动态车辆称重系统的算法研究
车辆动态称重系统的研究与设计(数据处理)--开题报告+任务书
论文（设计）题目：车辆动态称重系统的研究与设计（数据处理）院－系：工学院—自动化系专业：电气工程及其自动化毕业论文（设计）开题报告姓名杨海波性别男学号200703050407院－系工学院—自动化系专业电气工程及其自动化年级2007级论文题目车辆动态称重系统的研究与设计（数据处理）□教师推荐题目□自拟题目题目来源教师推荐题目题目类别应用研究指导教师牛林选题的目的、意义(理论意义、现实意义):随着国家工程建设市场的逐步规范，工程施工现场管理水平必须相应地提高，工程施工迫切需要解决工程车辆的运次和计量的自动化，研制能自动识别车辆、自动重量计量、自动记录，并配置有关管理软件进行管理的工程车辆自动识别和计量系统，对于降低施工企业生产成本，实现工程车辆现场管理的自动化、信息化和规范化，对提高我国工程施工现场管理水平，具有十分重要的社会与经济意义。
选题的研究现状（理论渊源及演化、国外相关研究综述、国内相关研究综述）：随着称重技术由机械秤向着电子化方向的发展以及微处理器和计算机在称重技术中的应用，车载秤技术也得到了长足的发展。
主要标志是机械秤向电子化方向过渡。
其技术进步突出表现在开发出许多种外形美观、功能齐全、技术先进的称重显示控制器;专用的称重计算机;具有网络和编程功能的称重仪表:以MC模块(条码阅读模块)为核心的多秤显示控制仪表和动态称重仪表等。
而各种电子衡器的秤体结构都无明显的改进和提高，绝大多数仍沿着底座、秤体、秤台等组装结构方向发展，其秤体结构庞大，不易挪动，显然不能适应现代交通系统大流量、高效率的特点，势必要寻求另外一种发展方向，即向着减小尺寸，减少零部件，节省空间，便于生产，降低成本的方向发展。
因此行驶称重技术便成为提高智能交通系统自动化、智能化水平的关键技术之一，便携式行驶称重系统便应运而生。
便携式电子轮重仪就是受各国路政部门对公路监测与管理不断提出新要求而发展起来的。
本课题设计的便携式称重系统就是一种将秤台、支承、称重传感器合三为一的集成化称重系统。
公路车辆动态称重系统设计与算法研究
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图 4 检测两轴车进行时数据组合变化
的数据，不是则重新采集，是则对单行车辆进行逻辑判断。 再次，处理车辆通过的信息。最后，输出分车信号完成分车 过程。判断采集的数据是否为当前数据，可以对数据采集 时间和当前系统时间进行比较。如果两个数据间的差异超 过 2min，采集的数据就为前一车辆，在刷新程序后，对采 集的数据进行采集对比，直到找到当前车辆数据为止。当 系统根据数组判断车辆在跨线行驶时，会整合当前所跨两 车道的数据，然后保留其中一车道的数据，并将其作为当 前车辆的分车数据。
图 5 传感器铺设方式
在测试前，需要先调试与测试系统中模拟量采集卡和串 口采集卡等硬件设备，在该文设计的车辆称重系统中，采用 串口采集盘，可以处理轮胎标识数据的字节。在实际测试过 程中，为保证能够准确地采集和传送轮胎标识符的数据，保 证每个字节的数据都完整，须对其进行功能测试。功能测试 后，保证系统中所有硬件设备可以在实际应用中发挥预期效 果后，可以将其投入试验中使用。按照上述方式，检验系统 中相关硬件设备。在上述内容的基础上，以某传统系统为参 照，统计系统称重误差，结果见表 3。
《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》篇一摘要本文着重对车载动态称重系统的研究与设计进行了详细的探讨。
首先，我们分析了车载动态称重系统的应用背景和意义，接着详细介绍了系统的设计原理、主要组成部分以及实现方法。
本文的目的是为了提供一个全面、深入的理解车载动态称重系统的设计思路，为相关领域的研究和应用提供参考。
一、引言随着物流业和交通运输业的快速发展，对车辆载重量的准确测量显得尤为重要。
车载动态称重系统作为一种高效、准确的测量工具，被广泛应用于公路、桥梁等基础设施的维护以及物流运输等领域。
因此，对车载动态称重系统的研究与设计具有重要的现实意义。
二、车载动态称重系统的应用背景和意义车载动态称重系统是一种能够在车辆行驶过程中实时测量载重量的设备。
它能够快速、准确地提供车辆载重信息，为公路、桥梁等基础设施的维护以及物流运输等领域提供重要的数据支持。
此外，车载动态称重系统还能够有效防止超载现象，保障道路交通安全，降低交通事故的发生率。
因此，对车载动态称重系统的研究与设计具有重要的应用价值和现实意义。
三、车载动态称重系统的设计原理车载动态称重系统的设计原理主要基于力学原理和电子技术。
系统通过传感器将车辆行驶过程中产生的力学信号转化为电信号，然后通过数据处理和分析，得出车辆的载重量。
其中，传感器是整个系统的核心部件，其性能直接影响着测量结果的准确性。
此外，系统还包括数据采集、传输、处理和分析等模块，共同构成了一个完整的车载动态称重系统。
四、车载动态称重系统的主要组成部分1. 传感器：传感器是车载动态称重系统的核心部件，负责将车辆行驶过程中产生的力学信号转化为电信号。
传感器的类型多种多样，如压电式传感器、电容式传感器等，其性能直接影响着测量结果的准确性。
2. 数据采集模块：数据采集模块负责将传感器输出的电信号进行采集和处理，提取出有用的信息。
3. 数据传输模块：数据传输模块负责将处理后的数据传输到上位机或云端服务器进行分析和处理。
基于桥梁结构的动态称重系统算法研究
基于桥梁结构的动态称重系统算法研究耿少波;石雪飞;阮欣【摘要】The bridge weigh-in-motion system, based on the bridge structure influence line calculation, attracts many researchers' attention extensively abroad. Portability and recyclability are advantages of B-WIM system. Some foreign products are also applied for existing bridge evaluation while few research papers can be found in China. As its application can provide the existing bridge with real vehicle load data for bridge condition evaluation, the operation principles of the whole system are introduced in detail. With an example of a 3-axle truck, the influence line ordinate generation is elaborated. The general form of matrix method is listed for vehicle axles load calculation. The content discussed in this paper can be used as the basis for software generation of B-WIM system.%基于桥梁结构影响线加载的动态称重系统(B-WIM)便携且可循环使用,近几年在国外引起了学者深刻关注,并开发了相应的商业设备,而我国对此进行相关研究见于文献的很少.该系统可为中小跨径桥梁开展汽车荷载调查提供新的思路,并为中小跨径桥梁汽车活载评估提供直接参数.详细介绍了该系统算法原理,以三轴汽车荷载作为示例介绍了影响线坐标值标定过程,并给出了汽车荷载计算的通用矩阵表达式,为下一步进行设备开发的软件程序提供了理论支持.【期刊名称】《石家庄铁道大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(024)004【总页数】5页(P40-44)【关键词】桥梁结构;动态称重系统;汽车荷载【作者】耿少波;石雪飞;阮欣【作者单位】同济大学桥梁工程系,上海200092;同济大学桥梁工程系,上海200092;同济大学桥梁工程系,上海200092【正文语种】中文【中图分类】U446.30 引言随着我国公路桥梁及城市桥梁的大量建设，在役桥梁承载能力评估吸引了越来越多的桥梁研究者的目光，而汽车荷载作为在役桥梁最重要的活载之一，明确其分布特点具有重要意义。
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。
关于车载动态称重算法研究
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信号传输至驾驶室内的称重终端 ， 终端 通过 Ｇ Ｐ Ｓ ／ Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ Ｄ Ｔ Ｕ 无线收发模块 将这些信 息会 同车辆 地理位 置 、 车型 、 车牌 等
车辆动态称重系统的研究
通过称重台时，轮胎驱动力会 对传感器产生水 平作用力 ，该作用 力将影响传感器 的灵敏度 ， 从而降低称重精度 ，为了抑制该干扰 ，在传感 器和受荷板之间应采用滚珠式点接触 。轴重 台 整体结构水平 安装在路面下 ，受荷板表面 与路 面尽量平齐 ，以保证结果的准确性。 传感 器的选择 、放置 。检测 系统中 ，核 心元件是传感器 ，它是用来感应压力并转换 成 与压力值成 一定关 系 的电信号 输 出的敏感 器 件 。由于本系统 中车辆 以低速行驶 过轴重 台 ， 所需 时间较 长 ，再 者综 合考虑 传感器 的准 确 度 、重复性 、经济性 、使用方便等因素 ，本系 统可选用 Ｚ ２ １ 式称 重传感 器 （ 常用 于 Ｌ０ 柱 其 电子汽车衡 （ 地磅 ） 、料斗秤等） 。本系统中放 置两个轴 重 台，每 个轴 重 台四个 角各 由 四个
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车辆 动态称 重 系统 的研 究
尹 昌
（ 尔 滨技 师 学 院 ， 龙 江 哈 尔滨 １０ ３ ） 哈 黑 ５ ０ ０
摘 要： 车辆动态称 重系统是一完整的交通数据采集 系统 ， 其主要功 能是对低速驶过的车辆进行称 重， 并将其重量加以显示打印。在此拟针对
低 速 车 辆 动 态 称 重 系统软 、 件 予 以探 讨 。 该 系统将 为车 辆 限 重提 供 一 新 思路 。 硬 关键 词 ： 态 称 重 系统 ； 重 ； 感 器 动 轴 传
Ｌ０ Ｐ系列控 制用打印机 。该 系列 目前 ，汽 车超载现象 越发严 重 ，严重 影 Ｚ ２ １柱 式称 重传感 器所 支撑 ，共 八个 传感 式打印机 ，如 Ｔ 微型打印机内部有一个控制用单片机 ，固化 有 响道路交通安全 ，致使公路设施破坏加剧 ，为 器 。 智 解决此 问题 ，交通部规定中指 出针对车辆实行 信号 的处理部 分 。其 主要功能 是对传 感 控打程序 ， 能化程度高 。打印机启 动后 ，由 计重收费 。以前的称重仪 类似于地 磅， 一种 器输 出的电信号进行放大 、滤波 、模数转换 ， 内部单片机执行 固化程序 ，就可以接收和分析 是 静态称重仪 。其突出缺点是需 汽车停在称重仪 然后 由单片机进行数据处理 。由于传感器输出 主机送来 的数据和命令 ，然后 通过控制 电路 ， 上称重 ，这将 浪费大 时间 ，不利 于其推 广使 信号为较微弱的电压信 号，所 以系统 中需要对 实现对打印头机械动作 的的控制 ，进行打印。 动态称重系统软件构想 。单 片机 复位后 ， 用 。车辆 动态称重 ，可使汽车以较小速度驶过 传感器输 出信号进行 放大和低通滤波处理 。在 称重仪 ，相对于前者节约大量时间，并可 同时 本 系统 中可选用高精度数据放大器 （ 又称仪器 应从初始状态开始工作 ，完成对系统 的初始化 等待称重 台上是否有 完成对行驶车辆进行称重 、预分类 ， 车重收 放 大器）对传感器输出的微 弱电压信号进行放 工作后 即进人等待程序 ， 按 费 ，以及收集交通信息等功能。此车辆 动态称 大。 由于经传感 器输 出的轴 重信号 ８ ％的能 汽车通过 。如果在规定内没有汽车从传感器上 ０ ０ 的低频信号范 围内 ，所 通过 ，则系统将进入单 片机的空 闲工作 模式 ， 重系统是车辆超载监测系统的一个重要组成部 量都集 中在低 于 ５ Ｈｚ ０ｚ 分 。在此将涉及车辆动态称重系统的检测 、硬 以本系统 中需设计 一个截止频率为 ５ Ｈ 的巴 节省 系统 的功耗 ；如果在设定 时间内有汽车从 件及软件 三方面 ，包括传感器 的选 择 、放置 ， 特沃斯低通滤波器 。因单片机系统 只能处理二 称重 台上通过 ，单片机则对称重响应采用 中断 信号 的采集 、滤波 、放 大，单片机及外围芯片 进制数 ，所以需将传感器输出的模拟信号通过 方式 。即单片机便产生一个中断信号 ，通知单 的选择 ，信号处理 、显示 、打 印等。车辆动态 ＡＤ转换 器转 换成 单片 机可 以处理 的 二进制 片机 中断服务程序 。随即系统开始进 入数据 的 ／ ／ 称重系统的基本工作原理是 车辆 驶过称重 台 ， 数 。考虑到 Ａ Ｄ转 换芯 片的分 辨率应 达到 称 采集 和处理程序 ，并将处理的数据转 换成 车辆 Ｅ 使压力传感器感知轴重 ，由传感器输 出的轴重 重精度的要求 ，且要有较快的转换 速度。可选 的重量结果 ，显示于 Ｌ Ｄ并将结果打印出来。 本系统 可基本实 现对 车辆低速 称重 的功 ２ ／ Ｄ ７ 。传 感器检测 到的 信号经高精度数据放大器放大 ，滤波 ，模数转 用 ｌ 位 Ａ Ｄ转换器 Ａ ５ ４ 换 ，再 由单片机进行相关的数据处理得到车辆 车辆 轴重信 号经过 放大 、滤波 和 ＡＤ转换 后 能。对传感 器输 出的轴重信号进行了放大 、滤 ／ 的数据需单片机进行进一步处理 ，计算出所测 波的处理 ，消除了汽 车在行驶过程中产生的动 的总重量并显示和打印。 软件运行采用中断响应 轴重 台的选 择 。在 进行动 态称重 时车辆 车辆 的总轴重 ，送到显示和打 印装置 。通过大 态荷载对称重的干扰 ， Ｔ９ ５ 是以很小的速度驶上称重台 ，近似成一种准动 量 资料 的查 阅 ，本 系统可 选用 Ａ ８ Ｃ １芯片 的方式 ，数据处理 采用多次循环采集 ，去除最 值 ，再取剩余数据平 均数之方法 ，故与车辆实 态测量 ，因此如车速 、车辆 自身谐振 、路面激 作为称重系统的核心运算处理器件 。 车辆 动态称 重系统 中 ，经 过单片机 处理 际重量仍存在一定误 差。如若采取相关补偿算 励 、轮胎驱动力一些外界因素对测量结果 的影 Ｅ 响很小。可选择左 、右两轴重台。两轴重 台并 后的轴 重信 号将 通过 Ｌ Ｄ显示 器 显示 出来 。 法 ，则可使测量精度进一步提高 ，是一种性价 排放置在车辆行驶方 向。在轴重台设计放置 时 若辆动态称重系统所测车辆 的总重量不会超过 比较高 的车辆动态称重系统 。 参 考文 献 ０ 即 ０ ０ ０ｇ ，则 可 选 用 ５个 Ｌ Ｄ数 Ｅ 应考虑几种可能产生干扰的 因素。首先 ，轴重 １０吨 （ １００ ｋ） 新 Ｍ】 北 Ｅ １关 台应放置在较长一段路 面平直 的地方 ，且尽量 码管来显示车辆重量 ，单位是千克 。５位 Ｌ Ｄ ｆ１ 东 鑫 ． 型 实 用 传 感 器 应 用 指 南【 ． 京 ： ９２ ９ ９ｋ ，能满足设 电 子 工 业 出版 社 ， １ ９ ． 保持轴重台表平面与路 面处于 同一平面 ， 而 数码管最大能 显示 重量为 ９ ９ ９ ｇ 从 避免 了车辆在驶上称 台表面 的过程 中所产生的 计需要。在单 片机应用系统中多使用微 型点 阵 激励 、冲击震动 ，以减少车体倾斜造成的称重 误差 ；左 、右两个轴重台，每个轴重台四个角 各由四个传感器所支撑 ，在 车辆 以一定的速度 开上称重 台表面时 由于摩擦力 的存在使得轮胎
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。
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研 究 与 开 发
己 口Ｉ ７ 年 ７月 第］ ６ 卷 第 ７期
一
动 态 车 辆 称 重 系统 的算 法 研 究
张 惠芳 张 海 宁 （ 西 安工 业 大 学 电 子信 息 工 程 学 院 西 安 ７ １ ０ ０ ２ １ ）
摘
要： 汽 车 动 态 称 重 系 统 的算 法 研 究 是 动 态称 重 系 统 研 究 中 的难 点 。为 了提 高 动 态 称 重 系 统 的测 量 精 度 ， 对 传 感 器 在 车 辆
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Байду номын сангаас
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非 停 车 状 态 下 所得 短 历 程 信 号 进 行 分 析 ， 利 用 巴 特 沃 斯低 通 滤 波 器 滤 除 噪 声 信 号 中 的高 频 分 量 后 ； 采用 Ｌ ｅ ｖ ｅ ｎ ｂ ｅ ｒ ｇ — Ｍａ ｒ ｑ ｕ ａ ｒ ｄ ｔ
优化算法进行 最小二乘法拟合 ， 有 效 的抑 制 了低 频 周 期 随 机 干 扰 ， 实 现 了 载 荷 的分 离 ； 通 过 载 荷 分 离 计 算 出 车 辆 重 量 。 实 验 表明， 该 算 法 能 够 提 高 动 态 称 重 系统 的测 量 精 度 。 关键 词 ： 动态称重 ； 数据处理 ； 动 态 载荷 ； 优 化 算 法