RO122693B1 - Metodă şi sistem de cântărire dinamică a autovehiculelor - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la o metodă şi un sistem portabil, de cântărire dinamică a unui autovehicul, ca urmare a trecerii roţilor autovehiculului direct pe calea de rulare sau peste o bară de dimensiuni reduse, aşezată transversal pe direcţia de rulare, în lungul unei căi de rulare. Metoda conform invenţiei constă în măsurarea sarcinii aplicate căii de rulare de către axele unui autovehicul şi sarcina totală, prin captarea şi procesarea undelor de şoc reprezentate de deformările elastice ale căii de rulare, induse de trecerea roţilor pe stratul căii de rulare sau peste o bară rigidă, aşezată transversal, cu scopul de a amplifica undele de şoc. Sistemul conform invenţiei care pune în aplicare metoda este constituit dintr-o bară (1) montată transversal pe calea de rulare a unui autovehicul, un senzor (2) pentru măsurarea amplitudinii undelor de şoc, montat pe un suport înfipt în acostamentul căii de rulare, o unitate (3) miniaturizată de achiziţie şi procesare, pentru preluarea şi interpretarea semnalelor electrice recepţionate de la un senzor (2) pentru măsurarea vibraţiilor, o cameră (4) video miniaturizată, pentru preluarea imaginii autovehiculului cântărit, un modem (5) radio, pentru transmisia datelor şi imaginilor, o aplicaţie software, dedicată achiziţiei şi analizei datelor, o aplicaţie software, dedicată achiziţiei imaginii şi recunoaşterii în regim automat a numărului de înmatriculare a autovehiculului curent, un set (6) de acumulatori pentru alimentarea întregului sistem şi un panou (7) cu celule fotoelectrice, pentru încărcarea acumulatorilor (6), conectate la un subsistem de management energetic automat, toate integrate

Description

Invenția se referă la o metodă și un sistem de cântărire dinamică a autovehiculelor folosind dispozitive portabile de măsurare a undelor de șoc generate de trecerea roților autovehiculelor peste o bară de dinensiuni reduse, așezată transversal pe direcția de rulare, pe amplasamente fără amenajări speciale dedicate acestui scop.

Zona de interes pe care o vizează prezenta invenție o reprezintă cântărirea dinamică axă cu axă și totală, prin însumare, a autovehiculelor care circulă pe drumurile publice, în vederea preselectării și clasificării pentru realizarea cântăririi efectuate folosind metode și sisteme aprobate metrologic.

Este cunoscut faptul că supraîncărcarea autovehiculelor generează un efect distructiv asupra drumurilor, afectând în mod special fundația drumului, care implică costuri de reabilitare mult mai mari decât cele necesare pentru refacerea stratului de uzură.

Pentru evitarea acestui fenomen, sunt folosite sisteme de cântărire a autovehiculelor în vederea aplicării reglementărilor legale în vigoare, sisteme ce folosesc o metodă de cântărire cronofagă, ce nu permite cântărirea tuturorvehiculelor, pentru depistarea și amendarea tuturor contravenienților.

Principiul de funcționare a cântăririi dinamice presupune trecerea autovehiculului peste niște senzori piezoelectrici, cu fibre optice, sau platforme de cântărire cu doze tensometrice, amplasate în carosabil, care generează un răspuns electric proporțional cu greutatea vehiculului. Această metodă de cântărire are dezavantajul că presupune lucrări ample pe suprafața carosabilă, respectiv încastrarea senzorilor în stratul căii de rulare, ceea ce în anumite situații necesită fundații special proiectate și realizate. De asemenea, metoda aduce dezavantajul unor timpi și costuri extinse de implementare.

în prezent sunt cunoscute mai multe sisteme de cântărire dinamică a autovehiculelor. Unul dintre aceste sisteme este cel produs de firma PEEK Traffic din Marea Britanie, sistem format din doi senzori piezoelectrici și două bucle inductive, toate încastrate în stratul căii de rulare, conectate la o unitate centrală de procesare a datelor.

Sistemul necesită ample lucrări pentru încastrarea elementelor de măsurare în stratul căii de rulare, prezintă dezavantajul degradării și pierderii acestora odată cu stratul căii de rulare, precum și lipsa capacității de relocare.

Metoda de cântărire a autovehiculelor, conform invenției, înlătură dezavantajele de mai sus prin aceea că realizează determinarea greutăților pe axe și greutății totale prin detectarea și interpretarea undelor de șoc generate de trecerea roților autovehiculelor peste o bară de dimensiuni reduse, așezată transversal pe direcția de rulare, nefiind necesare lucrări speciale de amenajare a drumului și, de asemenea, având capacitatea instalării rapide în orice locație, indiferent de sectorul de drum.

Sistemul care pune în aplicare metoda de mai sus se compune dintr-o bară rigidă, de dimensiuni reduse, dintr-un material compozit, montată transversal pe direcția de rulare a autovehiculelor, astfel încât trecerea roților peste aceasta bară să inducă o undă de șoc în structura drumului, un senzor pentru măsurarea undei de șoc, montat pe un suport care să preia undele de șoc din suprafața de rulare, o unitate miniaturizată de achiziție și procesare pentru preluarea și interpretarea semnalelor electrice recepționate de la senzorul pentru măsurarea vibrațiilor, o cameră video miniaturizată pentru preluarea imaginii autovehiculului cântărit, un modem radio pentru transmisia datelor și a imaginilor către un sistem mobil de cântărire statică precum cel realizat de către firma MBTelecom, o aplicație software dedicată pentru achiziția și analiza datelor fu mizate de senzorul pentru măsurarea vibrațiilor, o aplicație software dedicată pentru achiziția imaginii și recunoașterea în regim automat a numărului de înmatriculare a autovehiculului curent, un set de acumulatori pentru alimentarea întregului

RO 122693 Β1 sistem și un panou cu celule fotoelectrice pentru încărcarea acumulatorilor, toate integrate 1 într-o carcasă ventilată și termostatată, ce se înfige prin intermediul unei bare-suport în acostamentul drumului. 3

Sistemul, conform invenției, efectuează cântărire dinamică prin detectarea, interpretarea și analiza -digitală a undelor de șoc induse în calea de rulare de către trecerea 5 autovehiculelor peste bara rigidă transversală. La trecerea autovehiculelor, calea de rulare suportă deformări elastice cu o deplasare de nivel de câțiva microni. Deformarea elastică 7 poate fi tradusă în mărime electrică de către senzorul pentru măsurarea vibrațiilor în semnal electric ce este furnizat în timp real unității miniaturizate de procesare. în scopul de a mări 9 semnalul electric, se instalează bara transversală care amplifică deformările elastice ale căii de rulare. 11

Pe unitatea miniaturizată de procesare rulează o aplicație software dedicată, care analizează semnalul furnizat de senzorul pentru măsurarea vibrațiilor și furnizează către 13 aplicația software dedicată pentru analiza imaginii un set de valori numerice ce reprezintă greutățile pe axe și greutatea totală a autovehiculului curent. Aplicația software, dedicată 15 analizei imaginii, împerechează informația de masă cu imaginea și numărul de înmatriculare al autovehiculului curent, preluate de la camera video miniaturizată, și transmite informația 17 folosind modemul radio către sistemul mobil de cântărire statică, pentru ca vehiculul înregistrat ca supraîncărcat să fie oprit, cântărit folosind metode și sisteme aprobate metro- 19 logic, și amendat conform legislației în vigoare.

Toate componentele sistemului sunt interconectate electric și informatic între ele astfel 21 încât să asigure transferul de date între componentele sistemului și pentru a asigura alimentarea cu energie electrică a tuturor componentelor prin intermediul unui subsistem de 23 management energetic automat, ce are rolul, de a controla, în timp real, starea de încărcare a tuturor acumulatorilor din sistem și de a monitoriza nivelul de energie furnizat de către 25 panoul solar, realizând estimări ale timpului de funcționare.

Folosirea metodei și sistemului portabil de cântărire dinamică, conform invenției, pre- 27 zintă următoarele avantaje:

- sistemul este portabil, flexibil și foarte ușor de manevrat și instalat, operațiunile de 29 instalare necesitând doar câteva minute;

- nu necesită amenajări speciale ale amplasamentului în care se efectuează 31 cântărirea, acesta putând fi orice suprafață plan orizontală în profil longitudinal;

-sistemul realizează cântărirea tuturor autovehiculelor ce trec pe tronsonul monitorizat 33 și transmite către echipajul mobil de cântărire statică doar informații legate de autovehiculele suspectate de a fi supraîncărcate, asigurând astfel, cântărirea și amendarea tuturor 35 contravenienților, cu scopul de a proteja infrastructura rutieră;

- integrează două aplicații software, care procesează automat toate datele rezultate 37 din cântărire și numărul de înmatriculare al autovehiculului curent, selectând automat doar autovehiculele suspectate de a fi supraîncărcate, fără să necesite un operator uman. 39

Integrează un subsistem de management energetic automat, format din modul electronic dedicat și aplicație software dedicată, care monitorizează permanent starea de 41 încărcare a tuturor acumulatorilor și transmite mesaje de avertizare către echipajul mobil în cazul descărcării neprevăzute a oricărui acumulator din sistem. 43

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției în legătură cu fig. 1...2, ce reprezintă: 45

- fig. 1, vedere in perspectivă a sistemului portabil de cântărire dinamică care arată topografia de așezare a componentelor în amplasamentul de cântărire, conform metodei, 47 obiect al invenției;

RO 122693 Β1

- fig. 2, schemă bloc a sistemului de cântărire dinamică autovehiculelor, conform invenției.

Sistemul mobil de cântărire dinamică a autovehiculelor se compune, conform invenției, dintr-o bară rigidă de dimensiuni reduse 1, dintr-un material compozit, montată transversal pe calea de rulare, un senzor pentru măsurarea vibrațiilor 2, montat pe un suport înfipt în acostamentul drumului, o unitate miniaturizată de achiziție și procesare 3, pentru preluarea și interpretarea semnalelor electrice recepționate de la senzorul pentru măsurarea vibrațiilor 2, o cameră video miniaturizată 4, pentru preluarea imaginii autovehiculului cântărit, un modem radio 5, pentru transmisia datelor și a imaginilor către un sistem mobil de cântărire statică, precum cel realizat de către firma MBTelecom, o aplicație software dedicată pentru achiziția și analiza datelor furnizate de senzorul pentru măsurarea vibrațiilor 2, o aplicație software dedicată achiziției imaginii și recunoașterii în regim automat a numărului de înmatriculare a autovehiculului curent, un set de acumulatori 6, pentru alimentarea întregului sistem și un panou cu celule fotoelectrice 7 pentru încărcarea acumulatorilor 6, toate integrate într-o carcasă ventilată și termostatată 8, ce se înfige, prin intermediul unui bare-suport 9, în acostamentul drumului.

Senzorul pentru măsurarea vibrațiilor 2 poate fi un accelerometru sau un geofon, care comunică unității miniaturizate de achiziție și procesare 3 semnale electrice proporționale cu amplitudinea undelor de șoc înregistrate la trecerea unui autovehicul peste bara rigidă 1.

Toate componentele sistemului sunt interconectate electric și informatic între ele, astfel încât să asigure transferul de date între componentele sistemului și pentru a asigura alimentarea cu energie a tuturor componentelor prin intermediul unui subsistem de management energetic automat, ce are rolul de a controla, în timp real, starea de încărcare a tuturor acumulatorilor din sistem și de a monitoriza nivelul de energie furnizat de către panoul solar, realizând estimări ale timpului de funcționare.

Subsistemul de management energetic automat 10 se compune din modul electronic 11 conectat la toate componentele sistemului, care necesită alimentare electrică și transmite informații de stare către aplicația software dedicată în vederea monitorizării energetice. Aceasta monitorizează în regim automat și permanent evoluțiile energetice ale componentelor sistemului și avertizează, în cazul avariilor, al funcționării anormale sau descărcărilor accidentale.

Aplicația software dedicată achiziției imaginii și recunoașterii în regim automat a numărului de înmatriculare a autovehiculului curent, primește de la aplicația software dedicată achiziției și analizei datelor furnizate de senzorul pentru măsurarea vibrațiilor 2, informații cu privire la masa autovehiculul curent, informații ce sunt transmise folosind modemul radio 5 către echipajul mobil.

Claims (2)

Revendicări

1. Metodă de cântărire dinamică, caracterizată prin aceea că măsoară sarcina aplicată căii de rulare de către axele unui autovehicul și sarcina totală prin captarea și procesarea undelor de șoc, reprezentate de deformările elastice ale căii de rulare induse de trecerea roților direct pe stratul căii de rulare sau peste o bară rigidă, așezată transversal cu scopul de a amplifica undele de șoc.

2. Sistem mobil de cântărire dinamică, care pune în aplicare metoda din revendicarea 1 și care folosește aplicații software pentru achiziția și analiza datelor și pentru achiziția imaginilor și recunoașterea numărului de înmatriculare a autovehiculului, caracterizat prin

RO 122693 Β1 aceea că este constituit dintr-o bară (1) montată transversal pe calea de rulare a autovehi- 1 culelor, un senzor pentru măsurarea amplitudinii undelor de șoc (2) montat pe un suport înfipt în acostamentul căii de rulare, o unitate miniaturizată de achiziție și procesare (3) pentru 3 preluarea și interpretarea semnalelor electrice recepționate de la senzorul pentru măsurarea vibrațiilor (2), o cameră video miniaturizată (4) pentru preluarea imaginii autovehiculului 5 cântărit, un modem radio (5) pentru transmisia datelor și a imaginilor, date care sunt procesate cu aplicația software dedicată achiziției și analizei datelor, și cu aplicația software dedi- 7 cată achiziției imaginii și recunoașterii în regim automat a numărului de înmatriculare a autovehiculului curent, un set de acumulatori (6) pentru alimentarea întregului sistem și un 9 panou cu celule fotoelectrice (7) pentru încărcarea acumulatorilor (6), conectate la un subsistem de management energetic automat cunoscut, toate integrate într-o carcasă ventilată 11 și termostatată (8), ce se înfige prin intermediul unei bare-suport (9) lângă calea de rulare, pe acostamentul acesteia. 13