīng)子系統(tǒng)、地感子系統(tǒng)、抓拍子系統(tǒng)、超載識(shí)別子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)以及自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)方法。
所述微波讀寫子系統(tǒng)其特征是它由三部份組成，微波讀寫器，微波發(fā)射接收天線，微波電子芯片。微波讀寫器和微波發(fā)射接收天線包括微波發(fā)射機(jī)、微波接收機(jī)、喚醒時(shí)間器、快速檢索輔助單元。讀寫檢測(cè)單元，用于向微波電子芯片發(fā)送數(shù)據(jù)并接收來自微波電子芯片的應(yīng)答信號(hào)。它包括數(shù)字電路模塊，微波電路模塊和天線；數(shù)字電路模塊又包括控制部分和數(shù)據(jù)解調(diào)部分，微波電路模塊調(diào)制發(fā)射到微波電子芯片的數(shù)據(jù)，提供一個(gè)連續(xù)載波用于微波電子芯片的反向散射波，接收和解調(diào)來自微波電子芯片的反向散射波信號(hào)，快速檢索輔助單元主要由單片機(jī)MCU組成，它與讀寫檢測(cè)單元相連，對(duì)讀寫檢測(cè)單元讀入的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。微波電子芯片包括標(biāo)識(shí)符識(shí)別區(qū)處理器CPU、只讀存儲(chǔ)器ROM、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器RAM，每個(gè)微波電子芯片的標(biāo)識(shí)符識(shí)別區(qū)中有一個(gè)芯片的出廠唯一編號(hào)，動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器RAM中存儲(chǔ)有下述各種代碼車輛國(guó)際終身編碼、車主名稱、車牌號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào)、車架號(hào)、車型、車輛顏色、核定載重量、車輛自重、車輛長(zhǎng)度、車輛軸數(shù)、識(shí)別代碼；只讀存儲(chǔ)器ROM中存儲(chǔ)有芯片管理系統(tǒng)COS，即監(jiān)控程序，管理上述動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器RAM的信息的讀或不能讀。寫或不能寫。改或不能改。
所述觸電傳動(dòng)感應(yīng)子系統(tǒng)是動(dòng)態(tài)觸電傳動(dòng)感應(yīng)稱重系統(tǒng)，其特征是它是由觸電傳動(dòng)感應(yīng)器、機(jī)箱、低功耗電氣部件、高能樹脂膠、稱重識(shí)別單元、數(shù)據(jù)檢測(cè)單元組成，稱重觸電傳動(dòng)感應(yīng)器采用交錯(cuò)式類型，每個(gè)車道安裝兩個(gè)長(zhǎng)度為1.8M以上的感應(yīng)器。兩個(gè)感應(yīng)器的距離為3.5M用于檢測(cè)車輛的出現(xiàn)和測(cè)量長(zhǎng)度；機(jī)箱內(nèi)置中央處理器、電纜連接器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、避雷器、調(diào)解器；低功耗電氣部件接收觸電傳動(dòng)感應(yīng)器的信號(hào)作為輸入信號(hào)；高能樹脂膠用于安裝觸電傳動(dòng)感應(yīng)器；稱重識(shí)別單元和數(shù)據(jù)檢測(cè)單元對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分析、測(cè)算、存儲(chǔ)、傳送、并能準(zhǔn)確的檢測(cè)出每部車輛的數(shù)據(jù)，如，通過時(shí)間、車牌號(hào)、車型、車主名稱、核定載重量、自重、實(shí)際載重量、軸距、軸數(shù)、車體長(zhǎng)度、車道、類型、車速等信息。并可根據(jù)不同設(shè)置進(jìn)行處理。
所述地感子系統(tǒng)是觸發(fā)裝置，它包括地感線圈、控制器、電纜，當(dāng)車輛通過時(shí)，觸發(fā)地感線圈，啟動(dòng)微波讀寫器，識(shí)讀車輛上安裝的微波電子芯片中的信息。
所述抓拍子系統(tǒng)是輔助手段，它包括數(shù)碼相機(jī)，圖文識(shí)別單元，當(dāng)無微波電子芯片的車輛通過時(shí)，該系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)，拍攝車牌號(hào)和車頭，以區(qū)別判斷核定載重量、自重。
所述超載識(shí)別子系統(tǒng)是綜合性的識(shí)別、運(yùn)算、鑒定、記錄、傳輸系統(tǒng)，它能將各種有效的信息進(jìn)行匯總、分類、比對(duì)、得出正確的結(jié)論。明確提示是那輛車超載，超載多少，應(yīng)該如何處罰。
所述數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)和傳輸子系統(tǒng)主要是對(duì)采集的信息分類保管、存儲(chǔ)、傳輸，可同時(shí)存放40萬輛車的信息。
所述超載識(shí)別檢測(cè)方法是利用計(jì)算機(jī)、微波讀寫子系統(tǒng)、觸電傳動(dòng)感應(yīng)子系統(tǒng)、地感子系統(tǒng)、抓拍子系統(tǒng)、超載識(shí)別子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)對(duì)動(dòng)態(tài)機(jī)動(dòng)車超載進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)，為嚴(yán)格執(zhí)法提供科學(xué)依據(jù)。其特征是包括以下步驟1)將微波電子芯片根據(jù)不同的要求和管理方面的需要封裝成漂亮、美觀、標(biāo)志明顯的電子卡；2)將電子卡初駛化及個(gè)人化，由交管部門或主管部門向電子卡中寫入下述幾組數(shù)據(jù)信息車輛國(guó)際終身編碼、車主名稱、車牌號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào)、車架號(hào)、車型、車輛顏色、核定載重量、車輛自重、車輛長(zhǎng)度、車輛軸數(shù)、識(shí)別代碼；3)初始化及個(gè)人化的電子卡連同車牌一起發(fā)給車主，作為車輛入戶認(rèn)證的電子車牌；4)將電子卡安裝于車輛前風(fēng)擋玻璃上方。
由于采用了以上方案，將客、貨運(yùn)機(jī)動(dòng)車輛關(guān)鍵性的物理數(shù)據(jù)及特征通過計(jì)算機(jī)技術(shù)寫入一個(gè)智能化的電子媒體，稱之為“機(jī)動(dòng)車輛電子車牌”。在車輛上牌入戶時(shí)，由車管部門連同車牌一起發(fā)給車主；已上牌的在年審或辦理客、貨運(yùn)營(yíng)運(yùn)手續(xù)時(shí)一并辦理。車牌較易偽造，但電子卡內(nèi)由于采用了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)加密技術(shù)等現(xiàn)代科技手段，保證了電子卡的唯一性和不可偽造性。電子卡的使用同交管部門管理體制和管理方法相結(jié)合，就能保證電子卡的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性從而保證超載識(shí)別檢測(cè)的可靠性，就能為交警‘治超’提供科學(xué)的管理辦法，為處理超載提供合法的依據(jù)。由于本系統(tǒng)采用微波技術(shù)，有線/無線傳輸技術(shù)就能保證執(zhí)法人員在不停車的情況下在較遠(yuǎn)距離(15米)，用最短的時(shí)間和簡(jiǎn)便的操作方式，檢測(cè)出所通過的車輛是否超載，超載數(shù)量，便于交警人員采取相應(yīng)的處理措施。
本發(fā)明提出兩種檢測(cè)方式，固定式檢測(cè)方法和移動(dòng)式檢測(cè)方法。


圖1是本發(fā)明動(dòng)態(tài)機(jī)動(dòng)車超載自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)及方法結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明動(dòng)態(tài)機(jī)動(dòng)車超載自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)及方法工作原理方框圖。
圖3是本發(fā)明電子卡功能方框示意圖。
圖4是本發(fā)明電子卡形成流程圖。
圖5是本發(fā)明微波讀寫器電路原理框圖。
圖6是本發(fā)明觸電傳動(dòng)感應(yīng)器電路原理框圖A。
圖7是本發(fā)明觸電傳動(dòng)感應(yīng)器電路原理框圖B。
下面通過具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
實(shí)施例為了完整描述，本實(shí)施例同時(shí)包括了一種動(dòng)態(tài)機(jī)動(dòng)車超載自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法。其中所述微波讀寫子系統(tǒng)的電子卡(圖3、4)中有處理器CPU、只讀存儲(chǔ)器ROM、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器RAM、標(biāo)識(shí)符識(shí)別區(qū)；每一張電子卡的標(biāo)識(shí)符識(shí)別區(qū)中有一個(gè)芯片的出廠唯一編號(hào)；所述動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器RAM中存儲(chǔ)有需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息，如；車輛國(guó)際終身編碼、車主名稱、車牌號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào)、車架號(hào)、車型、車輛顏色、核定載重量、車輛自重、車輛長(zhǎng)度、車輛軸數(shù)、識(shí)別代碼；所述只讀存儲(chǔ)器ROM中存儲(chǔ)有芯片管理系統(tǒng)COS，即監(jiān)控程序，管理上述動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器RAM中的信息的讀或不能讀、寫或不能寫、改或不能改；電子卡內(nèi)還設(shè)置有數(shù)據(jù)自毀終端，在遇破壞或被強(qiáng)行取走時(shí)，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)自動(dòng)消失。所述微波讀寫子系統(tǒng)中(圖5)的微波發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、喚醒時(shí)間器、讀寫檢測(cè)單元、快速檢索輔助單元是指微波發(fā)射機(jī)、接收機(jī)用于與外界設(shè)備進(jìn)行連接，向電子卡中寫入數(shù)據(jù)或讀出電子卡中的數(shù)據(jù)；喚醒時(shí)間器用于控制電子卡的“休眠”與工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換；讀寫檢測(cè)單元用于向電子卡發(fā)送數(shù)據(jù)并接收來自電子卡中的應(yīng)答信號(hào)，它包括數(shù)字電路?？?、微波射頻電路模塊和天線；數(shù)字電路模塊又包括控制部分和數(shù)據(jù)解調(diào)部分，微波電路模塊調(diào)制發(fā)射到電子卡的數(shù)據(jù)，提供一個(gè)連續(xù)載波用于電子卡的反向散射波，接收和解調(diào)來自電子卡的反向散射波信號(hào)；快速檢索輔助單元主要由單片機(jī)MCU組成，它與讀寫檢測(cè)單元相連，對(duì)讀寫檢測(cè)單元讀入的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。還包括有系統(tǒng)計(jì)算機(jī)主機(jī)和副機(jī)，它與讀寫檢測(cè)單元的連接是通過快速檢索輔助單元，它與快速檢索輔助單元中的單片機(jī)MCU之間采用高速雙口RAM以并行方式傳送數(shù)據(jù)，并可以采集、存儲(chǔ)、比對(duì)、分析、處理電子卡的有關(guān)信息；它還可以通過網(wǎng)絡(luò)連接公安部交管局及各省、市車輛管理所的局域網(wǎng)上傳、存放、下載各種車輛專用信息；計(jì)算機(jī)中還存有本地?cái)?shù)據(jù)庫中的“超載違章車輛”；可以按比對(duì)檢測(cè)結(jié)果發(fā)出截停、處罰、記錄、放行等指令。
所述觸電傳動(dòng)感應(yīng)子系統(tǒng)是由觸電傳動(dòng)感應(yīng)器(圖6、7)、機(jī)箱、低功耗電氣部件、高能樹脂膠、稱重識(shí)別單元、數(shù)據(jù)檢測(cè)單元組成。其稱重觸電傳動(dòng)感應(yīng)器是一種經(jīng)特殊加工后能將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能的材料。是由金屬編織芯線、觸電材料和金屬外殼制成同軸結(jié)構(gòu)。主要是將觸電材料置于一個(gè)強(qiáng)電場(chǎng)中極化，數(shù)量級(jí)為每一毫米厚的觸電材料大約100000V。無護(hù)套電纜的電暈場(chǎng)也采用這種電場(chǎng)。極化場(chǎng)使非結(jié)晶聚合體變成半晶體的形式，同時(shí)又保留了許多聚合體的柔韌特性。觸電材料在受到機(jī)械沖擊或振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電荷。在原子層，偶極子(氫—氟偶對(duì))的排列順序被打亂，并試圖使其恢復(fù)原來的狀態(tài)。這個(gè)偶極子被打亂的結(jié)果就是有一個(gè)電子流形成。就像海綿中的水，當(dāng)你擠壓一塊濕海綿時(shí)，水會(huì)從海綿中流出來，當(dāng)你松開時(shí)，水又被吸回去，這同觸電傳動(dòng)感應(yīng)器十分相似。當(dāng)有壓力施加到觸電傳動(dòng)感應(yīng)器上時(shí)，就產(chǎn)生了電荷(電壓)，而當(dāng)去掉負(fù)載時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相反極性的信號(hào)。它產(chǎn)生的電壓可以相當(dāng)高，但觸電傳動(dòng)感應(yīng)器產(chǎn)生的電流卻比較小。觸電傳動(dòng)感應(yīng)器的檢測(cè)原理就是在車輛經(jīng)過時(shí)采集信息，也就是在輪胎經(jīng)過觸電傳動(dòng)感應(yīng)器時(shí)采集信息。感應(yīng)線圈只能顯示出一個(gè)大金屬物體經(jīng)過了線圈，只能提供車輛的有限的特征信息。而觸電傳動(dòng)感應(yīng)器檢測(cè)經(jīng)過觸電傳動(dòng)感應(yīng)器的輪胎，產(chǎn)生一個(gè)與施加到觸電傳動(dòng)感應(yīng)器上的壓力成正比的模擬信號(hào)，并且輸出的周期與輪胎停留在觸電傳動(dòng)感應(yīng)器上的時(shí)間相同。每當(dāng)一個(gè)輪胎經(jīng)過觸電傳動(dòng)感應(yīng)器時(shí)，觸電傳動(dòng)感應(yīng)器就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的電子脈沖。觸電傳動(dòng)感應(yīng)器在行駛中稱重(WIM)的檢測(cè)原理是對(duì)受力產(chǎn)生的信號(hào)積分。觸電傳動(dòng)感應(yīng)器采用交錯(cuò)式類型，每個(gè)車道安裝兩個(gè)長(zhǎng)度為1.8M以上的觸電傳動(dòng)感應(yīng)器。兩個(gè)觸電傳動(dòng)感應(yīng)器的距離為3.5M用于檢測(cè)車輛的出現(xiàn)和測(cè)量長(zhǎng)度；機(jī)箱內(nèi)置中央處理器、電纜連接器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、避雷器、調(diào)解器；低功耗電氣部件接收觸電傳動(dòng)感應(yīng)器的信號(hào)作為輸入信號(hào)；高能樹脂膠用于安裝觸電傳動(dòng)感應(yīng)器；稱重識(shí)別單元和數(shù)據(jù)檢測(cè)單元對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分析、測(cè)算、存儲(chǔ)、傳送、并能準(zhǔn)確的檢測(cè)出每部車輛的數(shù)據(jù)，如，通過時(shí)間、車牌號(hào)、車型、車主名稱、核定載重量、自重、實(shí)際載重量、軸距、軸數(shù)、車體長(zhǎng)度、車道、類型、車速等信息。并可根據(jù)不同設(shè)置進(jìn)行處理。
所述觸電傳動(dòng)感應(yīng)子系統(tǒng)性能符合ASTME1318-94動(dòng)態(tài)稱重標(biāo)準(zhǔn)。觸電傳動(dòng)感應(yīng)器長(zhǎng)度方向上的輸出一致性小于±7％，埋設(shè)在路面下永久性安裝時(shí)，稱重精度在±10％以內(nèi)，適用于ASTME1318-94標(biāo)準(zhǔn)I類動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)；臨時(shí)安裝在路面時(shí)，稱重精度在±15％以內(nèi)，適用于ASTME1318-94標(biāo)準(zhǔn)II類動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)。觸電傳動(dòng)感應(yīng)器精度與車輛振動(dòng)和跳動(dòng)有關(guān)，與輪胎壓在觸電傳動(dòng)感應(yīng)器上的面積有關(guān)，與溫度有關(guān)，需要溫度補(bǔ)償。尤其是道路質(zhì)量對(duì)系統(tǒng)精度影響很大，用在水泥路面較好，壽命長(zhǎng)于瀝青路面，用于動(dòng)態(tài)稱重的道路質(zhì)量應(yīng)符合ASTM的有關(guān)規(guī)定。通?？梢员ＷC的精度是±10％，個(gè)別的可達(dá)1-2％。速度范圍可以從5公里/小時(shí)到120公里/小時(shí)。重量下限是自行車，上限可根據(jù)計(jì)算機(jī)軟件和電容器調(diào)整，最高可達(dá)到120噸。
本發(fā)明根據(jù)需要可分為兩種檢測(cè)方式，一種是固定式檢測(cè)方法；所述固定式檢測(cè)設(shè)備設(shè)置于主要道口、收費(fèi)檢查站前方約300米處。系統(tǒng)中包括計(jì)算機(jī)、微波讀寫子系統(tǒng)、觸電傳動(dòng)感應(yīng)子系統(tǒng)、地感子系統(tǒng)、抓拍子系統(tǒng)、超載識(shí)別子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)以及自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)方法。地感子系統(tǒng)和觸電傳動(dòng)感應(yīng)子系統(tǒng)通過外來施加的壓力，激活微波讀寫子系統(tǒng)工作，讀取電子卡中的信息；觸電傳動(dòng)感應(yīng)子系統(tǒng)將壓力產(chǎn)生的電荷轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)，測(cè)出通過車輛的總重量信息；兩組信息通過計(jì)算機(jī)的運(yùn)算、超載識(shí)別子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)的分析、比對(duì)，將通過車輛的通過時(shí)間、車牌號(hào)、車型、車主名稱、核定載重量、自重、實(shí)際載重量、超載重量、處罰內(nèi)容等信息快速顯示出來；對(duì)超載車輛進(jìn)行聲光報(bào)警，并將有關(guān)信息傳輸?shù)角胺綑z查站，對(duì)本地車(有電子卡)可進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，傳輸?shù)疆?dāng)?shù)剀嚬懿块T，為防止道路堵塞可進(jìn)行每月或每季集中處罰；對(duì)無電子卡的車輛，抓拍子系統(tǒng)將車牌、車頭拍攝下來，從數(shù)據(jù)庫的車輛載重分類表中查找核定載重量、自重等信息，并與實(shí)際載重量分析、比對(duì)，做出是否超載的判斷，如屬超載，將有關(guān)信息傳輸?shù)角胺綑z查站，伴有聲光報(bào)警，前方檢查站可將有關(guān)信息打印并攔截車輛進(jìn)行處罰。如屬無超載車輛則放行通過。另一種是移動(dòng)式的，所述移動(dòng)式的計(jì)算機(jī)可選擇車載臺(tái)式機(jī)或手提筆記本電腦。觸電傳動(dòng)感應(yīng)器可放置于高性能橡膠墊中，平鋪設(shè)在要查驗(yàn)的路段，其他子系統(tǒng)可放置在查驗(yàn)車中，對(duì)過往車輛實(shí)行機(jī)動(dòng)查驗(yàn)，傳輸方式可采用無線調(diào)制解調(diào)器上網(wǎng)。
所述超載識(shí)別檢測(cè)方法是利用計(jì)算機(jī)、微波讀寫子系統(tǒng)、觸電傳動(dòng)感應(yīng)子系統(tǒng)、地感子系統(tǒng)、抓拍子系統(tǒng)、超載識(shí)別子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)對(duì)動(dòng)態(tài)機(jī)動(dòng)車超載進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)，為嚴(yán)格執(zhí)法提供科學(xué)依據(jù)。其特征是包括以下步驟1)將微波電子芯片根據(jù)不同的要求和管理方面的需要封裝成漂亮、美觀、標(biāo)志明顯的電子卡；2)將電子卡初駛化及個(gè)人化，由交管部門或主管部門向電子卡中寫入下述幾組數(shù)據(jù)信息車輛國(guó)際終身編碼、車主名稱、車牌號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào)、車架號(hào)、車型、車輛顏色、核定載重量、車輛自重、車輛長(zhǎng)度、車輛軸數(shù)、識(shí)別代碼；3)初始化及個(gè)人化的電子卡連同車牌(已上牌的在年審或辦理客、貨運(yùn)營(yíng)運(yùn)手續(xù)時(shí)一并辦理)一起發(fā)給車主，作為車輛入戶認(rèn)證的電子車牌；4)將電子卡安裝于車輛前風(fēng)擋玻璃上方。在對(duì)電子卡進(jìn)行初始化及個(gè)人化時(shí)，還將對(duì)四組以上信息進(jìn)行押碼加密處理，然后將加密后的信息一并寫入電子卡中。根據(jù)固定式和移動(dòng)式的不同，其用法也不同。在主干道、檢查站、道橋關(guān)口等處設(shè)置固定式動(dòng)態(tài)機(jī)動(dòng)車超載自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)，在不停車的情況下對(duì)過往客、貨運(yùn)車輛進(jìn)行逐一檢查超載情況；快速檢索輔助單元和超載識(shí)別子系統(tǒng)通過檢測(cè)單元利用微波信號(hào)即時(shí)讀取被檢過往客、貨運(yùn)車輛上的電子卡中的數(shù)據(jù)，傳送到系統(tǒng)計(jì)算機(jī)，系統(tǒng)計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，決定放行、抓拍或截停車輛；在查驗(yàn)車上設(shè)置移動(dòng)式動(dòng)態(tài)機(jī)動(dòng)車超載自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)，觸電傳動(dòng)感應(yīng)器可放置于高性能橡膠墊中，平鋪設(shè)在要查驗(yàn)的路段，對(duì)過往車輛進(jìn)行人機(jī)相結(jié)合的隨機(jī)檢查，快速檢索輔助單元和超載識(shí)別子系統(tǒng)通過檢測(cè)單元利用微波信號(hào)即時(shí)讀取被檢客、貨運(yùn)車輛上的電子卡中的數(shù)據(jù)，傳送到系統(tǒng)計(jì)算機(jī)，系統(tǒng)計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，決定放行、抓拍或截停車輛。傳輸方式可采用無線調(diào)制解調(diào)器上網(wǎng)。
所述動(dòng)態(tài)機(jī)動(dòng)車超載自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)及方法的微波讀寫子系統(tǒng)為了達(dá)到車輛在時(shí)速100公里的運(yùn)行中距離15-20米能準(zhǔn)確、無誤、及時(shí)、迅速的讀出車輛電子卡中的數(shù)據(jù)，采用824-960MHZ、2.45GHZ、5.8GHZ載波頻率，可根據(jù)不同需要選擇。
下面對(duì)本實(shí)施例的各部分進(jìn)一步詳述。一、本實(shí)施例動(dòng)態(tài)機(jī)動(dòng)車超載自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)及方法的構(gòu)成本系統(tǒng)由以下幾部份構(gòu)成附圖1是本發(fā)明動(dòng)態(tài)機(jī)動(dòng)車超載自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)及方法結(jié)構(gòu)示意圖。圖中①電子卡、②計(jì)算機(jī)、③微波讀寫子系統(tǒng)、④觸電傳動(dòng)感應(yīng)子系統(tǒng)、⑤地感子系統(tǒng)、⑥抓拍子系統(tǒng)、⑦超載識(shí)別子系統(tǒng)、⑧數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、⑨傳輸子系統(tǒng)、⑩聲光報(bào)警器。
(一)、計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)的配置要求；GPU PIII、主板、RAM 128M、網(wǎng)卡、硬盤40G、機(jī)箱、開關(guān)電源、顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤、網(wǎng)絡(luò)集線器、網(wǎng)線。
1、連接公安部交管局各省、市車輛管理所的局域網(wǎng)上，上傳、存放、下載各種車輛專用信息。
2、采集、存儲(chǔ)、比對(duì)、分析、處理車輛電子卡和觸電傳動(dòng)感應(yīng)子系統(tǒng)內(nèi)的有關(guān)信息。
3、存放“車輛載重分類表”“超載車輛數(shù)據(jù)庫”4、按檢測(cè)結(jié)果，命令截查機(jī)構(gòu)放行合法車輛，或命令截查機(jī)構(gòu)截停非法車輛。
5、系統(tǒng)配置計(jì)算機(jī)主機(jī)及副機(jī)，主機(jī)用于日常檢測(cè)過往車輛；副機(jī)用于核對(duì)被截停查車輛的各種信息數(shù)據(jù)，副機(jī)連接公安部交管局廣域網(wǎng)，并通過廣域網(wǎng)服務(wù)器調(diào)用其它省、市車管所車輛標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)以備查詢。
(二)、微波讀寫子系統(tǒng)1、電子卡作為車輛電子卡的微波電子芯片為達(dá)到較遠(yuǎn)距離(15米)不停車檢測(cè)車輛數(shù)據(jù)信息的技術(shù)要求，采用了2.45GHZ載波頻率的微波識(shí)別硬件框架。主要技術(shù)參數(shù)是帶八位GPU；有4K字節(jié)ROM；有用戶256字節(jié)RAM；功率300mw；檢測(cè)距離15米；可以不停車檢測(cè)時(shí)速為120公里的過往車輛；讀/寫檢測(cè)單元對(duì)電子芯片的正向鏈接的數(shù)據(jù)傳輸速率189Kbps；電子芯片對(duì)讀/寫檢測(cè)單元的反向鏈接的數(shù)據(jù)傳輸速率92Kbps；使用環(huán)境溫度-40℃-+85℃。
2、微波讀寫器和雙發(fā)射天線、雙接收天線微波讀寫器是本系統(tǒng)中的重要部件，它由讀/寫檢測(cè)單元、雙發(fā)射天線和雙接收天線、快速檢索輔助單元、電子卡芯片初始化及個(gè)人化的發(fā)卡系統(tǒng)組成。作為在較遠(yuǎn)距離(15米)向電子卡發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)及接收來自電子卡的應(yīng)答信號(hào)。
1)、讀/寫檢測(cè)單元由數(shù)字電路模塊和微波射頻電路模塊兩部分組成，數(shù)字電路模塊又由控制部分和數(shù)據(jù)解調(diào)部分組成。微波射頻電路模塊完成調(diào)制發(fā)射到電子卡的數(shù)據(jù)，完成提供一個(gè)連續(xù)載波用于電子卡的反向散射波，完成接收和解調(diào)來自電子卡的反向散射波信號(hào)。其主要技術(shù)參數(shù)是①.正向鏈接主時(shí)鐘頻率19.075MHZ；數(shù)據(jù)速率307.66bps(有效189.33Kbps)；頻率2422MHZ；調(diào)制已濾波00K；發(fā)射功率最大500mw(+27毫瓦分貝)；直接時(shí)序傳播頻譜每位31分割，分割速率9.537兆周/秒；代碼長(zhǎng)度31；錯(cuò)誤校正/檢測(cè)16位檢驗(yàn)和5位奇偶校驗(yàn)(一位校正，二位檢測(cè))；解調(diào)技術(shù)二極管檢波器。
②.反向鏈接數(shù)據(jù)速率149bps(有效91.75Kbps)；頻段低段2418MHZ(±15MHZ)、中段2442MHZ(±15MHZ)、高段2465MHZ(±15MHZ)；調(diào)制反向散射波用差分相移鍵控副載波；副載波頻率596KHZ；頻率跳躍每段75次數(shù)，間隔400KHZ；跳躍速率每個(gè)信息一次；信息長(zhǎng)度；變換高度104字節(jié)；接收靈敏度最小-80毫瓦分貝；副載波調(diào)解用DSP差分相移鍵控；錯(cuò)誤校正16位校驗(yàn)和5位奇偶檢驗(yàn)(一位校正，二位檢測(cè))；交錯(cuò)每個(gè)數(shù)據(jù)字都是交錯(cuò)的。
2)、雙發(fā)射天線和雙接收天線。天線采用全模快結(jié)構(gòu)、堅(jiān)固耐用，外罩采用防紫外線材料、進(jìn)口密封膠密封，防水性能好。天線頻帶寬，可覆蓋UHF頻段，適用于讀寫設(shè)備多種應(yīng)用環(huán)境兩個(gè)發(fā)射天線和兩個(gè)接收天線。發(fā)射天線是6dp的補(bǔ)償天線，接收天線是12如，由于增益不同，接收天線的尺寸僅為發(fā)射天線的1/3。工作頻率(MHZ)824～960MHZ、2.45GHZ、5.8GHZ載波頻率；水平波瓣寬度90°；增益(dBi)7；輸入阻抗(Ω)50；電壓駐波比＜1.35；前后比(dB)＞20；極化水平極化；三階互調(diào)(IM3)(dBm)＜-107；功率容量(W)500；接頭N型(F)，7/16(F)；抗風(fēng)速(m/s)＞60；雷電防護(hù)直流接地；垂直面俯仰角可調(diào)范圍0°～30°。
3)、快速檢索輔助單元。由單片機(jī)電路組成，連接于讀/寫檢測(cè)單元和系統(tǒng)計(jì)算機(jī)主機(jī)之間，主要負(fù)責(zé)監(jiān)控讀卡，減輕系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的負(fù)擔(dān)，提高系統(tǒng)計(jì)算機(jī)查找相關(guān)數(shù)據(jù)的速度，輔助單元的MCU同系統(tǒng)之間采用高速“雙口RAM”以并行方式傳送數(shù)據(jù)。輔助單元有以下功能①.有車輛通過時(shí)，“數(shù)字式車輛檢測(cè)器”將車輛通過信號(hào)通知輔助單元，得知過往車數(shù)，單元的MCU讀取設(shè)定車道上通行車輛上的電子卡數(shù)據(jù)。
②.單元的MCU讀不到設(shè)定車道上通行車輛電子卡的數(shù)據(jù)時(shí)，說明該車輛無電子卡或已壞，及時(shí)通知系統(tǒng)計(jì)算機(jī)下令抓拍、截停該車查詢。
③.輔助單元的MCU首先讀取并校驗(yàn)電子卡內(nèi)的“電子卡序列索引編號(hào)”，并將信息及時(shí)傳送到系統(tǒng)計(jì)算機(jī)；單元MCU則繼續(xù)讀?。架囕v國(guó)際終身編碼＞等數(shù)據(jù)，“電子卡索引編號(hào)”可以利用交管部門現(xiàn)有某些索引編號(hào)的數(shù)字，如國(guó)家、省、市代碼，加上發(fā)行電子卡芯片時(shí)的序列號(hào)組成。
④.系統(tǒng)計(jì)算機(jī)收到來自單元MCU的“電子卡序列索引號(hào)”后，即按索引號(hào)在有關(guān)數(shù)據(jù)庫中查找相關(guān)信息，并等待同單元MCU聯(lián)系核對(duì)數(shù)據(jù)。
⑤.單元MCU讀出的‘車輛國(guó)際終身編碼’將電子卡在發(fā)卡時(shí)已加密生成的‘車輛國(guó)際終身編碼’的原押碼同新讀出的26字節(jié)的‘車輛國(guó)際終身編碼’和6字節(jié)的出廠唯一編號(hào)再同8字節(jié)的“機(jī)站密鑰”通過SHF加密算法后得出的新的押碼進(jìn)行比對(duì)，如吻合則屬正確，通知系統(tǒng)計(jì)算機(jī)下令放行。如屬錯(cuò)誤即刻將信息傳送到系統(tǒng)計(jì)算機(jī)做進(jìn)一步處理。
⑥.系統(tǒng)計(jì)算機(jī)將單元MCU送來的信息在數(shù)據(jù)庫對(duì)超載車輛進(jìn)行比對(duì)；對(duì)本地車(有電子卡)可進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，傳輸?shù)疆?dāng)?shù)剀嚬懿块T，為防止道路堵塞可進(jìn)行每月或每季集中處罰；對(duì)無電子卡的車輛，抓拍子系統(tǒng)將車牌、車頭拍攝下來，從數(shù)據(jù)庫的車輛載重分類表中查找核定載重量、自重等信息，并與實(shí)際載重量分析、比對(duì)，做出是否超載的判斷，如屬超載，將有關(guān)信息傳輸?shù)角胺綑z查站，伴有聲光報(bào)警，前方檢查站可將有關(guān)信息打印并攔截車輛進(jìn)行處罰。如屬無超載車輛則放行通過中比對(duì)。
4)、電子卡初始化及個(gè)人化的發(fā)卡系統(tǒng)發(fā)卡系統(tǒng)由發(fā)卡機(jī)和發(fā)卡系統(tǒng)軟件組成，發(fā)卡時(shí)由授權(quán)卡授權(quán)開機(jī)。初始化及個(gè)人化的發(fā)卡系統(tǒng)軟件包括根據(jù)卡號(hào)生成的“電子卡序列索引編號(hào)”，發(fā)行用戶電子卡及管理軟件；數(shù)據(jù)查詢(用戶電子卡瀏覽、管理卡瀏覽、核對(duì)查詢)軟件；下裝數(shù)據(jù)軟件；數(shù)據(jù)庫的車輛載重分類表(車輛載重分類數(shù)據(jù)錄入、生成數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)查詢)軟件；系統(tǒng)功能(配置系統(tǒng)參數(shù)、注銷、退出系統(tǒng))軟件。
(三)、觸電傳動(dòng)感應(yīng)子系統(tǒng)是由觸電傳動(dòng)感應(yīng)器、機(jī)箱、低功耗電氣部件、高能樹脂膠、稱重識(shí)別單元、數(shù)據(jù)檢測(cè)單元組成。
1、稱重觸電傳動(dòng)感應(yīng)器是一種經(jīng)特殊加工后能將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能的材料。是由金屬編織芯線、觸電材料和金屬外殼制成同軸結(jié)構(gòu)。主要是將觸電材料置于一個(gè)強(qiáng)電場(chǎng)中極化，數(shù)量級(jí)為每一毫米厚的觸電材料大約100000V。無護(hù)套電纜的電暈場(chǎng)也采用這種電場(chǎng)。極化場(chǎng)使非結(jié)晶聚合體變成半晶體的形式，同時(shí)又保留了許多聚合體的柔韌特性。觸電材料在受到機(jī)械沖擊或振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電荷。在原子層，偶極子(氫—氟偶對(duì))的排列順序被打亂，并試圖使其恢復(fù)原來的狀態(tài)。這個(gè)偶極子被打亂的結(jié)果就是有一個(gè)電子流形成。就像海綿中的水，當(dāng)你擠壓一塊濕海綿時(shí)，水會(huì)從海綿中流出來，當(dāng)你松開時(shí)，水又被吸回去，這同觸電傳動(dòng)感應(yīng)器十分相似。當(dāng)有壓力施加到觸電傳動(dòng)感應(yīng)器上時(shí)，就產(chǎn)生了電荷(電壓)，而當(dāng)去掉負(fù)載時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相反極性的信號(hào)。它產(chǎn)生的電壓可以相當(dāng)高，但觸電傳動(dòng)感應(yīng)器產(chǎn)生的電流卻比較小。觸電傳動(dòng)感應(yīng)器的檢測(cè)原理就是在車輛經(jīng)過時(shí)采集信息，也就是在輪胎經(jīng)過觸電傳動(dòng)感應(yīng)器時(shí)采集信息。感應(yīng)線圈只能顯示出一個(gè)大金屬物體經(jīng)過了線圈，只能提供車輛的有限的特征信息。而觸電傳動(dòng)感應(yīng)器檢測(cè)經(jīng)過觸電傳動(dòng)感應(yīng)器的輪胎，產(chǎn)生一個(gè)與施加到觸電傳動(dòng)感應(yīng)器上的壓力成正比的模擬信號(hào)，并且輸出的周期與輪胎停留在觸電傳動(dòng)感應(yīng)器上的時(shí)間相同。每當(dāng)一個(gè)輪胎經(jīng)過觸電傳動(dòng)感應(yīng)器時(shí)，觸電傳動(dòng)感應(yīng)器就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的電子脈沖。觸電傳動(dòng)感應(yīng)器在行駛中稱重(WIM)的檢測(cè)原理是對(duì)受力產(chǎn)生的信號(hào)積分。觸電傳動(dòng)感應(yīng)器采用交錯(cuò)式類型，每個(gè)車道安裝兩個(gè)長(zhǎng)度為1.8M以上的觸電傳動(dòng)感應(yīng)器。兩個(gè)觸電傳動(dòng)感應(yīng)器的距離為3.5M用于檢測(cè)車輛的出現(xiàn)和測(cè)量長(zhǎng)度。技術(shù)參數(shù)芯線16AWG扁平編織鍍銀銅芯線；觸電材料極化壓電聚合物涂層P(VDF-TrFE)；外護(hù)套0.4mm黃銅管；外形尺寸6.6mm寬×1.6mm厚；芯線與屏蔽層間的絕緣電阻＞500Mohm；觸電常數(shù)＞20pC/N(標(biāo)稱值)；無源信號(hào)電纜采用地下/直埋外層護(hù)套，電纜外徑為4.75mm，額定電容為89pF/m；安裝支架每150mm配1個(gè)支架；輸出一致性傳感器長(zhǎng)度方向的輸出一致性在用于動(dòng)態(tài)稱重(WIM)時(shí)為±7％，用于其它用途，如車輛分類統(tǒng)計(jì)、車速監(jiān)測(cè)、闖紅燈拍照等時(shí)為±10％；工作溫度范圍-40℃-80℃；溫度靈敏度0.2％/℃(取決于封灌材料)。
2、機(jī)箱內(nèi)置中央處理器、電纜連接器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、避雷器、調(diào)解器。
3、低功耗電氣部件接收觸電傳動(dòng)感應(yīng)器的信號(hào)作為輸入信號(hào)。
4、高能樹脂膠用于安裝觸電傳動(dòng)感應(yīng)器。
5、稱重識(shí)別單元和數(shù)據(jù)檢測(cè)單元對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分析、測(cè)算、存儲(chǔ)、傳送、并能準(zhǔn)確的檢測(cè)出每部車輛的數(shù)據(jù)，如，通過時(shí)間、車牌號(hào)、車型、車主名稱、核定載重量、自重、實(shí)際載重量、軸距、軸數(shù)、車體長(zhǎng)度、車道、類型、車速等信息。并可根據(jù)不同設(shè)置進(jìn)行處理。
(四)、感應(yīng)子系統(tǒng)包括信號(hào)處理器和檢測(cè)線圈兩個(gè)部分。
采用了先進(jìn)的數(shù)模轉(zhuǎn)化技術(shù)，通過電磁感應(yīng)原理，在30KHZ到180KHZ感應(yīng)范圍檢測(cè)并計(jì)數(shù)通行車輛。技術(shù)參數(shù)計(jì)數(shù)誤差1×10-6；交直流12-20V+50HZ；感應(yīng)范圍30KHZ-180KHZ；輸出信號(hào)感應(yīng)時(shí)電平信號(hào)，離開時(shí)脈沖信號(hào)；RS-485接口；檢測(cè)線圈采用1mm單芯銅芯BVC塑料線，長(zhǎng)度100mm，均勻繞置于線槽內(nèi)，出口處以雙線繞線引出，槽內(nèi)全部用環(huán)氧樹脂封罐好；技術(shù)參數(shù)導(dǎo)線1mm×100m；線圈電阻小于4Ω；線圈面積2.5m×1.5m；線圈對(duì)地絕緣電阻10MΩ。
(五)、抓拍子系統(tǒng)由攝像機(jī)、圖文識(shí)別單元、電纜、機(jī)盒組成。是輔助手段。當(dāng)無電子卡的車輛通過時(shí)，該系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)，拍攝車牌號(hào)和車頭，以區(qū)別判斷核定載重量，自重。
(六)、超載識(shí)別子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)超載識(shí)別子系統(tǒng)是綜合性的識(shí)別，運(yùn)算、鑒定、記錄、傳輸系統(tǒng)，它能將各種有效的信息進(jìn)行匯總、分類、比對(duì)、得出正確的結(jié)論。明確提示是那輛車超載，超載多少，應(yīng)該如何處罰。數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)和傳輸子系統(tǒng)主要是對(duì)采集的信息分類保管、存儲(chǔ)，傳輸，可同時(shí)存放40萬輛車的信息。
(七)、超載識(shí)別檢測(cè)方法是利用計(jì)算機(jī)、微波讀寫子系統(tǒng)、觸電傳動(dòng)感應(yīng)子系統(tǒng)、地感子系統(tǒng)、抓拍子系統(tǒng)、超載識(shí)別子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)對(duì)動(dòng)態(tài)機(jī)動(dòng)車超載進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)，為嚴(yán)格執(zhí)法提供科學(xué)依據(jù)。其特征是包括以下步驟1)將微波電子芯片根據(jù)不同的要求和管理方面的需要封裝成漂亮、美觀、標(biāo)志明顯的電子卡；2)將電子卡初駛化及個(gè)人化，由交管部門或主管部門向電子卡中寫入下述幾組數(shù)據(jù)信息車輛國(guó)際終身編碼、車主名稱、車牌號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào)、車架號(hào)、車型、車輛顏色、核定載重量、車輛自重、車輛長(zhǎng)度、車輛軸數(shù)、識(shí)別代碼；3)初始化及個(gè)人化的電子卡連同車牌(已上牌的在年審或辦理客、貨運(yùn)營(yíng)運(yùn)手續(xù)時(shí)一并辦理)一起發(fā)給車主，作為車輛入戶認(rèn)證的電子車牌；4)將電子卡安裝于車輛前風(fēng)擋玻璃上方。在對(duì)電子卡進(jìn)行初始化及個(gè)人化時(shí)，還將對(duì)二組以上信息進(jìn)行押碼加密處理，然后將加密后的信息一并寫入電子卡中。根據(jù)固定式和移動(dòng)式的不同，其用法也不同。在主干道、檢查站、道橋關(guān)口等處設(shè)置固定式動(dòng)態(tài)機(jī)動(dòng)車超載自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)，在不停車的情況下對(duì)過往客、貨運(yùn)車輛進(jìn)行逐一檢查超載情況；快速檢索輔助單元和超載識(shí)別子系統(tǒng)通過檢測(cè)單元利用微波信號(hào)即時(shí)讀取被檢過往客、貨運(yùn)車輛上的電子卡中的數(shù)據(jù)，傳送到系統(tǒng)計(jì)算機(jī)，系統(tǒng)計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，決定放行、抓拍或截停車輛；在查驗(yàn)車上設(shè)置移動(dòng)式動(dòng)態(tài)機(jī)動(dòng)車超載自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)，觸電傳動(dòng)感應(yīng)器可放置于高性能橡膠墊中，平鋪設(shè)在要查驗(yàn)的路段，對(duì)過往車輛進(jìn)行人機(jī)相結(jié)合的隨機(jī)檢查，快速檢索輔助單元和超載識(shí)別子系統(tǒng)通過檢測(cè)單元利用微波信號(hào)即時(shí)讀取被檢客、貨運(yùn)車輛上的電子卡中的數(shù)據(jù)，傳送到系統(tǒng)計(jì)算機(jī)，系統(tǒng)計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，決定放行、抓拍或截停車輛。傳輸方式可采用無線調(diào)制解調(diào)器上網(wǎng)。二、本實(shí)施例工作原理(見附圖2)(一)、電子卡的形成由交管部門省市地區(qū)交管所應(yīng)用電子卡發(fā)卡系統(tǒng)向電子卡內(nèi)寫入1、4字節(jié)(暫定為4字節(jié))的“電子卡序列索引編號(hào)”(放在10個(gè)字節(jié)標(biāo)識(shí)符識(shí)別區(qū)的后4個(gè)字節(jié)用戶識(shí)別區(qū)內(nèi))2、讀/寫檢測(cè)單元和快速檢索輔助單元一次性讀取10字節(jié)的標(biāo)識(shí)符識(shí)別區(qū)，先讀6字節(jié)的電子卡出廠唯一編號(hào)，再讀4字節(jié)的電子卡序列索引編號(hào)。
3、向電子卡內(nèi)的256字節(jié)RAM區(qū)內(nèi)寫入標(biāo)識(shí)牌的最關(guān)鍵的‘車輛國(guó)際終身編碼’信息，再寫入車輛車主名稱、車牌號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào)、車架號(hào)、車型、車輛顏色、核定載重量、車輛自重、車輛長(zhǎng)度、車輛軸數(shù)、識(shí)別代碼等信息。
4、“車輛國(guó)際終身編碼”、“車主名稱”、“車牌號(hào)”“核定載重量”四個(gè)主要信息需要進(jìn)行押碼加密處理，使之不可能做到偽造。
5、芯片內(nèi)的8位MCU和ROM區(qū)內(nèi)存放的監(jiān)控程序(COS)嚴(yán)格管理各種信息的讀或不能讀，寫或不能寫，改或不能改，保證了電子卡信息的讀取更改及存儲(chǔ)的安全性。
6、芯片內(nèi)256字節(jié)的用戶RAM區(qū)尚余留122字節(jié)的存儲(chǔ)空間，作為日后發(fā)展所需，如車輛肇事記錄及電子錢包等用途。
7、初始化及個(gè)人化后的電子卡連同車牌(已上牌的在年審或辦理客、貨運(yùn)營(yíng)運(yùn)手續(xù)時(shí)一并辦理)一起發(fā)給車主，作為車輛入戶認(rèn)證不可能偽造的車輛電子車牌。
(二)、電子卡的安裝1、電子卡(約80×50m)應(yīng)安裝在車頭擋風(fēng)玻璃內(nèi)上方，卡不離車，車不離卡。
2、電子卡應(yīng)用有機(jī)溶劑將電子卡同擋風(fēng)玻璃溶接為一體。
3、電子卡表面按交管部門規(guī)定印有有關(guān)部圖案及相關(guān)標(biāo)志。
4、為保證電子卡的安全性，在系統(tǒng)工程正式啟動(dòng)后，可在芯片內(nèi)設(shè)置數(shù)據(jù)自毀終端，即遇破壞或強(qiáng)行取走電子卡時(shí)卡內(nèi)的存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)消失。
(三)、交管部門車管所配備有電子卡發(fā)卡系統(tǒng)、電子卡讀/寫檢測(cè)單元和快速檢索輔助單元以便及時(shí)處理發(fā)卡、查卡、壞卡處理、丟卡備案、車輛年檢驗(yàn)卡等業(yè)務(wù)事項(xiàng)。
(四)、車輛動(dòng)態(tài)超載自動(dòng)檢測(cè)有兩種方式進(jìn)行。一種是固定式檢測(cè)即在主干道、檢查站、道橋關(guān)口等處設(shè)定固定式檢測(cè)點(diǎn)；固定式檢測(cè)點(diǎn)配置有系統(tǒng)計(jì)算機(jī)(主輔)、微波讀寫子系統(tǒng)、觸電傳動(dòng)感應(yīng)子系統(tǒng)、地感子系統(tǒng)、抓拍子系統(tǒng)、超載識(shí)別子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)等設(shè)備。另一種是移動(dòng)式檢測(cè)點(diǎn)，在查驗(yàn)車上設(shè)置移動(dòng)式動(dòng)態(tài)機(jī)動(dòng)車超載自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)，觸電傳動(dòng)感應(yīng)器可放置于高性能橡膠墊中，平鋪設(shè)在要查驗(yàn)的路段，對(duì)過往車輛進(jìn)行人機(jī)相結(jié)合的隨機(jī)檢查，快速檢索輔助單元和超載識(shí)別子系統(tǒng)通過檢測(cè)單元利用微波信號(hào)即時(shí)讀取被檢客、貨運(yùn)車輛上的電子卡中的數(shù)據(jù)，傳送到系統(tǒng)計(jì)算機(jī)，系統(tǒng)計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，決定放行、抓拍或截停車輛。傳輸方式可采用無線調(diào)制解調(diào)器。
(五)、檢測(cè)電子卡信息時(shí)，可在距天線15M范圍，90度角內(nèi)檢測(cè)時(shí)速為100公里的過往車輛，同時(shí)可檢測(cè)到20輛車的電子卡信息。
(六)固定式檢測(cè)方式1、地感子系統(tǒng)及時(shí)將通過某車道檢測(cè)段的車輛信號(hào)傳送到系統(tǒng)計(jì)算機(jī)，以便確定在某時(shí)段過往車輛的數(shù)量，防止無電子卡的車輛漏檢。
2、微波讀寫子系統(tǒng)的快速檢索輔助單元即刻讀取車輛電子卡內(nèi)的10字節(jié)標(biāo)識(shí)符ID區(qū)，先讀6字節(jié)的電子卡芯片的唯一編號(hào)，再讀4字節(jié)的車輛索引編號(hào)，并將信息傳送到系統(tǒng)計(jì)算機(jī)。
3、“輔助單元”繼續(xù)讀取電子卡芯片內(nèi)的‘車輛國(guó)際終身編碼’。
4、“輔助單元”首先將‘車輛國(guó)際終身編碼’的原有加密押碼同新的驗(yàn)證押碼進(jìn)行比對(duì)。即將‘車輛國(guó)際終身編碼’再同已讀取的芯片的6個(gè)字節(jié)的出廠唯一編號(hào)，再同8字節(jié)“機(jī)站密鑰”通過SHF加密算法得出后的新的押碼進(jìn)行比對(duì)。
5、如比對(duì)結(jié)果相符，將電子卡中的“車輛國(guó)際終身編碼”、“車主名稱”、“車牌號(hào)”“核定載重量”四個(gè)主要信息顯示在主機(jī)顯示器。
6、當(dāng)車輛壓過觸電傳動(dòng)感應(yīng)器時(shí)，稱重識(shí)別單元和數(shù)據(jù)檢測(cè)單元對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行比對(duì)、分析、測(cè)算、存儲(chǔ)、傳送、并能準(zhǔn)確的檢測(cè)出每部車輛的數(shù)據(jù)，如；通過時(shí)間、車牌號(hào)、車型、車主名稱、核定載重量、自重、實(shí)際載重量、軸距、軸數(shù)、車體長(zhǎng)度、車道、類型、車速等信息。并可根據(jù)不同設(shè)置進(jìn)行處理。
7、經(jīng)過與電子卡的四個(gè)主要信息進(jìn)行比對(duì)、分析、測(cè)算后，即將通過時(shí)間、車牌號(hào)、車型、車主名稱、核定載重量、自重、實(shí)際載重量、超載重量等信息傳至系統(tǒng)計(jì)算機(jī)“超載車輛數(shù)據(jù)庫”存儲(chǔ)。車輛放行通過。
8、系統(tǒng)計(jì)算機(jī)中的“超載車輛數(shù)據(jù)庫”存放的是通過車輛超載的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及資料。由公安部交管局按時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)向各省、市車管所傳播，經(jīng)過授權(quán)能自動(dòng)增、刪、改寫。各省、市車管所依此作為定期處罰超載的依據(jù)。
9、對(duì)無電子卡的車輛，抓拍子系統(tǒng)將車牌、車頭拍攝下來，從數(shù)據(jù)庫的車輛載重分類表中查找核定載重量、自重等信息，并與實(shí)際載重量分析、比對(duì)，做出是否超載的判斷，如屬超載，將有關(guān)信息傳輸?shù)角胺綑z查站，伴有聲光報(bào)警，前方檢查站可將有關(guān)信息打印并攔截車輛進(jìn)行處罰。如屬無超載車輛則通過比對(duì)檢測(cè)后放行。
10、固定檢測(cè)點(diǎn)的系統(tǒng)計(jì)算機(jī)是作為省、市車管所局域網(wǎng)的一個(gè)終端機(jī)，通過有線調(diào)制解調(diào)器由車管所主機(jī)下載加密的超載車輛數(shù)據(jù)及資料到固定檢測(cè)點(diǎn)的系統(tǒng)計(jì)算機(jī)內(nèi)，建立‘超載車輛數(shù)據(jù)庫’。
11、如比對(duì)結(jié)果，判定被檢測(cè)車輛超載，則系統(tǒng)計(jì)算機(jī)下令設(shè)置在離車道檢測(cè)段300米處的自動(dòng)道閘實(shí)行截停處理。
12、被截停的車輛如執(zhí)法人員需查詢?cè)撥嚫嗟男畔?，可以用另一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)通過交管局廣域網(wǎng)服務(wù)器調(diào)用全國(guó)各省市車管所數(shù)據(jù)庫的有關(guān)其他信息，以便作出處理。
13、如在同一時(shí)間內(nèi)，地感子系統(tǒng)送出的車輛的數(shù)目信息同輔助單元檢測(cè)到的電子卡信息一致，則證明過往車輛上都裝有電子卡，如數(shù)目不符，則證明某些過往車輛上沒有裝電子卡，對(duì)于無電子卡車輛，系統(tǒng)計(jì)算機(jī)即下令啟動(dòng)抓拍子系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和處理。
(七)、移動(dòng)式檢測(cè)方式移動(dòng)式檢測(cè)方式須結(jié)合固定式檢測(cè)方式才能取得較好的效果，從某些意義上講，移動(dòng)式隨機(jī)檢測(cè)可能還會(huì)取得更好的效果。查驗(yàn)車上配備讀/寫檢測(cè)單元和快速檢索輔助單元、手提式電腦、無線調(diào)制解調(diào)器、電源逆變器等，并有專人負(fù)責(zé)。實(shí)行人機(jī)結(jié)合檢測(cè)，手提式電腦內(nèi)建有車輛超載數(shù)據(jù)庫，可以事先下載，也可以通過無線調(diào)制解調(diào)器實(shí)時(shí)下載或?qū)崟r(shí)增刪、更改。移動(dòng)式檢測(cè)主要對(duì)流動(dòng)車輛，也對(duì)停止車輛進(jìn)行隨機(jī)檢測(cè)；檢測(cè)結(jié)果除由機(jī)器得出判斷外，也由人的觀察、分析得出判斷，如檢查人員發(fā)現(xiàn)從某車電子卡內(nèi)取得的“車輛國(guó)際終身編碼”、“車型”、“車牌號(hào)”、“核定載重量”、“自重”等信息數(shù)據(jù)同實(shí)際觀察到的“車型”、“車牌號(hào)”、“核定載重量”、“自重”、“實(shí)際載重量”等信息不符，即可截停車做進(jìn)一步查詢處理，車載系統(tǒng)計(jì)算機(jī)也可以通過無線調(diào)制解調(diào)器方式租用GSM信道同交管局廣域網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，對(duì)截停車輛復(fù)查時(shí)，并可通過交管局廣域網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器調(diào)查各省、市車管所數(shù)據(jù)庫的車輛有關(guān)部門數(shù)據(jù)和資料。三、本實(shí)施例車輛電子卡、檢測(cè)系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì)檢測(cè)系統(tǒng)的安全性涉及電子卡芯片、讀/寫檢測(cè)單元、系統(tǒng)計(jì)算機(jī)、發(fā)卡系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)傳輸。
(一)、特別要求安全性高的是電子卡芯片，現(xiàn)有以下幾種措施予以保證1、芯片結(jié)構(gòu)帶有8位MCU及4K字節(jié)的ROM區(qū)。通過MCU的安全管理機(jī)制及ROM區(qū)內(nèi)有效的監(jiān)控程序(COS)嚴(yán)格控制存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)的可讀或不能讀，寫或不能寫，改或不能改。
2、6個(gè)字節(jié)不可改寫的ID區(qū)，存放出廠唯一芯片編號(hào)，保證了43億分之一以上的唯一性。
3、預(yù)留26個(gè)字節(jié)的‘車輛國(guó)際終身編碼’同6個(gè)字節(jié)的“芯片唯一編號(hào)”，加上8個(gè)字節(jié)的“機(jī)站密鑰”通過不可逆的保密押碼函數(shù)SHF算法得出一個(gè)高安全性的6字節(jié)押碼。由于保密押碼函數(shù)是一個(gè)單向函數(shù)，即已知x，求y＝f(x)很容易，反過來已知y，求x則不可估算，保證了它的不可逆性。保密押碼函數(shù)還具有良好的隨機(jī)性，如輸入全0，輸出非全0，且輸出中O和1的個(gè)數(shù)接近；輸入全1，輸出非全1，且輸出中0和1的個(gè)數(shù)接近；任意改變輸入中1位，輸出的變化位數(shù)將達(dá)到總位數(shù)的一半左右。由于不可逆性和隨機(jī)性，企圖偽造押碼幾乎是不可能的。實(shí)踐證明，保密押碼函數(shù)計(jì)算產(chǎn)生一次押碼僅需3.3ms，并且總的程序量小于1K字節(jié)。
(二)、讀/寫檢測(cè)單元和系統(tǒng)安全性要同交管業(yè)務(wù)部門的嚴(yán)格管理制度相結(jié)合。要有系統(tǒng)操作管理授權(quán)及執(zhí)勤操作授權(quán)。如果需要將傳輸數(shù)據(jù)加密，以密文形式傳輸?shù)綐?biāo)識(shí)牌芯片內(nèi)，可以在讀/寫檢測(cè)單元內(nèi)加入硬件形式“加密控制器IC”。如具有基于非對(duì)稱算法，16位CPU，1100為算法加密協(xié)處理，寫/擦除時(shí)間為1.8-3.6ms，型號(hào)為SLE66CX80S的加密控制器。也可以應(yīng)用滾動(dòng)加密將數(shù)據(jù)加密后傳輸?shù)綐?biāo)識(shí)牌芯片內(nèi)，滾動(dòng)加密法具有將一位信息可以加密到任意數(shù)，不可逆轉(zhuǎn)，一對(duì)一加(解)密密鑰，密鑰可以從四位到幾十位到幾百位等特性。
(三)、發(fā)卡系統(tǒng)的安全性特別要同交管業(yè)務(wù)部門的管理體制和管理制度相結(jié)合。嚴(yán)格實(shí)行管理授權(quán)及格操作授權(quán)互相制約的方法。
(四)、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)陌踩曰旧细鶕?jù)交管部門的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)和局部網(wǎng)絡(luò)的安全規(guī)范進(jìn)行操作。要強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)氖跈?quán)管理，關(guān)鍵數(shù)據(jù)的加密管理和三級(jí)動(dòng)態(tài)密鑰管理。
(五)、系統(tǒng)微機(jī)同交管業(yè)務(wù)部門的網(wǎng)絡(luò)接口，按規(guī)范化的網(wǎng)絡(luò)傳輸標(biāo)準(zhǔn)和接口標(biāo)準(zhǔn)銜接。四、本實(shí)施例動(dòng)態(tài)機(jī)動(dòng)車超載自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)及方法的擴(kuò)展功能本系統(tǒng)擴(kuò)展功能強(qiáng)，可在此平臺(tái)上，擴(kuò)展機(jī)動(dòng)車輛超速、機(jī)動(dòng)車盜搶、機(jī)動(dòng)車違章、交通肇事、肇事逃匿、電子錢包、高速公路不停車收費(fèi)、重要部門不停車門禁管理等功能。
表一列出了本實(shí)施例車輛電子卡芯片儲(chǔ)存信息的資源分配。
表二列出了電子卡芯片內(nèi)10個(gè)字節(jié)的標(biāo)識(shí)符識(shí)別區(qū)的情況。
表一電子卡芯片儲(chǔ)存信息的資源分配
表二電子卡芯片內(nèi)10個(gè)字節(jié)的標(biāo)識(shí)符識(shí)別區(qū)
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)態(tài)機(jī)動(dòng)車超載自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)及方法，是利用微波自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和觸電傳動(dòng)感應(yīng)技術(shù)集成的系統(tǒng)及方法。實(shí)觀上述目的的方案包括計(jì)算機(jī)、微波讀寫子系統(tǒng)、觸電傳動(dòng)感應(yīng)子系統(tǒng)、地感子系統(tǒng)、抓拍子系統(tǒng)、超載識(shí)別子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)以及自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)方法。
2.微波讀寫子系統(tǒng)它包括有微處理器CPU、只讀存儲(chǔ)器ROM、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器RAM、微波發(fā)射機(jī)、微波接收機(jī)、喚醒時(shí)間器、標(biāo)識(shí)符識(shí)別區(qū)；每一個(gè)電子卡的標(biāo)識(shí)符識(shí)別區(qū)中有一個(gè)芯片的出廠唯一編號(hào)；所述動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器RAM中存儲(chǔ)有車輛國(guó)際終身編碼、車主名稱、車牌號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào)、車架號(hào)、車型、車輛顏色、核定載重量、車輛自重、車輛長(zhǎng)度、車輛軸數(shù)、識(shí)別代碼；所述只讀存儲(chǔ)器ROM中存儲(chǔ)有芯片管理系統(tǒng)COS，即監(jiān)控程序，管理上述動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器RAM中的信息的讀或不能讀、寫或不能寫、改或不能改；微波發(fā)射機(jī)、接收機(jī)用于與外界設(shè)備進(jìn)行連接，向電子卡中寫入數(shù)據(jù)或讀出電子卡中的數(shù)據(jù)；喚醒時(shí)間器用于控制電子卡的“休眠”與工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換；微波發(fā)射機(jī)、接收機(jī)所用的頻率為下述三個(gè)頻段之一824-960MHZ、2.45GHZ、5.8GHZ。
3.所述的車輛電子卡，其特征是電子卡內(nèi)設(shè)置有數(shù)據(jù)自毀終端，在遇破壞或被強(qiáng)行取走時(shí)，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)自動(dòng)消失。
4.車輛電子卡檢測(cè)包括讀寫檢測(cè)單元、快速檢索輔助單元，其中讀寫檢測(cè)單元用于向電子卡發(fā)送數(shù)據(jù)并接收來自電子卡的應(yīng)答信號(hào)，它包括數(shù)字電路模快、微波電路模塊和天線；數(shù)字電路模塊又包括控制部分和數(shù)據(jù)解調(diào)部分，微波電路模塊調(diào)制發(fā)射到電子卡的數(shù)據(jù)，提供一個(gè)連續(xù)載波用于電子卡的反向散射波，接收和解調(diào)來自電子卡的反向散射波信號(hào)；快速檢索輔助單元主要由單片機(jī)MCU組成，它與讀寫檢測(cè)單元相連，對(duì)讀寫檢測(cè)單元讀入的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理；微波電路模塊是可變頻的。
5.在對(duì)電子卡進(jìn)行初始化及個(gè)人化時(shí)，還將下述四種信息進(jìn)行押碼加密處理，然后將加密后的信息一并寫入電子卡中，車輛國(guó)際終身編碼、車主名稱、車牌號(hào)、核定載重量。電子卡的形成包括以下步驟1)將微波電子芯片根據(jù)不同的要求和管理方面的需要封裝成漂亮、美觀、標(biāo)志明顯的電子卡；2)將電子卡初始化及個(gè)人化，由交管部門或主管部門向電子卡中寫入下述數(shù)據(jù)信息車輛國(guó)際終身編碼、車主名稱、車牌號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào)、車架號(hào)、車型、車輛顏色、核定載重量、車輛自重、車輛長(zhǎng)度、車輛軸數(shù)、識(shí)別代碼；3)初始化及個(gè)人化的電子卡連同車牌(已上牌的在年審或辦理客、貨運(yùn)營(yíng)運(yùn)手續(xù)時(shí)一并辦理)一起發(fā)給車主，作為車輛入戶認(rèn)證的電子車牌；4)將電子卡安裝于車輛前風(fēng)擋玻璃上方。
6.車輛電子卡檢測(cè)系統(tǒng)，是通過系統(tǒng)計(jì)算機(jī)與讀寫檢測(cè)單元的連接、通過快速檢索輔助單元，它與快速檢索輔助單元中的單片機(jī)MCU之間采用高速雙口RAM以并行方式傳送數(shù)據(jù)，并可以采集、存儲(chǔ)、比對(duì)、分析、處理車輛電子卡內(nèi)的有關(guān)信息；它還通過網(wǎng)絡(luò)連接公安部交管局各省、市車輛管理所的局域網(wǎng)上傳、存放、下載各種車輛專用信息；其中還設(shè)有‘超載車輛數(shù)據(jù)庫’‘車輛載重?cái)?shù)據(jù)庫’；可以按檢測(cè)結(jié)果發(fā)出各種指令。
7.所述觸電傳動(dòng)感應(yīng)子系統(tǒng)是由觸電傳動(dòng)感應(yīng)器、機(jī)箱、低功耗電氣部件、高能樹脂膠、稱重識(shí)別單元、數(shù)據(jù)檢測(cè)單元組成。其稱重觸電傳動(dòng)感應(yīng)器是一種經(jīng)特殊加工后能將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能的材料。是由金屬編織芯線、觸電材料和金屬外殼制成同軸結(jié)構(gòu)。主要是將觸電材料置于一個(gè)強(qiáng)電場(chǎng)中極化，數(shù)量級(jí)為每一毫米厚的觸電材料大約100000V。極化場(chǎng)使非結(jié)晶聚合體變成半晶體的形式，同時(shí)又保留了許多聚合體的柔韌特性。觸電材料在受到機(jī)械沖擊或振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電荷。在原子層，偶極子(氫—氟偶對(duì))的排列順序被打亂，并試圖使其恢復(fù)原來的狀態(tài)。這個(gè)偶極子被打亂的結(jié)果就是有一個(gè)電子流形成。當(dāng)有壓力施加到觸電傳動(dòng)感應(yīng)器上時(shí)，就產(chǎn)生了電荷(電壓)，而當(dāng)去掉負(fù)載時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相反極性的信號(hào)。它產(chǎn)生的電壓可以相當(dāng)高，但觸電傳動(dòng)感應(yīng)器產(chǎn)生的電流卻比較小。觸電傳動(dòng)感應(yīng)器的檢測(cè)原理就是在車輛經(jīng)過時(shí)采集信息，也就是在輪胎經(jīng)過觸電傳動(dòng)感應(yīng)器時(shí)采集信息。觸電傳動(dòng)感應(yīng)器檢測(cè)經(jīng)過觸電傳動(dòng)感應(yīng)器的輪胎，產(chǎn)生一個(gè)與施加到觸電傳動(dòng)感應(yīng)器上的壓力成正比的模擬信號(hào)，并且輸出的周期與輪胎停留在觸電傳動(dòng)感應(yīng)器上的時(shí)間相同。每當(dāng)一個(gè)輪胎經(jīng)過觸電傳動(dòng)感應(yīng)器時(shí)，觸電傳動(dòng)感應(yīng)器就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的電子脈沖。觸電傳動(dòng)感應(yīng)器在行駛中稱重(WIM)的檢測(cè)原理是對(duì)受力產(chǎn)生的信號(hào)積分。觸電傳動(dòng)感應(yīng)器采用交錯(cuò)式類型，每個(gè)車道安裝兩個(gè)長(zhǎng)度為1.8M以上的觸電傳動(dòng)感應(yīng)器。兩個(gè)觸電傳動(dòng)感應(yīng)器的距離為3.5M用于檢測(cè)車輛的出現(xiàn)和測(cè)量長(zhǎng)度；通常可以保證的精度是±10％，個(gè)別的可達(dá)1-2％。速度范圍可以從5公里/小時(shí)到120公里/小時(shí)。重量下限是自行車，上限可根據(jù)計(jì)算機(jī)軟件和電容器調(diào)整，最高可達(dá)到120噸。
8.稱重識(shí)別單元和數(shù)據(jù)檢測(cè)單元對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分析、測(cè)算、存儲(chǔ)、傳送、并能準(zhǔn)確的檢測(cè)出每部車輛的數(shù)據(jù)，如，通過時(shí)間、車牌號(hào)、車型、車主名稱、核定載重量、自重、實(shí)際載重量、軸距、軸數(shù)、車體長(zhǎng)度、車道、類型、車速等信息。并可根據(jù)不同設(shè)置進(jìn)行處理。
9.所述固定式檢測(cè)方式是；設(shè)備設(shè)置于主要道口、收費(fèi)檢查站前方約300米處。系統(tǒng)中包括計(jì)算機(jī)、微波讀寫子系統(tǒng)、觸電傳動(dòng)感應(yīng)子系統(tǒng)、地感子系統(tǒng)、抓拍子系統(tǒng)、超載識(shí)別子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、傳輸子系統(tǒng)以及自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)方法。地感子系統(tǒng)和觸電傳動(dòng)感應(yīng)子系統(tǒng)通過外來施加的壓力，激活微波讀寫子系統(tǒng)工作，讀取電子卡中的信息；觸電傳動(dòng)感應(yīng)子系統(tǒng)將壓力產(chǎn)生的電荷轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)，測(cè)出通過車輛的總重量信息；兩組信息通過計(jì)算機(jī)的運(yùn)算、超載識(shí)別子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)的分析、比對(duì)，將通過車輛的通過時(shí)間、車牌號(hào)、車型、車主名稱、核定載重量、自重、實(shí)際載重量、超載重量、處罰內(nèi)容等信息快速顯示出來；對(duì)超載車輛進(jìn)行聲光報(bào)警，并將有關(guān)信息傳輸?shù)角胺綑z查站，對(duì)本地車(有電子卡)可進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，傳輸?shù)疆?dāng)?shù)剀嚬懿块T，為防止道路堵塞可進(jìn)行每月或每季集中處罰；對(duì)無電子卡的車輛，抓拍子系統(tǒng)將車牌、車頭拍攝下來，從數(shù)據(jù)庫的車輛載重分類表中查找核定載重量、自重等信息，并與實(shí)際載重量分析、比對(duì)，做出是否超載的判斷，如屬超載，將有關(guān)信息傳輸?shù)角胺綑z查站，伴有聲光報(bào)警，前方檢查站可將有關(guān)信息打印并攔截車輛進(jìn)行處罰。如屬無超載車輛則放行通過。
10.所述移動(dòng)式的計(jì)算機(jī)可選擇車載臺(tái)式機(jī)或手提筆記本電腦。觸電傳動(dòng)感應(yīng)器可放置于高性能橡膠墊中，平鋪設(shè)在要查驗(yàn)的路段，其他子系統(tǒng)可放置在查驗(yàn)車中，對(duì)過往車輛實(shí)行機(jī)動(dòng)查驗(yàn)，傳輸方式可采用無線調(diào)制解調(diào)器上網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種動(dòng)態(tài)機(jī)動(dòng)車超載自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)系統(tǒng)及方法,特別是利用微波自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和觸電傳動(dòng)感應(yīng)技術(shù)集成的系統(tǒng)及方法。系統(tǒng)包括:計(jì)算機(jī)、微波讀寫、觸電傳動(dòng)感應(yīng)、地感、抓拍、超載識(shí)別、數(shù)據(jù)庫、傳輸子系統(tǒng)及自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)方法。本發(fā)明的檢測(cè)方法采用固定式和移動(dòng)式?？?、貨運(yùn)車輛時(shí)速在5公里－120公里的運(yùn)行中,在15米的距離內(nèi),準(zhǔn)確無誤的檢測(cè)出車輛的總重量,并能自動(dòng)計(jì)算出超載的重量并打印或存儲(chǔ),使查驗(yàn)超載更加合理、科學(xué),為執(zhí)法提供依據(jù)。
文檔編號(hào)G01G19/40GK1365908SQ02100699
公開日2002年8月28日 申請(qǐng)日期2002年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月26日
發(fā)明者喬永康 申請(qǐng)人:喬永康