基于車輛限重檢測的智能路障裝置及其檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基于車輛限重檢測的智能路障裝置及其檢測方法。
【背景技術】
[0002]目前，國內關于道路通行的限制主要為限高或者限寬兩種基本方式，而影響道路使用壽命的真正原因在于道路所承受重量的多少，而重量還是影響其他交通事故的主要原因之一。公開號為102061672A的發明專利公開了一種基于車輛自重的限重智能路障裝置，其主要存在以下不足:1、純機械式結構一旦結構確定，安裝到位后，不能再根據道路的實際情況再來對限重車輛的重量值進行修改。2、純機械式結構存在誤差大，靈敏度不夠。3、純機械式結構壓板下方結構每通過一輛車輛都會往復運動一次，容易產生磨損而影響其實用壽命和精度。
[0003]此外，公開號為102587306A的發明專利也公開了一種用于車輛限重的智能路障裝置，其主要存在以下不足:1、測重裝置采用壓縮彈簧使其產生形變，再通過限位開關來判斷其通電情況，安裝到位后，不能再根據道路的實際情況再來對限重車輛的重量值進行修改。2、整個機構采用單電機提供動力源，再有一套連桿機構使兩個擋板同時升起或下降，對連桿機構的尺寸要求比較嚴格，很難做到同時升降。由于精度要求高，故在機構運行過程中存在磨損等現象，勢必會影響整個機構的可靠性和實用壽命。
[0004]有鑒于此，本發明人對此進行研宄，專門開發出一種基于車輛限重檢測的智能路障裝置及其檢測方法，本案由此產生。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種基于車輛限重檢測的智能路障裝置及其檢測方法，具有車輛自重檢測精確、操作方便、檢測效率高、使用壽命長等特點。
[0006]為了實現上述目的，本發明的解決方案是:
基于車輛限重檢測的智能路障裝置，包括底板，設置在底板中間部位的橫梁，所述橫梁將底板分為檢測區和通行區，其中位于檢測區的底板上并排設有數個檢測單元，所述檢測單元包括固定安裝在底板上的傳感器固定座，壓力傳感器一端安裝在傳感器固定座上，另一端懸空設置，形成懸空端，壓力傳感器的懸空端上表面上設有墊塊，壓板通過固定螺釘安裝在各個檢測單元的墊塊上方，壓力傳感器的檢測頭上設有感應片，用于檢測懸空端因為墊塊壓力作用產生的形變，進而檢測到車輛的重量；所述通行區的底板上設有2個電機，電機的主軸上各安裝有一擋板，所述擋板的另一側均通過轉軸與橫梁相連，通過電機主軸的轉動帶動擋板隨著橫梁上的轉軸轉動；所述電機通過電機支座固定安裝在底板上，蓋板固定安裝在電機上方；所述智能路障裝置進一步包括一控制單元，所述控制單元包括單片機，以及與單片機相連的A/D轉換器和電機驅動模塊，壓力傳感器通過A/D轉換器與單片機相連，電機通過電機驅動模塊與單片機相連。
[0007]作為優選，所述擋板包括與橫梁轉軸相連的連接端，以及與連接端垂直設置的擋板主體，所述擋板主體包括用于阻擋車輛通過的阻擋端，以及用于防止擋板過度旋轉的限位端。
[0008]作為優選，所述橫梁上進一步設有水平擋條，所述水平擋條位于橫梁中間，當擋板水平放置時，用于承受擋板傳遞的壓力，防止損壞電機主軸。
[0009]作為優選，所述橫梁上進一步設有垂直擋條，防止擋板垂直向升起時轉動超過90。。
[0010]作為優選，相鄰2個檢測單元的間距為0.8?1.8米。
[0011]作為優選，所述壓板、橫梁，蓋板、擋板的上表面均位于同一水平面上。
[0012]作為優選，所述壓板和蓋板上設有太陽能電池組件，為檢測單元、電機和控制單元供電。
[0013]作為優選，所述單片機采用型號為STC12C5A60S2的單片機。
[0014]作為優選，所述A/D轉換器采用型號為HX711的A/D轉換器芯片。
[0015]作為優選，所述電機驅動模塊采用型號為ULN2803的驅動芯片。
[0016]上述基于車輛限重檢測的智能路障裝置檢測方法，包括如下步驟:
O當車輛行駛到檢測區的壓板上時，由于汽車的自重，壓板會往下移動，墊塊也隨之往下移動，在墊塊往下的作用下，壓力傳感器懸空端產生變形，感應片將變形量發送給A/D轉換器，轉化成電信號，然后發送給單片機；
2)單片機將接收到的數據與預設值比較，當車輛重量超過設定值(即壓板產生較大的垂直向位移時)，單片機通過電機驅動模塊驅動兩個電機分別轉動，使得2個擋板分別轉動90度，豎立在道路中央，使超重車輛無法通過；反之，當單片機接收的傳感器信號在該路障設定的容許范圍之內時，單片機不驅動電機即擋板不轉動，車輛經過橫梁和蓋板后順利通過；
3)當超重車輛被擋板擋住而自行退出壓板后，壓板上升回復到原始狀態，壓力傳感器將此時的感應信號再次發送給控制單元，單片機通過電機驅動模塊驅動兩個電機反正，進而將2個擋板恢復到初始位置(與地面齊平狀態)。
[0017]通過在某些有限重要求的公路上設置上述結構的的智能路障裝置，使滿足限重要求的車輛能通過，而超重的車里被阻擋在該限重路段之外，從而達到延長公路使用壽命和防止道路事故的發生的目的，本發明所述的基于車輛限重檢測的智能路障裝置通過多個壓力傳感器的感應，可以精確測量到位于檢測區車輛的重量；擋塊通過水平擋條和垂直擋條的保護和限位，具有定位精確、電機使用壽命長等特點。所述的智能路障裝置的檢測方法通過檢測單元、控制單元和擋板的配合，自動完成車輛重量的檢測、阻攔和放行，整個過程無需人工干預，操作方便，效率高。
[0018]以下結合附圖及具體實施例對本發明做進一步詳細描述。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實施例的智能路障裝置立體結構圖(檔塊未升起時)；
圖2為圖1的側視圖；
圖3為本實施例的智能路障裝置立體結構圖(檔塊升起時)；
圖4為本實施例的橫梁結構示意圖； 圖5為本實施例控制單元單片機電路原理圖；
圖6為本實施例控制單元A/D轉換器原理圖；
圖7為本實施例控制單元電機驅動模塊原理圖。
【具體實施方式】
[0020]如圖1-3所示，基于車輛限重檢測的智能路障裝置，包括底板I，設置在底板I中間部位的橫梁2，所述橫梁2將底板分為檢測區I和通行區II，其中位于檢測區I的底板I上并排設有3個檢測單元3，在本實施例中，相鄰2個檢測單元3的間距為1.5米，檢測單元3的個數可以根據道路的寬度而定，道路越寬，需要的檢測單元越多。所述檢測單元3包括固定安裝在底板I上的傳感器固定座31，壓力傳感器32 —端安裝在傳感器固定座31上，另一端懸空設置，形成懸空端，壓力傳感器32的懸空端上表面上設有墊塊33，壓板4通過固定螺釘5安裝在各個檢測單元3的墊塊33上方，壓力傳感器32的檢測頭上設有感應片34，用于檢測懸空端因為墊塊33壓力作用產生的形變，進而檢測到車輛的重量；所述通行區I的底板I上設有2個電機6，電機6的主軸分別連接第一擋板7和第二擋板8，第一擋板7和第二擋板8的另一側均與設置在橫梁上的轉軸12相連，通過電機6主軸的轉動帶動2個擋板隨著轉軸轉動；所述電機6通過電機支座11固定安裝在底板I上，蓋板10固定安裝在電機6上方；所述智能路障裝置進一步包括一控制單元9，所述控制單元9包括單片機，以及與單片機相連的A/D轉換器和電機驅動模塊，壓力傳感器32通過A/D轉換器與單片機相連，電機6通過電機驅動模塊與單片機相連。本實施例的智能路障裝置由外部供電，分別為檢測單元3、電機6和控制單元9提供相應的電壓，也可以在壓板4和蓋板10上設置太陽能電池組件，提供裝置所述的電壓。
[0021]在本實施例中，所述第一擋板7和第二擋板8結構相同，對稱設置在橫梁I上，以下以第一擋板7為例進行結構描述，第一擋板7包括與橫梁轉軸