橋梁限載智能攔截系統(tǒng)

楊會(huì)嬌 趙 帆 劉 俊/上海電機(jī)學(xué)院電子信息學(xué)院

橋梁限載智能攔截系統(tǒng)

楊會(huì)嬌 趙 帆 劉 俊/上海電機(jī)學(xué)院電子信息學(xué)院

該系統(tǒng)是一種橋梁限載自動(dòng)攔截阻止車輛通行的系統(tǒng)，通過汽車動(dòng)態(tài)稱重裝置、警示燈、車輛通行阻攔器對(duì)違規(guī)汽車進(jìn)行攔截。

智能攔截；限載；動(dòng)態(tài)稱重裝置；車輛通行阻攔器

0引言

橋梁限載智能攔截系統(tǒng)能對(duì)大橋過往的車輛進(jìn)行稱重，對(duì)超重的車輛進(jìn)行智能攔截，并引導(dǎo)其從正確的方向駛離大橋，同時(shí)對(duì)超重強(qiáng)行通過大橋的車輛進(jìn)行拍照，時(shí)刻保證大橋的穩(wěn)固和人們的通行安全！

1.整體設(shè)計(jì)方案

橋梁限載控制系統(tǒng)包括動(dòng)態(tài)稱重裝置，警示燈，攝像頭，確定車輛是否超重并產(chǎn)生是否超重控制信號(hào)的第一處理器，升降桿，車輛通行阻攔器，車輛監(jiān)測(cè)器和根據(jù)該是否超重控制信號(hào)控制該警示燈和攝像頭開關(guān)和控制該車輛通行阻攔器使得該升降桿是否升降的第二處理器，其中，該第二處理器與該第一處理器相連，該警示燈、攝像頭、車輛通行阻攔器和車輛監(jiān)測(cè)器均分別連接該第二處理器，且該車輛通行阻攔器還連接該升降桿，該動(dòng)態(tài)稱重裝置連接該第一處理器；其中，該動(dòng)態(tài)稱重裝置位于大橋的入口之前，該車輛監(jiān)測(cè)器位于大橋的分離車道位置處。本系統(tǒng)可以在無人參與的情況下實(shí)現(xiàn)橋梁通行限載的自動(dòng)控制。

圖1 整體攔截系統(tǒng)圖

圖2 橋梁限載控制系統(tǒng)的電路連接關(guān)系圖

2. 工作原理

在進(jìn)入大橋入口之前，依次設(shè)有減速帶和動(dòng)態(tài)稱重裝置，任何車輛通過減速帶進(jìn)入動(dòng)態(tài)稱重裝置，通過動(dòng)態(tài)稱重裝置對(duì)車輛的載重進(jìn)行測(cè)量，通過第一處理器對(duì)車輛的重量進(jìn)行處理產(chǎn)生控制信號(hào)，然后通過第一處理器將是否超重控制信號(hào)發(fā)送給車輛通行阻攔器，通過車輛通行阻攔器控制升降桿的升降，另外，第一處理器還將是否超重控制信號(hào)發(fā)送給第二處理器，由第二處理器根據(jù)是否超重控制信號(hào)控制警示燈的亮與滅以及攝像頭的開與閉。

動(dòng)態(tài)稱重裝置，對(duì)汽車的動(dòng)態(tài)稱重過程中無需對(duì)車輛的行駛速度及其姿態(tài)進(jìn)行限制，無論同軸的兩個(gè)車輪同步碾壓或不同步碾壓，均可測(cè)出車輛的總重。

第一處理器，包括用于壓力模擬信號(hào)的前置信號(hào)處理模塊和數(shù)據(jù)分析模塊，對(duì)車輛載重的信息進(jìn)行處理，且前置信號(hào)處理模塊和數(shù)據(jù)分析模塊相互連接。第一處理器或發(fā)射器將是否超重控制信號(hào)（即超重控制信號(hào)或未超重控制信號(hào)）發(fā)給車輛通行阻攔器，也發(fā)給第二處理器，由第二處理器根據(jù)是否超重控制信號(hào)控制警示燈的開與閉，以及攝像頭的開與閉，控制車輛通行阻攔器使得升降桿是否升降。

第二處理器根據(jù)是否超重控制信號(hào)（即超重控制信號(hào)或未超重控制信號(hào)）和測(cè)量監(jiān)測(cè)器的監(jiān)測(cè)信號(hào)控制車輛通行阻攔器上的升降桿的升降、警示燈和攝像頭的開關(guān)來實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車的攔截和違規(guī)信息的采集。

正常情況下，車輛通行阻攔器使得升降桿保持在道路一側(cè)，即道路暢通狀態(tài)，警示燈開的時(shí)候燈光為綠色或處于熄滅狀態(tài)，當(dāng)汽車通過動(dòng)態(tài)稱重器的時(shí)候，前置信號(hào)處理模塊和數(shù)據(jù)分析模塊對(duì)汽車的載重進(jìn)行分析，如果汽車沒有超重，則第一處理器或發(fā)射器不向車輛通行阻攔器和第二處理器發(fā)送信號(hào)，道路始終處于暢通狀態(tài)，或者，即使發(fā)送未超重控制信號(hào)，警示燈開的時(shí)候燈光為綠色或處于熄滅狀態(tài)，攝像頭關(guān)閉，升降桿保持在道路一側(cè)，道路始終處于暢通狀態(tài)；當(dāng)汽車通過動(dòng)態(tài)稱重器的時(shí)候，分析結(jié)果顯示汽車超重，此時(shí)，第一處理器或發(fā)射器向車輛通行阻攔器和第二處理器發(fā)射命令，通過車輛通行阻攔器控制升降桿降落下來，阻止車輛前行。

如果車輛向右轉(zhuǎn)彎進(jìn)入分離車道，當(dāng)在轉(zhuǎn)彎處的汽車監(jiān)測(cè)器監(jiān)測(cè)到有汽車通過此轉(zhuǎn)彎路段時(shí)，汽車監(jiān)測(cè)器上的發(fā)射器向車輛通行阻攔器和第二處理器發(fā)送命令，使車輛通行阻攔器控制升降桿升起，警示燈和攝像頭關(guān)閉，此時(shí)道路便處于暢通狀態(tài)

在車輛超重時(shí)，此時(shí)警示燈和攝像頭打開，車輛通行阻攔器控制升降桿降落，攔截汽車的通行，如果車輛通行阻攔器出問題，或超重車輛執(zhí)意前行，撞壞車輛通行阻攔器，當(dāng)汽車進(jìn)入時(shí)，此處的設(shè)置的攝像頭就可以監(jiān)測(cè)到汽車，然后對(duì)硬闖的汽車進(jìn)行拍照，拍照的信息會(huì)傳到相應(yīng)的部門。

3.小結(jié)

橋梁限載攔截系統(tǒng)具有實(shí)用性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便的優(yōu)點(diǎn)，在無人參與的情況下實(shí)現(xiàn)橋梁通行限載的自動(dòng)控制。解決了人們由于車輛超重導(dǎo)致的橋梁坍塌的的問題，維護(hù)了國家的財(cái)產(chǎn)安全，給人們的出行帶來安全，提高了人們的生活質(zhì)量！

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[1]李松輝 基于車輛荷載效應(yīng)截尾分布的橋梁限載分析方法[J]. 工程力學(xué). 2014(02)

[2]宗雪梅 橋梁超重荷載與限載標(biāo)準(zhǔn)的確定[J]. 長安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(01)

[3]沈平,王海洋 關(guān)于既有公路混凝土橋梁限載問題的探討[J].西部探礦工程. 2006(01)

[4]原永強(qiáng). 談市政橋梁管養(yǎng)工作[J]. 山西建筑. 2013(09)

[5]王松根,李松輝. 公路橋梁限載標(biāo)準(zhǔn)的可靠性分析方法[J].工程力學(xué). 2010(10)

楊會(huì)嬌，女，大學(xué)本科，現(xiàn)就讀于上海電機(jī)學(xué)院電子信息學(xué)院電子信息工程專業(yè)。

趙帆，女，大學(xué)本科，現(xiàn)就讀于上海電機(jī)學(xué)院電子信息學(xué)院通信工程專業(yè)。

劉俊，女，上海電機(jī)學(xué)院副教授。

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