车辆动态称重技术
车辆动态称重标准规范最新
车辆动态称重标准规范最新车辆动态称重技术是一种在车辆行驶过程中对车辆重量进行实时测量的技术。
这种技术广泛应用于交通管理、道路安全和环境保护等领域。
以下是车辆动态称重标准规范的最新内容:随着科技的发展和交通需求的增加,车辆动态称重技术也在不断进步。
最新的车辆动态称重标准规范主要包括以下几个方面:1. 技术要求:动态称重系统应具备高精度、高稳定性和高可靠性的特点。
系统应能够适应各种路面条件和车辆类型,确保测量结果的准确性。
2. 设备标准:动态称重设备应符合国家或国际标准,包括传感器、数据处理单元、显示设备等。
设备应通过严格的质量检验,保证其性能稳定。
3. 安装规范:动态称重系统的安装应遵循特定的规范,确保设备安装牢固,避免因安装不当导致的测量误差。
4. 操作程序:操作人员应接受专业培训,熟悉系统的操作流程和维护方法。
操作过程中应严格按照操作手册进行,确保测量过程的规范性。
5. 数据管理:动态称重数据应进行有效管理,包括数据的收集、存储、处理和分析。
数据应具有可追溯性,以便于事后的审核和分析。
6. 法律合规性:动态称重系统的应用应符合相关法律法规的要求,确保其合法性和权威性。
7. 安全措施:在动态称重过程中,应采取必要的安全措施,包括车辆限速、警示标志设置等,以保障道路交通安全。
8. 维护与更新:动态称重系统应定期进行维护和校准,确保其长期稳定运行。
同时,随着技术的发展,系统应及时更新升级,以适应新的测量需求。
9. 环境保护:在安装和使用动态称重系统时,应考虑对环境的影响,采取相应的环保措施,减少对环境的负面影响。
10. 用户反馈:鼓励用户对动态称重系统提出反馈和建议,以便不断优化系统性能,提高服务质量。
随着车辆动态称重技术的不断发展和完善,这些标准规范也将不断更新,以适应新的技术要求和应用场景。
通过这些规范的实施,可以确保车辆动态称重技术的准确性和可靠性,为交通管理和道路安全提供有力的技术支持。
车辆动态称重技术研究
车辆动态称重技术研究一、本文概述随着物流业的快速发展和道路交通的日益繁忙,车辆动态称重技术在交通运输领域的应用日益广泛。
本文旨在深入研究车辆动态称重技术,探讨其基本原理、技术特点、应用现状以及未来发展趋势。
通过对国内外相关文献的综述和实地调研,本文将为读者提供全面而深入的车辆动态称重技术知识,以期推动该技术在我国的广泛应用和优化发展。
具体而言,本文首先将对车辆动态称重技术的基本概念进行界定,明确其技术原理和应用范围。
接着,通过对国内外车辆动态称重技术的研究现状进行梳理和评价,分析当前我国在该领域的技术水平和存在问题。
在此基础上,本文将重点探讨车辆动态称重技术的关键问题和挑战,如精度提升、抗干扰能力提升、系统稳定性优化等。
结合未来交通运输的发展趋势,本文将对车辆动态称重技术的发展前景进行展望,并提出相应的对策和建议。
通过本文的研究,希望能够为车辆动态称重技术的进一步发展提供有益参考,为推动我国交通运输领域的科技创新和产业升级贡献力量。
二、车辆动态称重技术概述车辆动态称重技术,又称为车辆动态轴重测量技术,是一种在车辆行驶过程中对其重量进行非接触式测量的先进技术。
与传统的静态称重方法相比,动态称重技术具有更高的效率、更低的成本以及更强的实用性,因此在交通管理、道路维护、执法监督等领域得到了广泛应用。
动态称重系统主要由传感器、数据采集器、数据处理单元以及显示和控制部分组成。
传感器通常安装在道路表面或下方,用于捕捉车辆通过时产生的力学信息,如压力、振动等。
数据采集器负责将这些模拟信号转换为数字信号,并传输给数据处理单元。
数据处理单元则根据预设的算法对采集到的数据进行处理,以得出车辆的动态重量。
通过显示和控制部分,用户可以实时了解车辆的重量信息,或者将数据存储以供后续分析。
动态称重技术的核心在于其准确性和稳定性。
由于车辆行驶过程中存在加速度、制动、转向等多种动态因素,如何准确测量并消除这些因素的影响,是动态称重技术的关键所在。
车辆动态称重系统算法
车辆动态称重系统算法车辆动态称重系统算法是一种用于测量车辆重量的技术,它可以通过传感器和计算机算法来实现。
该系统可以应用于货车、卡车、挖掘机等各种车辆的称重,以便于货物的计量和运输管理。
下面将详细介绍车辆动态称重系统算法的主要内容。
1. 传感器技术车辆动态称重系统的核心是传感器技术。
传感器可以通过测量车辆轮胎与地面的接触力来计算车辆的重量。
传感器可以分为压力传感器和应变传感器两种类型。
压力传感器是通过测量车轮与地面的接触面积和压力来计算车辆重量的。
应变传感器则是通过测量车轮与地面的接触面积的变化来计算车辆重量的。
传感器的准确性和稳定性对车辆动态称重系统的精度和可靠性有着至关重要的影响。
2. 数据采集和处理传感器采集到的数据需要经过处理才能得到车辆的重量。
数据采集和处理的过程需要使用计算机算法来实现。
算法可以通过对传感器数据的分析和处理来计算车辆的重量。
数据采集和处理的过程需要考虑到车辆的速度、车轮数量、车轮位置等因素,以确保测量结果的准确性和可靠性。
3. 系统校准和调试车辆动态称重系统需要进行校准和调试才能保证测量结果的准确性和可靠性。
校准和调试的过程需要使用标准重量进行比对,以确保系统的精度和稳定性。
校准和调试的过程需要定期进行,以确保系统的正常运行和测量结果的准确性。
4. 数据存储和管理车辆动态称重系统需要将测量结果进行存储和管理,以便于后续的数据分析和管理。
数据存储和管理需要使用数据库技术来实现,以确保数据的安全性和可靠性。
数据存储和管理的过程需要考虑到数据的格式、存储容量、数据备份等因素,以确保数据的完整性和可靠性。
总之,车辆动态称重系统算法是一种重要的技术,它可以应用于各种车辆的称重和运输管理。
该系统需要使用传感器技术、计算机算法、数据采集和处理、系统校准和调试、数据存储和管理等技术来实现。
只有在这些技术的支持下,车辆动态称重系统才能实现精确、可靠的测量结果。
公路动态称重设备技术要求及检验方法
公路动态称重设备技术要求及检验方法概述一、公路动态称重设备技术要求包括:1. 功能要求:* 应具备动态称重检测、车牌识别及记录、视频监控、信息发布等功能。
* 应能自动检测和输出车辆的车型、轴数、轴(轴组)载荷、总质量等。
* 车牌识别及记录设备应能自动拍摄和输出车辆图像、识别和输出车辆号牌信息。
* 视频监控设备应能完整、清晰地记录车辆经过公路车辆动态称重检测区的行驶状态,可具备检测和输出车辆行驶速度功能。
* 信息发布设备应能发布和显示车辆的超限信息,并提示车辆进行卸载。
2. 系统同步要求:* 公路车辆动态称重检测设备、车牌识别及记录设备、视频监控设备、信息发布设备和数据处理系统的内部时间应保持一致,与北京时间同步,24小时计时误差应不大于1秒。
3. 故障自检功能:* 应具备通信异常、断电等故障的自检功能。
通信异常时,应能将未实时上传的数据进行存储,存储时间应不小于7天。
通信恢复后,应能自动完成数据续传。
4. 设备防护要求:* 公路车辆动态称重检测设备应采取防水和防尘保护。
二、检验方法可能包括:1. 功能测试:* 通过实际车辆或模拟车辆进行测试,验证设备的动态称重检测、车牌识别、视频监控和信息发布等功能是否正常工作。
* 检查设备是否能准确识别和输出车辆的车型、轴数、轴(轴组)载荷、总质量等信息。
* 验证车牌识别设备是否能准确拍摄和识别车辆号牌信息。
* 检查视频监控设备是否能完整、清晰地记录车辆行驶状态,并具备检测和输出车辆行驶速度的功能。
* 检查信息发布设备是否能正常发布和显示车辆的超限信息。
2. 系统同步测试:* 使用时间同步设备或工具,测试公路车辆动态称重检测设备、车牌识别及记录设备、视频监控设备、信息发布设备和数据处理系统的内部时间是否与北京时间同步,并检查24小时计时误差是否满足要求。
3. 故障自检功能测试:* 模拟通信异常和断电等故障情况,验证设备是否能正常进行故障自检,并将未实时上传的数据进行存储。
整车式动态称重系统技术方案
整车式动态称重系统技术方案整车式动态称重系统是一种利用传感器和计算机技术对车辆进行实时称重的装置。
其主要原理是通过在道路上安装传感器,对车辆在通过时的重量进行实时监测,然后将数据传输给计算机进行计算,最终得出车辆的重量。
整车式动态称重系统具有准确性高、速度快、操作简单等优点,因此被广泛应用于交通运输、物流、环保等领域。
系统组成整车式动态称重系统主要由传感器、数据采集器、计算机和显示器组成。
1.传感器传感器是整车式动态称重系统的核心部件,主要负责对车辆进行实时称重。
现阶段,常用的传感器有压电型称重传感器和电子称重传感器两种。
压电型称重传感器采用压电晶体作为敏感元件,能够经受车辆经过时产生的压力变换,并将其转换成电信号输出。
电子称重传感器则采用应变片等材料作为敏感元件,可以测量车辆的重量。
2.数据采集器数据采集器主要负责将传感器采集到的数据进行保存和传输。
常用的数据采集器有有线型和无线型两种。
有线型数据采集器可以将数据通过传统的数据线进行传输;无线型数据采集器则采用射频识别、蓝牙等无线通讯技术进行传输。
3.计算机计算机是整车式动态称重系统中的核心部件,负责将传感器采集到的数据进行处理,计算出车辆的重量。
现阶段,常用的计算机有一般计算机、嵌入式计算机等。
4.显示器显示器负责显示车辆的重量和其他有关信息。
其形式可以有液晶显示屏或LED显示屏。
技术方案整车式动态称重系统的技术方案主要包括以下方面。
1.传感器选择传感器是整车式动态称重系统的核心部件,直接影响到整个系统的性能和准确度。
我们可以根据不同的应用场景选择不同类型的传感器。
如需要在恶劣环境中使用的就选择压电型传感器;在需要快速响应的场合,则选用电子称重传感器。
2.数据采集器选择数据采集器是用于将传感器的采集数据进行保存和传输的设备。
考虑到系统使用的便捷性和灵活性,我们建议使用无线数据采集器。
3.计算机选择计算机是整车式动态称重系统的核心部件,对其选择要有一定的专业技术支持,具有较好的稳定性、易操作性及较好的稳态及瞬态精度。
动态地磅称重原理
动态地磅称重原理
动态地磅称重原理主要包括以下步骤:施加力、测量力、计算重量。
在称重过程中,首先
需要将载重物体放置在动态地磅的称重平台上。
当卡车或集装箱通过称重平台时,地磅系
统会对其施加一个垂直向下的力,这个力称为载重力。
载重力的大小等于物体的重量。
接下来,地磅系统通过传感器测量载重力的大小。
通常采用应变计传感器或称为荷重传感
器来实现这一步。
应变计传感器的工作原理是基于压阻效应,即当物体受到外部力作用时,导致应变计产生形变,进而改变电阻值。
通过测量电阻值的变化,可以确定力的大小。
测量完成后,地磅系统会利用牛顿第二定律计算出载重物体的重量。
牛顿第二定律公式为
F=ma,其中F代表力,m代表质量,a代表加速度。
在这里,载重力即为力,质量即为
所求的重量,加速度为地球重力加速度9.8m/s^2。
通过这个公式,地磅系统可以精确地
测量出载重物体的重量。
动态地磅称重原理的优点在于预防货车超载、准确度高、速度快、操作方便,适用范围广
泛等。
然而,由于地磅称重原理受到外部环境等因素的影响,因此在使用时需要注意对称
重环境的要求,保养和维护设备,以确保称重结果的准确性。
总的来说,动态地磅称重原理是一种便捷、高效、精确的称重方法,广泛应用于物流运输、集装箱码头、仓储物流等领域。
它为重量大、体积大的物体提供了方便准确的称重解决方案,为现代物流行业的发展提供了有力支持。
公路运输车辆动态称重系统运维工作内容
公路运输车辆动态称重系统运维工作内容一、背景介绍公路运输车辆动态称重系统是为了保障道路交通安全和保护路面而被广泛使用的一种技术手段。
该系统通过在车辆驶过称重仪器时进行动态称重,可以准确测量车辆的重量并及时发现超载情况。
动态称重系统广泛应用于普通公路、高速公路等交通场所,对于交通管理部门的工作具有重要的意义。
二、运维工作内容1. 系统设备检查在进行动态称重系统的运维工作时,首要任务是对系统设备进行检查。
包括称重仪器、传感器、计算机等硬件设备的检查,以确保各项设备正常运行。
还需要对软件系统进行检查,确保系统能够正常启动、自检,并具备数据采集和存储的功能。
2. 系统故障排除在系统设备检查的过程中,如发现系统设备存在故障,需及时进行排除。
对于硬件设备的故障,需要进行维修或更换;对于软件系统的故障,则需要进行调试和修复。
3. 数据处理与分析动态称重系统需要对采集到的数据进行处理和分析,以便交通管理部门能够及时了解车辆的过载情况。
运维人员需要对系统采集的数据进行汇总、分析和报告,确保数据的准确性和可靠性。
4. 系统维护与保养系统设备的维护和保养是非常重要的工作内容。
定期对设备进行清洁、调校和保养,以确保设备的性能稳定和工作寿命。
5. 系统升级与改造随着技术的不断发展和应用需求的变化,动态称重系统需要不断进行升级和改造。
运维人员需要对系统进行定期的升级维护,以确保系统的功能和性能始终处于最佳状态。
6. 故障预防与应急处理在日常运维工作中,需要加强对系统设备的故障预防工作,定期进行设备巡检和隐患排查。
建立健全的系统故障应急处理机制,确保在系统故障时能够及时有效地处理。
7. 定期巡检与检测定期对动态称重系统设备进行检测和巡检,确保系统的正常运行。
包括对传感器、称重仪器、计算机等设备进行性能测试和校准,以确保系统数据的准确性和可靠性。
8. 运维记录与报告在进行运维工作的过程中,需要对工作情况进行记录和报告。
包括对设备维护、故障处理、数据分析等工作进行记录,定期向相关部门提交工作报告,确保运维工作的全面、规范和有序进行。
《车载动态称重系统的研究与设计》
《车载动态称重系统的研究与设计》篇一一、引言随着物流运输行业的快速发展,车辆动态称重系统在交通运输中扮演着越来越重要的角色。
车载动态称重系统(Vehicle Dynamic Weighing System,简称VDWS)是用于在车辆行驶过程中实时测量其载重的技术手段,广泛应用于公路运输、桥梁监测、城市交通管理等领域。
本文将针对车载动态称重系统的相关研究背景、意义以及系统设计进行详细探讨。
二、研究背景及意义近年来,交通运输业的快速发展使得对车辆载重信息的需求愈发迫切。
传统的静态称重方式已无法满足实时、高效的称重需求。
因此,车载动态称重系统的研究与设计显得尤为重要。
该系统能够实时监测车辆载重,为交通管理部门提供准确的数据支持,有助于提高交通运输的效率和安全性,减少超载现象,降低交通事故发生率。
此外,对于物流企业而言,该系统能够实时掌握车辆载重情况,有助于优化运输成本和调度管理。
三、系统设计(一)系统架构设计车载动态称重系统主要由传感器模块、数据处理模块、通信模块和上位机软件组成。
传感器模块负责实时采集车辆载重信息;数据处理模块对传感器数据进行处理和分析,得出准确的载重数据;通信模块负责将数据传输至上位机软件;上位机软件则负责数据的存储、分析和展示。
(二)传感器模块设计传感器模块是整个系统的核心部分,其性能直接影响到称重结果的准确性。
传感器模块应具备高精度、高稳定性的特点,能够适应不同的路况和环境条件。
目前常用的传感器类型包括压力传感器、应变片式传感器等。
这些传感器能够实时感知车辆对路面的压力变化,从而得出车辆的载重信息。
(三)数据处理模块设计数据处理模块负责对传感器数据进行处理和分析。
该模块应具备强大的数据处理能力,能够对不同类型的传感器数据进行滤波、标定和转换等操作,确保数据的准确性和可靠性。
此外,数据处理模块还应具备实时分析功能,能够根据车辆的行驶速度和载重情况,快速得出准确的称重结果。
(四)通信模块设计通信模块负责将数据处理模块得到的数据传输至上位机软件。
车辆动态称重技术_程路
第27卷 第8期2006年8月仪器仪表学报Chinese Jour nal of Scientific InstrumentVo l.27No.8A ug.2006车辆动态称重技术*程 路 张宏建 曹向辉(浙江大学工业控制技术国家重点实验室 杭州 310027)摘要 随着公路运输业和商业贸易的发展,车辆动态称重技术已成为车辆载荷测量的关键技术和发展方向。
文中对车辆动态称重系统的结构和弯板、压电传感器、单传感器及光纤传感器4种常用的动态称重传感器进行了介绍,并对系统产生的轴重信号进行了分析,重点讨论和研究了算术平均、神经网络、系统辨识等运用到车辆动态称重系统中的算法,并且阐述了今后的发展趋势。
关键词 动态称重 传感器 轴重 信号处理 汽车中图分类号 T P273.5 文献标识码 A 国家标准学科分类代码 510.8040Vehicle weigh-in-motion technologyCheng Lu Zhang H ong jian Cao Xiang hui(N ational key Lab oratory of Industrial Control T echnology,Z he jiang University,Hangz hou310027,China)A bstract A long w ith the development of the highw ay transpo rtation and trade,vehicle w eigh-in-m otion be-comes the key techno logy and the trend o f measuring traffic loads.The paper presents the structure of vehicle WIM sy stem and four ty pes of commo nly used WIM sensors:bending plate,piezoelectric sensor,load cell and fiber optic sensor.The output signal of ax le load in the WIM sy stem is analyzed.Several alg orithm s used in vehi-cle WIM system,such as arithmetic averaging,neural ne tw ork and sy stem identification are deeply dis-cussed.The future trend for WIM is also described.Key words w eig h-in-mo tion sensor ax le load sig nal pro cessing vehicle1 引言 车辆的负荷对公路和桥梁的设计有着十分重要的意义。
《车辆动态称重系统数据传输及算法研究》范文
《车辆动态称重系统数据传输及算法研究》篇一一、引言随着交通运输的快速发展,车辆动态称重系统(WIM,Weight-In-Motion System)已成为道路运输管理中不可或缺的设施。
这种系统主要用于在车辆行驶过程中测量其质量或载重情况,并利用得到的数据来保障公路和桥梁的安全运营,减少超载车辆的破坏,进而有效监控和维护交通运输网络。
在技术日益进步的背景下,如何确保数据传输的实时性、稳定性和安全性以及算法的准确性成为了研究的重点。
本文将详细探讨车辆动态称重系统的数据传输及算法研究。
二、车辆动态称重系统概述车辆动态称重系统是一种利用传感器和电子设备在车辆行驶过程中进行称重的系统。
它主要由传感器、数据采集器、数据传输模块和数据处理中心等部分组成。
传感器负责捕捉车辆行驶过程中对路面的压力变化,数据采集器将捕捉到的信息转换成数字信号并保存下来,数据传输模块将数字信号实时传送到数据处理中心进行分析和存储。
三、数据传输研究数据传输是车辆动态称重系统的重要环节。
为了提高数据的实时性和稳定性,需研究更加先进的数据传输技术和网络结构。
以下是对其关键技术的研究分析:1. 传输技术:传统的有线传输虽然稳定,但存在安装成本高、布线复杂等问题。
无线传输技术则以其便捷性、灵活性和低成本得到了广泛应用。
为确保数据传输的实时性,需研究低延迟、高带宽的无线传输技术,如5G、6G等网络技术。
2. 数据加密:为保障数据传输的安全性,需对数据进行加密处理。
采用先进的加密算法和安全协议,如AES、TLS等,以防止数据在传输过程中被窃取或篡改。
3. 云平台应用:将数据传输至云平台进行存储和分析,可实现数据的远程管理和实时监控。
利用云计算的高性能和弹性计算能力,提高数据处理速度和效率。
四、算法研究在车辆动态称重系统中,算法的准确性直接影响到测量结果的可靠性。
以下是对关键算法的研究分析:1. 滤波算法:为消除传感器噪声和干扰信号的影响,需采用滤波算法对原始数据进行处理。
《车载动态称重系统的研究与设计》范文
《车载动态称重系统的研究与设计》篇一一、引言随着交通运输的快速发展,道路安全与运输效率的问题日益受到重视。
其中,车载动态称重系统作为一种关键的检测设备,对于车辆超载、超限的监控和管理起到了重要作用。
本文旨在研究并设计一款高效、准确的车载动态称重系统,以提高交通运输的安全性和效率。
二、研究背景及意义车载动态称重系统(WIM,Weight In Motion)是一种用于实时监测车辆载重的设备。
在国内外交通运输中,由于超载、超限运输导致的安全事故频发,因此,对于车辆载重的精确监控变得尤为重要。
车载动态称重系统的研究与设计不仅可以有效预防因超载而引发的交通事故,还能提高道路的使用寿命,降低维护成本。
此外,它还能为物流企业提供实时载重数据,帮助企业合理调度车辆,提高运输效率。
三、系统需求分析1. 功能性需求:系统应能准确、快速地测量车辆载重,并具备数据记录、存储和传输功能。
2. 性能需求:系统应具备较高的稳定性和可靠性,以适应各种复杂的道路环境和气候条件。
3. 用户需求:系统应操作简便,界面友好,能满足不同用户的操作习惯和需求。
四、系统设计1. 硬件设计:(1)传感器部分:采用高精度压力传感器,安装在道路表面下方,以实时检测车辆经过时产生的压力变化。
(2)数据采集与处理部分:通过微处理器和相关的电子设备采集和初步处理传感器所接收的数据。
(3)通讯接口部分:用于与上位机进行数据传输和交互。
2. 软件设计:(1)数据采集与处理模块:负责从传感器中获取原始数据并进行初步处理。
(2)数据存储与传输模块:将处理后的数据存储到本地数据库或通过网络传输到上位机。
(3)用户界面模块:提供友好的用户界面,方便用户进行操作和查看数据。
五、关键技术及实现方法1. 高精度称重技术:采用先进的信号处理技术和算法,提高称重的准确性和稳定性。
2. 数据传输技术:利用现代通讯技术,实现数据的实时传输和远程监控。
3. 系统校准与维护:定期对系统进行校准和维护,确保其长期稳定运行。
《车载动态称重系统的研究与设计》范文
《车载动态称重系统的研究与设计》篇一一、引言随着物流运输行业的快速发展,对车辆载重信息的准确获取变得尤为重要。
车载动态称重系统作为一种能够实时、动态地获取车辆载重信息的技术,在交通运输、物流管理等领域具有广泛的应用前景。
本文旨在研究并设计一款高效、准确的车载动态称重系统,以满足现代物流运输的需求。
二、研究背景与意义车载动态称重系统通过高精度的测量技术,可以在车辆行驶过程中实时获取载重信息,具有非接触式、实时性、高精度的特点。
这种技术在交通运输管理、路况监测、超载治理等方面具有重要应用价值。
通过对车载动态称重系统的研究与设计,可以提高物流运输的效率,降低运输成本,同时也有助于维护道路安全,减少因超载等违规行为引发的交通事故。
三、系统设计1. 硬件设计车载动态称重系统的硬件部分主要包括传感器、信号处理模块、数据传输模块等。
传感器负责测量车辆的载重信息,可采用压电式传感器或电阻应变片式传感器等高精度测量技术。
信号处理模块负责将传感器输出的信号进行放大、滤波等处理,以提取出有用的信息。
数据传输模块则负责将处理后的数据传输到上位机或云端服务器进行处理和分析。
2. 软件设计软件部分主要包括数据采集、数据处理、数据存储与传输等模块。
数据采集模块负责从传感器中获取原始的载重信息。
数据处理模块负责对采集到的数据进行处理和分析,如去除噪声、计算平均值等。
数据存储与传输模块则负责将处理后的数据存储到本地或云端服务器,并实现数据的远程传输和共享。
四、关键技术分析1. 高精度测量技术高精度测量技术是车载动态称重系统的核心技术之一。
为了提高测量的精度和稳定性,可采用压电式传感器或电阻应变片式传感器等高精度测量技术,同时还需要对传感器进行定期的维护和校准。
2. 信号处理与滤波技术由于车辆在行驶过程中会受到各种干扰因素的影响,如路面不平、车辆振动等,因此需要对传感器输出的信号进行信号处理与滤波技术处理,以提取出有用的信息。
这需要采用数字信号处理技术和滤波算法等技术手段。
《车载动态称重系统的研究与设计》范文
《车载动态称重系统的研究与设计》篇一一、引言随着交通运输的快速发展,对于货物运输过程中的精确称重和计量要求越来越高。
车载动态称重系统(Weight-In-Motion System,简称WIM)以其非接触式、实时性强的特点,逐渐成为物流行业中的关键技术之一。
本文旨在研究并设计一套高效、准确的车载动态称重系统,以满足现代物流的称重需求。
二、研究背景与意义在传统的静态称重方式中,货车需要停靠于固定位置进行称重,这种方式不仅效率低下,而且难以满足现代物流对于快速称重的需求。
车载动态称重系统的研究与应用,不仅可大幅提高物流效率,同时还可以减少人力成本和减少由于人为操作而引起的误差。
因此,设计并实现一个可靠、精确的车载动态称重系统,具有重要的应用价值和广阔的市场前景。
三、系统架构设计(一)硬件架构车载动态称重系统的硬件部分主要包括传感器、数据采集模块、控制模块和通讯模块。
传感器用于检测车辆的重量和速度;数据采集模块负责将传感器采集的数据进行预处理;控制模块则负责协调整个系统的运行;通讯模块则负责将处理后的数据发送到终端设备。
软件部分则主要涉及数据传输协议的制定、数据处理算法的设计以及人机交互界面的开发等。
在数据传输方面,应选择稳定性好、抗干扰能力强的通讯协议;在数据处理方面,需要设计出一种能够有效降低噪音干扰和异常数据的算法;在人机交互方面,需要开发一个简单易用的操作界面,便于用户操作。
四、关键技术及实现(一)传感器技术传感器是车载动态称重系统的核心部件之一,其性能的优劣直接影响到整个系统的精度和可靠性。
目前常用的传感器技术包括压电式、电容式和电磁式等。
在实际应用中,应根据实际需求和成本考虑选择合适的传感器类型。
(二)数据处理算法数据处理算法是车载动态称重系统中的关键技术之一。
由于车辆在行驶过程中会产生一定的震动和噪音干扰,因此需要设计一种能够有效降低这些干扰的算法。
常见的算法包括滤波算法、数字信号处理算法等。
《车载动态称重系统的研究与设计》
《车载动态称重系统的研究与设计》篇一一、引言随着物流运输行业的快速发展,对车辆载重量的准确测量显得尤为重要。
传统的静态称重方式已无法满足现代物流的快速、高效需求。
因此,车载动态称重系统应运而生,其能够实时、动态地测量车辆载重量,为物流运输提供更为便捷、高效的服务。
本文旨在研究并设计一款高效、准确的车载动态称重系统。
二、系统概述车载动态称重系统是一种集成了传感器技术、信号处理技术、计算机技术等先进技术的综合性系统。
它能够在车辆行驶过程中,通过传感器实时测量车辆的载重量,并将数据传输至计算机进行处理和存储。
三、系统设计(一)硬件设计车载动态称重系统的硬件部分主要包括传感器、信号处理器、显示器等。
传感器负责实时测量车辆的载重量,并将其转化为电信号;信号处理器负责接收和处理传感器的信号,提取出有用的信息;显示器则将处理后的信息以直观的方式展示给驾驶员或操作人员。
(二)软件设计车载动态称重系统的软件部分主要实现数据的处理和存储。
在接收到传感器传输的数据后,软件需要对数据进行处理和分析,得出准确的载重量,并将数据存储在计算机中,以便后续的查询和分析。
此外,软件还需要具备友好的用户界面,方便驾驶员或操作人员进行操作和查看数据。
四、关键技术(一)传感器技术传感器是车载动态称重系统的核心部件,其性能直接影响到整个系统的准确性和可靠性。
因此,选用高性能的传感器是至关重要的。
目前常用的传感器有压力传感器、应变计等。
(二)信号处理技术由于传感器输出的信号往往包含噪声和干扰信号,因此需要采用信号处理技术对信号进行滤波和提取。
常用的信号处理技术包括数字滤波、小波分析等。
(三)数据传输技术为了实现车载动态称重系统的实时性,需要采用高速、稳定的数据传输技术。
常用的数据传输方式包括有线传输和无线传输。
无线传输具有安装方便、维护成本低等优点,是当前主流的传输方式。
五、系统实现与应用(一)系统实现在硬件和软件设计的基础上,通过编程和调试,实现车载动态称重系统的各项功能。
《车载动态称重系统的研究与设计》范文
《车载动态称重系统的研究与设计》篇一一、引言随着物流运输行业的快速发展,对车辆称重技术的需求越来越迫切。
车载动态称重系统作为现代物流中的关键技术,能够在车辆运行过程中实时、准确地获取货物重量信息,对保障交通安全、提升运输效率、防止超载超限等具有重要意义。
本文旨在研究并设计一款高效、稳定的车载动态称重系统。
二、系统需求分析1. 功能性需求- 实时称重:系统需在车辆行驶过程中实时获取货物重量信息。
- 稳定性:系统需在各种路况和速度下保持稳定的称重性能。
- 安全性:系统应具备高可靠性,确保数据准确无误。
2. 非功能性需求- 用户界面友好:提供简洁易用的操作界面,方便用户使用和维护。
- 响应速度快:系统响应时间应尽量缩短,提高工作效率。
- 兼容性:系统应具备较好的兼容性,可与多种车型和称重设备配合使用。
三、系统设计1. 硬件设计- 传感器设计:采用高精度压力传感器,实时采集车辆压力数据。
- 数据采集器:将传感器数据转换为数字信号,进行初步处理和存储。
- 数据传输模块:负责将处理后的数据传输至后台服务器或显示终端。
2. 软件设计- 数据处理算法:采用先进的信号处理算法,对传感器数据进行去噪、滤波等处理,提高称重精度。
- 人机交互界面:设计直观的操作界面,便于用户进行操作和查看数据。
- 数据通信协议:制定统一的通信协议,确保数据传输的稳定性和安全性。
四、关键技术分析1. 传感器技术:选用高精度、高稳定性的压力传感器,确保称重数据的准确性。
2. 数据处理技术:采用数字信号处理技术,对传感器数据进行处理和分析,去除干扰信号,提高信噪比。
3. 数据传输技术:采用无线传输技术,确保数据传输的实时性和稳定性。
同时,采用加密技术保障数据传输的安全性。
五、系统实现与测试1. 系统实现- 根据设计需求,完成硬件和软件的研发和制作。
- 将硬件和软件进行集成,形成完整的车载动态称重系统。
2. 系统测试- 功能性测试:对系统的各项功能进行测试,确保系统能够正常工作。
与静态称重相比,动态称重系统有哪些特点?
与静态称重相比,动态称重系统有哪些特点?世界上大多数国家运送货物的车辆都存在超载现象。
据统计,美国和德国大约50%运货车辆存在超载现象。
在提高车辆行驶速度前提下,为了避免车辆超载带来的危害,保障动态称重精度成为必然。
与静态称重相比,动态称重系统有何不同?静态称重的优缺点静态称重系统优点:误差小、精确度高;争议明显减少;车辆通行速度加快;从根本上杜绝各种逃费行为。
静态称重系统缺点:投资大;受地形限制;过车速度比原来降低;引来管理的麻烦。
动态称重系统定义动态称重是指通过测量和分析轮胎动态力测算一辆运动中的车辆的总重和部分重量的过程。
由一组传感器和含有软件的电子仪器组成,可测量动态轮胎力、车辆通过时间并计算轮重、轴重、总重(如车速、轴距等)数据。
由于动态称重系统具有测量行驶车辆重量的特点,决定了它在交通轴载调查、治理超限超载运输和计重收费系统中不可替代的作用。
动态称重系统与静态称重的区别:首先,动态称重系统是一种技术含量很高的复杂设备,动态称重与传统的静态称重有很大的区别。
其次,由于车辆行驶产生的各种复杂因素和动态称重技术的复杂性,动态称重结果具有一定的不确定性。
因此,精度检验需要按照适当的方法进行,对于称重误差采用概率术语表述更为合理。
最后,应特别注意各种标准规范对于使用条件的规定与现场使用条件的吻合程度,选择适用的标准与设备对应。
动态称重系统近些年技术上逐渐进步和成熟,使得它在交通运输领域有了越来越广泛的应用。
称重系统的核心是称重传感器,称重传感器是用来将重量信号或压力信号转换成电量信号的转换装置。
称重传感器采用金属电阻应变片组成测量桥段,利用金属电阻丝在张力作用下伸长变细,电阻增加的原理。
动态称重系统是在静态称重系统的基础上,处理器将测得动态车重信号和车速信号进行数据处理后得到真实重量。
海鼎自动化科技具备精良的加工设备和高精密的检测仪器,现拥有一个CAD加工中心及传感器检测中心。
主要从事电子衡器的研制、开发、制造和销售。
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第27卷第8期2006年8月仪器仪表学报Chinese Journal of Scient ific InstrumentVo l127No18A ug12006车辆动态称重技术*程路张宏建曹向辉(浙江大学工业控制技术国家重点实验室杭州310027)摘要随着公路运输业和商业贸易的发展,车辆动态称重技术已成为车辆载荷测量的关键技术和发展方向。
文中对车辆动态称重系统的结构和弯板、压电传感器、单传感器及光纤传感器4种常用的动态称重传感器进行了介绍,并对系统产生的轴重信号进行了分析,重点讨论和研究了算术平均、神经网络、系统辨识等运用到车辆动态称重系统中的算法,并且阐述了今后的发展趋势。
关键词动态称重传感器轴重信号处理汽车中图分类号T P273.5文献标识码A国家标准学科分类代码510.8040Vehicle weigh-in-motion technologyCheng Lu Zhang H ong jian Cao Xiang hui(N ational key Labor ator y of I ndustr ial Contr ol T echnol ogy,Zhej iang Univers ity,H angz hou310027,China)Abstract A long w ith the development of the highw ay transpo rtation and trade,vehicle w eigh-in-m otion be-comes the key techno logy and the trend o f measuring traffic loads1T he paper presents the structure of vehicle WIM system and four ty pes of commo nly used WIM sensors:bending plate,piezoelectric sensor,load cell and fiber optic sensor1T he output signal of ax le load in the WIM sy stem is analyzed1Sever al alg orithm s used in veh-i cle WIM system,such as arithmetic averaging,neural netw ork and sy stem identification are deeply dis-cussed1The future trend for WIM is also described.Key words w eig h-in-motion sensor ax le load sig nal pro cessing vehicle1引言车辆的负荷对公路和桥梁的设计有着十分重要的意义。
调查表明,车辆在运输中普遍存在超载运输现象,而行驶于公路的车辆如果轴重超过限值的30%,公路使用寿命就会缩短56%,使得公路维修费用巨增,路面使用寿命缩短。
另外,超载运输由于载重量超过了车辆的额定吨位,使得车辆的性能受到影响:首先是车辆的稳定性受到影响,其次在弯道和纵坡较大路段,由于超载使得车辆的动力性能受到影响,严重影响了车辆的安全行驶,最后超载运输对车辆的通行能力也有一定的影响。
因此,建立公路及桥梁的称重站势在必行[1]。
对于车辆的称重,传统的方法都是在静态下进行的,这种整车测量方法准确度虽然很高,但是存在着很大的缺点,如价格较高、不能分别测出轴重等。
另外,实际应用中停止汽车运行进行重量测量也是不方便的。
因此,近年来许多国家都对车辆动态称重技术进行了研究,并有一些实际的应用。
车辆动态称重的主要方式有两种:整车计量和轴计量方式。
应用整车计量方式,需要比较大的秤台,这大大增加了工程造价和难度,所以这种方式使用地越来越少了。
目前较为流行的是轴重测量,即分别测出车辆各轴的轴重,再由称重系统计算出整车重量。
在静态称重时,车辆的轮胎平稳地作用于汽车衡上,除真实轴重外,无任何其他外力干扰,因此容易实现高准确度测量。
但是动态称重时,车辆以一定的速度通过汽车衡,不仅轮胎对秤台的作用时间很短(在几百毫秒以内),而且作用在秤台上的力除真实轴重外,还有许多因素产生的干扰力,如车速、车辆自身振动、路面激励、轮胎力等[2-3]。
可以说真实轴重往往被淹没在各种干扰力中,这给高准确度的动态称重造成很大的困难。
*本文于2005年4月收到。
944 仪 器 仪 表 学 报第27卷在车辆动态称重技术方面,传感器的最新硬件技术起着重要的作用,随着最新硬件技术的使用,车辆动态称重的准确度、汽车过衡速度、工程造价等方面得到了改善。
但是,基于对系统产生的轴重信号进行处理的软件技术,对于设计动态称重的算法来说,也有着非常重要的作用,也就是说,利用测量系统的数学模型以及合适的算法对于研究车辆动态称重技术也是必要的[4]。
本文首先介绍车辆动态称重系统的结构及常用的称重传感器,并对动态称重系统中产生的轴重信号进行分析,在此基础上重点讨论目前车辆动态称重技术中常用的一些算法及发展趋势。
2 车辆动态称重系统结构211 汽车衡按照安装方式,汽车衡可以分为固定式和便携式两种[5]。
固定式汽车衡一般的结构如图1所示,主要由秤台、称重传感器和称重仪表组成。
其中,秤台小于1m,基本等于一个汽车轮胎的直径,这样既可以避免同时测量两个轴重值又可以减少工程造价。
称重传感器主要采用应变式传感器。
固定式汽车衡的基本工作原理为:车辆轴重通过秤台传递给称重传感器,传感器受力时将重量信号转化成电压信号传递给称重仪表,经过仪表处理显示出被称重物品即车辆的重量。
图1 车辆动态称重系统结构示意图便携式汽车衡相对来说结构轻小,便于携带,目前主要有以下几种结构形式:(1)传统式秤台。
基本采用与固定式汽车衡相同的结构,使用4个剪切悬臂梁式传感器,这种结构的优点是技术难度小,生产容易,抗偏载能力强。
但是它的缺点较明显,由于采用剪切悬臂梁式传感器,秤台高度高,一般为80mm 左右;重量大,一般超过50kg,很难适宜便携的要求。
(2)称重传感器嵌K 式秤台。
采用4~8支称重传感器分别嵌K 平板式秤台中,称重传感器就是秤台的承载点,台面一般采用硬铝合金板,整个秤台结构简单、重量轻、高度低、抗偏载和过载能力强。
缺点是必须生产专用的薄型称重传感器,数量较多,技术难度较大,性能不易保证。
(3)整体平板式秤台。
将秤台与称重传感器做成一体,秤台本身就是一个称重传感器。
由于采用整体结构,高度低,一般为30mm 左右;重量轻,一般为30kg 左右,便于携带。
缺点是技术难度大,对生产工艺要求高,抗偏载和过载能力较差。
(4)软质地毯式秤台。
有人提出采用软质材料做成传感器,利用此传感器进行车辆动态称重,秤台是一种宽度不超过1m 、长度约为路面宽度、厚度不超过1cm 的软质材料(像地毯状)传感器。
使用时将软质地毯式传感器铺在路面上,待称重的汽车驶过即可得出重量,不用时可将其卷成桶状带走,便于携带,安装方便。
212 动态称重传感器目前在车辆动态称重系统中比较常用的动态称重传感器主要有弯板、压电传感器、单传感器及光纤传感器[6-7]。
(1)弯板弯板动态称重系统是利用下方粘结有应变传感器的金属板进行测量。
当车辆通过弯板时,系统测量出应变传感器产生的应变力由此计算出动态重量值,然后利用测量出的动态重量值预测出车辆的真实轴重。
利用弯板进行测量,测量准确度一般为?5%(整车重量的相对百分比误差)。
基于弯板的汽车衡有固定式和便携式两种,一般情况下,便携式只适合测量低速行驶时的车辆。
(2)压电传感器压电式动态称重系统利用检测由车辆轴重引起的压电传感器的电压变化,测量出车辆的轴重值。
当车辆通过压电传感器时,系统测量出传感器产生的电荷由此计算出动态重量值,然后利用测量出的动态重量值预测出车辆的真实轴重。
目前,在美国、德国等一些国家正在使用压轴传感器测量轴重,在车辆高速行驶下测量车辆的轴重。
压轴传感器一般宽度在6.6mm 左右,厚度大约1.6mm 。
因为传感器的宽度很小,所以当车轮经过条状传感器时,无论车速多少,虽然采集时间不同,但是对于所有车辆均采集到轮胎触地长度的信息,并且从传感器输出的完整信号组成了轴重的估计值。
压轴传感器的主要特点:输出信号大,有很高的信噪比;使用寿命长,最高达一亿次;无需激励电压,属于无源传感器;响应时间极短,可达几十微秒;极宽的动态范围,约为1012量值;高机械强度,抗冲击力强;工作温度:-40~80e ;温度系数较大为0.2%/e ;安装快速、方便,只需要在地面挖一宽为19mm,深19~25mm 的沟,埋入第8期程 路等:车辆动态称重技术945数小时后即可使用;传感器输出有较大的非一致性,传感器长度方向的输出一致性在用于动态称重(weigh -in -mo -t ion,WIM )时为?7%,用于其他如车辆分类统计、车速监测、闯红灯拍照等时为?20%。
传感器准确度与车辆振动和跳动有关,与轮胎压在传感器上的面积有关,与温度有关,需要温度补偿。
尤其是道路质量对系统准确度影响很大,用在水泥路面较好,寿命长于沥青路面,用于动态称重的道路质量应符合AST M 的有关规定。
通常可以保证的准确度为?10%。
(3)单传感器单传感器动态称重系统利用一个称重传感器测量车辆的轴重值,一般来说,安装此种汽车衡需要挖设比较深的基坑,通常测量准确度为?3%。
(4)光纤传感器[7]当车辆通过光纤传感器时,系统测量出光纤内反射光强度的改变,由此计算出动态重量值,然后利用测量出的动态重量值预测出车辆的真实轴重。
基于光纤传感器的汽车衡有固定式和便携式两种方式。
光纤传感器在车辆动态称重中具有广泛的应用前景。
光纤传感器与其他类型的传感器相比具有若干优点:它不受电磁干扰(包括光照射)和路面振动的影响、尺寸小、质量轻、低功耗,能够在较为恶劣的环境下使用,并且其响应频率相当高。
因此,在动态测量中是比较理想的传感器。
3 车辆动态轴重信号及处理方法图2是当两轴车辆通过秤台时从称重传感器产生的轴重信号。
从图中可以看出,当车辆接触到秤台后,将产生一个上台冲击振动,并逐渐呈现出衰减现象。
车速越高,车辆轴重信号前部上升段越陡峭,上台冲击振动越大,上升段终值偏离轴重真实值越远,因此低速的情况下,可以直接将传感器测量值视为轴重值。
但是随着车速升高,测量误差增大,最后将无法满足测量的准确度要求。
图2 传感器产生的轴重信号有时会发现轴重信号的最后一个峰值大于它前面的一个峰值,破坏了上台冲击振动的衰减规律,产生这种现象的原因是由于车轮离开台面时有时产生了附加冲击,因此在信号处理时常常需要去掉这种下台冲击的影响[8-11]。