一种称重数据处理方法与流程

文档序号:12117385阅读:630来源:国知局

本发明属于交通信息化领域,涉及一种高速公路上使用的整车式称重系统的称重数据处理方法。



背景技术:

计重收费是公路收费站车辆通行费征收的新模式,对遏制货车超限,实现收费公平合理,对保护公路桥梁有着十分重大的意义。传统的称重都是在静态下进行的,这种称重方式准确性很高,但是实际应用中要求车辆停止运行进行称量,效率低下,极易造成拥堵。随着技术的进步,动态称量方式得以发展应用,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,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。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种称重数据处理方法,将静态称重与动态称重相结合,克服各自的缺点,完成高速度、高精度称量,

本发明的技术方案是:一种称重数据处理方法,其特征是包括称重数据采集处理系统和双路称重结果处理系统两部分,称重数据采集处理系统完成将采集数据进行相关的运算处理,得到测量车辆的轴数、通过时的速度信息;双路称重结果处理系统是指如何通过双路采集的测量数据得到较为精确的输出结果;

其中称重数据采集系统由称重传感器、放大器、滤波器、双路A/D转换电路和数据采集电路组成,放大电路的输入端为压力传感器,车辆的动态称重信号经应变式称重传感器转化为电压信号,各路传感器的电压在分别经过放大、滤波后,分成两路分别进行A/D转换,将电压信号转换成响应的数字量,之后利用不同的数据采集电路,按不同的采样频率实现动态称重信号的高速采集与高精度采集,再利用不同滤波方法,对高速采集的信号与高精度采集的信号进行处理;

双路称重结果处理系统根据车辆通过称台的速度优化选择称重方式,当车辆速度过快时,采用高速采集电路的输出结果,以保证获得足够的数据信息;当车辆速度缓慢时,采用高精度采集电路的输出结果,以提高整车称量精度。

本发明针对静态称重及动态称重的缺陷或不足,采用双路A/D转换电路,实现称重信号的高速采集与高精度采集,利用不同滤波方法,对两种信号进行处理;将测量数据通过对重量、速度、加速度和轴数的判断,来选择或计算出较为准确的称重结果,提高连整车称量的精度。

附图说明

图1是数据采集流程图。

具体实施方式

本发明针对的整车式称重系统包括称重传感器(称台)、电子电路两大部分。称重传感器(称台)将车辆的重量信号转换为模拟的电信号;电子电路部分包括:

信号放大装置:由于称重传感器输出的模拟电信号很小,放大装置是将称重传感器输出的模拟电信号通过一级或者多级放大,以达到适于采集芯片采集的电压范围。

信号采集装置:将放大后的称重信号由模拟信号转换为数字信号,以方便运算处理。

运算处理装置:将采集到的数字信号通过比较计算得到该车的相关信息。

显示装置:显示车辆的相关信息。

存储装置:用于存储运算处理中所需的比较量,相关的参数和车辆信息。

本发明包括称重数据采集处理系统和双路称重结果处理系统两部分,如图1所示。称重数据采集处理系统主要完成将采集数据进行相关的运算处理,得到测量汽车的轴数、通过时的速度等信息;双路称重结果处理系统是指如何通过双路采集的测量数据得到较为精确的输出结果。

称重数据采集系统由称重传感器、放大器、滤波器、信号转换和采集电路组成。其前置输入端为压力传感器,轮胎的动态重量信号经应变式称重传感器转化为电压信号,各路传感器的电压在分别经过放大、滤波后,分成两路分别进行A/D转换,将电压信号转换成响应的数字量,之后利用不同的数据采集模块,按不同的采样频率进行高速采集、高精度采集。

在对车辆进行称重的过程中,动态干扰因素很多,在数据处理前对采集数据进行滤波。整车式称重系统中,信号的主要干扰是车辆在压过压电薄膜时引起的冲击干扰以及一些随机信号的干扰及其波纹。针对这些干扰,首先采用硬件滤波,将噪声和有用信号分离开来,再对其它的随机干扰信号进行数字滤波。按不同采样频率采集的两路称重信号,根据其采集特点,选用了不同的数字滤波方法。高速采集的称重信号采用滑动平均滤波法,高精度采集的称重信号采用了平均值滤波法。

对于整车式称重系统,车辆通过称台的速度对称重结果影响较大,速度快的车辆更容易出现称重信息不准,称重结果误差大的情况。本发明根据称重装置和车辆动载的先验知识,确定各种车型(以轴数分类)的运动速度边界值(Vmin,Vmax),然后根据车辆通过称台的速度,判断输出显示的称重结果:

(1)、不同轴数车辆预设不同的运动速度边界值(Vmin,Vmax)。

(2)、若车辆通过称台的速度小于Vmin,则输出高精度采集、计算数据;

(3)、若车辆通过称台的速度大于Vmax,则输出高速采集、计算数据;

(4)、若车辆通过称台的速度在(Vmin,Vmax)之间,则输出高速采集与高精度采集、计算数据的平均值。

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