一種基于具有通訊功能射頻車牌的公路車輛計重與收費系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】一種基于具有通訊功能射頻車牌的公路車輛計重與收費系 統(tǒng) 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種針對公路車輛的計重與收費系統(tǒng).，具體的說涉及一種基于具有 通訊功能射頻車牌的公路車輛計重與收費系統(tǒng)。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 公路計重收費系統(tǒng)是通過在收費車道設(shè)置的動態(tài)車輪軸測重、輪胎識別器、紅外 線整車識別器等設(shè)備聯(lián)動工作，并經(jīng)數(shù)據(jù)采集、計算，得出每車每軸軸重、每軸輪胎數(shù)、軸 型、速度、軸數(shù)、整車重量，以此為依據(jù)判別車輛的超限超載情況，并對收費車輛進行以重量 劃分進行收取費用的一套裝置。
[0003] 在用技術(shù)的計重收費系統(tǒng)由高精度動態(tài)軸重衡、稱重數(shù)據(jù)處理器、高性能軸胎識 別器、紅外線整車識別器、檢測控制終端、聲光超限（載）報警器、監(jiān)控設(shè)備（選用）、大屏幕 顯示器（選用）等構(gòu)成，其缺陷有：
[0004] 1、在用技術(shù)的公路不停車計重系統(tǒng)或公路計重收費系統(tǒng)采用地埋計重傳感器實 施車輛計重，需要復(fù)雜的設(shè)施來識別車輛的號碼、車輛的輪軸數(shù)量、車輛的前后端，導(dǎo)致結(jié) 構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備投資大；
[0005] 2、現(xiàn)有技術(shù)需要專業(yè)人員識別判斷車輛的類型和車主類型，及其最大重量指標(biāo)。 由于人工識別常常具有主觀性，導(dǎo)致與汽車車主、司機多發(fā)生爭議，甚至造成計重收費亭口 排隊，降低了公路通車效率；
[0006] 3、由于載重車、拖掛車的長度長達20米以上，所以計重區(qū)域較長較大，傳統(tǒng)計重 系統(tǒng)不能夠在計重區(qū)同時處理兩輛車計重，所以要有車輛尾端識別裝置，而且極大的限制 了不停車自動計重車輛的速度，導(dǎo)致計重和通行效率低；
[0007] 由于現(xiàn)有技術(shù)計重收費系統(tǒng)的缺陷，無法制約眾多的公路車輛超重超載，故此急 需一種投資少，結(jié)構(gòu)簡單，不需停車自動計重的系統(tǒng)，即時檢測超重車輛，即時通知車主、司 機，并警示車主、司機不要超載超重。
[0008] 而且現(xiàn)有技術(shù)急需一種快速計重收費系統(tǒng)，自動準確識別車輛號牌、車輛類型、車 主類型、車輛最大允許重量，減少與車主、司機等當(dāng)事人的爭議，實施自動計費、收費，提高 通車效率。
[0009] 中國發(fā)明專利CN104442619A公開了一種具有通訊功能的RFID射頻車牌，該技術(shù) 由本發(fā)明人研發(fā)隨后申請中國發(fā)明專利，并基于此專利申請?zhí)峤粐HPCT專利申請，該專 利申請公開了一種具有通訊功能的RFID射頻車牌，它包括車牌外殼，所述的車牌外殼內(nèi)設(shè) 置有七個組成部分：有源射頻芯片、半波振子天線及近場天線、防拆卸射頻芯片自毀裝置、 數(shù)據(jù)處理器、振動傳感器、電壓調(diào)整及斷電報警裝置、GPRS無線通訊模塊總成，本發(fā)明可以 協(xié)助建立車輛動態(tài)定位數(shù)據(jù)庫，確定公路上每輛車的位置，用于查詢丟失車、套牌車位置， 查詢某輛車位置，提高社會安全管理水平，并以射頻車牌為信息載體和交流媒介，建立涉及 車輛公路相關(guān)部門以及司機、車主單位的大數(shù)據(jù)車聯(lián)網(wǎng)。
[0010] 另外，中國發(fā)明專利CN104538724A公開了一種應(yīng)用于RFID射頻識別的地埋天線 骨架裝置及其地下安裝方法，該技術(shù)由本發(fā)明人研發(fā)隨后申請中國發(fā)明專利，并基于此專 利申請?zhí)峤粐HPCT專利申請，該專利申請包括絕緣介質(zhì)骨架和金屬外框架，所述的絕緣 介質(zhì)骨架為聚丙烯塑料，在其中設(shè)置有一個天線孔，所述天線孔用來安裝線狀天線，所述絕 緣介質(zhì)骨架內(nèi)部一側(cè)設(shè)置有凹槽，所述的凹槽內(nèi)兩端分別安裝振動傳感器，傳感器上連接 導(dǎo)線，所述金屬外框架由鋼板制成，其內(nèi)部和絕緣介質(zhì)骨架緊密配合，金屬外框架上平面和 絕緣介質(zhì)骨架上平面保持一致，所述金屬外框架一端設(shè)置有射頻天線引線管和振動傳感器 引線管，該發(fā)明可以為埋在地表面之下的天線提供絕緣介質(zhì)外殼，克服了地層對天線發(fā)射 能量的吸收衰減，確保天線發(fā)射效率，提升天線向地表面之上發(fā)射的效率，易于安裝固定在 混凝土或瀝清道路中，承載重型車輛碾壓。
[0011] 基于上述兩個專利申請的技術(shù)構(gòu)思以及現(xiàn)有技術(shù)的要求，提出基于具有通訊功能 射頻車牌的公路車輛計重與收費系統(tǒng)。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0012] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服上述缺陷，提供一種基于具有通訊功能射頻車牌 的公路車輛計重與收費系統(tǒng)，本發(fā)明解決的技術(shù)問題是自動、準確識別車輛號牌、車輛類 型、車主類型、車輪軸數(shù)、車輛最大允許重量，實施自動計重、計費、收費，減少與車主、司機 等當(dāng)事人的爭議，提高通車效率，同時不需停車自動計重，即時檢測超重車輛，并警示車主、 司機不要超載超重，本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)投資少，成本低，結(jié)構(gòu)簡單，便于實施及推廣。
[0013] 本發(fā)明技術(shù)方案如下所述：一種基于具有通訊功能射頻車牌的計重與收費系統(tǒng)， 其特征在于，它包括七個組成部分：
[0014] 計重區(qū)起始端地埋射頻天線總成及與之連接的射頻讀寫器，所述射頻讀寫器通過 計重區(qū)起始端地埋射頻天線總成對所通過的車輛上具有通訊功能的RFID射頻車牌進行讀 取，識別進入計重區(qū)車輛號牌、車輛類型、車主類型、車輛輪軸數(shù)量、車輛管理部門錄入的 最大允許重量&，然后啟動計重程序，所述計重區(qū)起始端地埋射頻天線總成中的振動傳感 器讀取車輛通過地埋天線總成的振動，記錄車輛輪軸振動脈沖以記錄通過地埋天線的輪軸 數(shù)，當(dāng)記錄的輪軸數(shù)與射頻車牌記錄的輪軸數(shù)相同時，表示該車已全部進入計重區(qū)，完成車 輛進入過程識別；
[0015] 地埋計重傳感器組，它所包含的地埋計重傳感器的頂面高于計重區(qū)地平面，感應(yīng) 記錄車輛輪子的壓力，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬛匦畔⑻幚砥鳎?br>[0016] 測速射頻地埋天線總成及與之連接的射頻讀寫器，以計重區(qū)起始端地埋射頻天線 總成讀到車輛射頻號牌的時間為tl，測速射頻地埋天線總成讀到射頻車牌的時間為t2，計 重區(qū)起始端地埋射頻天線總成與測速射頻地埋天線總成之間的距離為S，則汽車通過計重 區(qū)的速度V= ;
[0017] 計重信息處理器，所述的計重信息處理器和所述的地埋計重傳感器組相連，其作 用是接收地埋計重傳感器組傳輸來的車輛輪子的壓力并進行計算和存儲，汽車通過地埋計 重傳感器組的速度影響到計重傳感器的輸出量，需要用車速來校正計重數(shù)據(jù)，1表示預(yù)設(shè) 的速度修正系數(shù)，Kn表示預(yù)設(shè)的輪軸計重修正系數(shù)，gi、g2、…gn表示地埋計重傳感器組測 到每個輪軸的壓力，實施修正計算后得到實測汽車總重G=Kv ?Kn(gl+g2~+gn)，將實測汽 車總重G與車輛管理部門錄入的最大允許重量&對比，判斷車輛是否超載超重；
[0018]寫入端地埋射頻天線總成及與之連接的射頻讀寫器，用來將車輛計重超重的結(jié)果 寫入到射頻車牌的芯片里，其中寫入端地埋射頻天線總成與計重區(qū)起始端地埋射頻天線總 成之間的距離大于載重車輛的最大長度，以確保計重區(qū)的長度容納下載重車輛，從而在最 后一個車軸測重之后，有足夠的時間將計重結(jié)果寫入射頻車牌芯片中；
[0019] 計重區(qū)信息處理中心服務(wù)器，所述計重區(qū)信息處理中心服務(wù)器控制計重區(qū)的各個 組成部分，將測速計重的超標(biāo)結(jié)論輸往寫入端射頻讀寫器，通過寫入端地埋射頻天線總成 將寫入端射頻讀寫器地址代碼及超重信息向汽車射頻車牌的芯片進行寫入，所述汽車射頻 車牌中的信息處理器自動讀取車牌芯片數(shù)據(jù)，并將寫入端射頻讀寫器地址代碼及超重信息 通過射頻車牌中的GPRS模塊發(fā)給車主手機電腦，同時汽車射頻車牌中的信息處理器將超 重信息顯示在駕駛室顯示屏上，警示司機車輛超載超重；
[0020] 計重區(qū)攝像頭，所述的計重區(qū)攝像頭和所述的計重區(qū)信息處理中心服務(wù)器相連， 負責(zé)將計重