汽车衡智能称重系统方案
目录 、/.—亠 一、前言 (3) 二、系统特点 (4) 三、系统组成 (4) 四、系统布局 (5) 五、运煤车出、入场流程 (5) 六、称重布置图 (6) 七、称重流程 (6) 八、系统部件 (6) 九、软件主要功能 (10) 十、防作弊功能 (12) 十一、质量保证体系 (15) 十二．设备包装标识、运输方案 (16) 十三、技术服务 (16) 十四、设备清单 (18)
一、前言 汽车衡是一般中大型厂矿企业的常见的计量设备，其计量过程中的车号、皮重等数据信息通常需要人工抄录并输入计算机，因而存在抄录错误的现象。在称量过程中还会存在作弊现象，造成称量失准，最终影响企业效益。如何解决这些问题，成为企业亟待解决的事情。我公司在积累了大量应用实践经验的基础上，推出的汽车衡无人值守系统，能快速有效地解决这问题。 兴安煤矿汽车衡现状及要求： 1. 现场有梅特勒托利多汽车衡一台，称重仪表一（T8000）块； 2. 要实现汽车衡的控制要求需要增加，计算机、挡车器、LED显示屏（显示车辆空车重、运煤量）、刷卡器、交换机等相关设备； 3. 汽车衡控制流程如下： A：在开票室由开票人员通过刷卡注册软件将当前车辆的相关信息（如：车号、运输单位等）录入系统，然后将注册好的卡发给司机； B:司机拿着卡将车开上汽车衡，磅房操作人员将挡车器落下，司机刷卡，操作人员将核对电脑上的车辆相关信息，并保存数据，室外大屏幕上会显示当前车辆的空车重量，便于司机查看，保存好数据后，挡车器抬起将车辆放行，进入拉煤； C: 出矿时，司机将煤车开上汽车衡，挡车器落下，大屏幕显示当前重量，司机刷卡，系统获取当前车辆信息，操作人员核对数据后，将数据保存并打印磅单，挡车器抬起将车辆放行。 D: 当车辆驶出至发卡处，司机将卡交回，并由发卡人员将该卡注销，以备重复使用。 至此，车辆出入衡一个流程结束。 根据以上兴安矿的要求和现状，我们有针对性的设计了本技术方案。
第27卷第8期2006年8月 仪器仪表学报 Chinese Journal of Scient ific Instrument Vo l127No18 A 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510.8040 Vehicle weigh-in-motion technology Cheng 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 vehicle 1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。
确受力,提高系统的称量精度。 ③改进传统的导向柱与衬套刚性配合限位设计,而是依靠新装置(称量箱)的活动承载压柱和缓冲衬套之间的柔性配合限位来精确完成对力的引导,避免秤体由于受承重冲击偏载和侧向力容易产生的卡碰现象,以解决系统称量失准、使用失常等技术难题。 ④秤台采用整体箱式厚板结构,并在一侧设置活动盖板门,密闭性好,可有效抵抗高温辐射和钢水飞溅。秤体设计采用16只M20的高强度螺栓与臂叉大梁连接成一体,所以秤体倾覆的可能性几乎为零,传感器检查或更换只需打开秤体一侧盖板(活动门),维护简单方便,使用安全可靠。 ⑤采用国产高温传感器,节省投资;自行设计研制称量装置,风险系数小,效益好。 4 效益分析 本文介绍的炼钢工艺钢包称量装置的改进与设计,完全可应用在涟钢所有的连铸机钢包旋转台和车载钢包主体设备上。随着管理水平的提高,在完善配备化铁炉、转炉和电炉的投入产出计量手段的同时,为降低消耗,节约成本,近期,涟钢决定在一炼钢和三炼钢1#、2#共4套连铸机钢包放置台上应用国产钢包称量装置,并对原有的精炼炉车载钢包秤进行技术改造,使炼钢生产过程中钢水有了可靠的计量手段,使提高产品质量和节能降耗有一定保障。通过钢水称量显示操作人员可精确控制钢水不剩余,特别是对控制回炉钢水效益最好。根据涟钢炼钢回炉钢水统计分析,一年中由于钢水衔接不好,回炉钢水平均吨钢减少约10kg,按年产连铸方坯150万t计算,仅钢水衔接回炉钢水减少15万t。有了先进的称量装置和计量手段,按节省每吨钢水800元计算,1年就可创经济效益1200万元左右。 收稿日期:2001-07-21。 作者莫良智,男,1953年生,1978年毕业于湖南省国防企业系统锻造职工大学,工程师;主要从事计量检测和过程控制,发表论文14篇。 动态称重系统的设计 The Design of Dynamic W eighing System 魏鲁原 伍 斌 崔 霞 (徐州师范大学工学院,江苏徐州 221011) 摘 要 介绍一种动态称重系统的结构和实现方法,主要功能是动态测量行驶车辆的轮胎受力,并计算相应静态车辆重量,实现全自动、不停车计量。硬件设计中重点介绍数字电路的构成,A/D转换器、信号放大与偏置电路和LCD偏置电路。软件设计中提出了根据实际采样波形而设计的独特数据处理方法。 关键词 称重系统设计 动态称重 静态重量 车辆重量 A bs tract The structure and implementation of a d ynamic weighin g s ystem are presented.The main function is dynamically meas uring the force on tyre of on going vehicle an d calculating related static weight of vehicle to accomplish full y automatic n on-stop meterin g.In hardware design the composition of d igital circuit,A/D con verter,signal am plif ying and bias circuit as well as LCD bias circuit.In software design the unique data processing m ethod d e-sign ed in accord ance with real ti me sam plin g waveform is stated. Key w ords Design of weighing s ystem Dynamic weighing Static weighin g Weight of the vehicle 1 概述 随着我国市场经济的发展,公路交通量迅速增长,各种载货车、大平板车、带挂汽车和集装箱运输车的数量和比重逐年递增,特别是一些运输单位或个人不顾车辆、公路承载能力及行车安全,擅自对车辆进行改装,增加弹簧钢板,更换高强度轮胎,加高、加宽、加长车厢栏板,栏板上再加围篱,围篱上又堆尖等超载现象较为普遍,使公路、桥梁及其附属设施遭受到严重破坏,且由此而引发的交通事故日益增多。因此,为了维护国家财产和人民生命安全,保护公路完好畅通,严格限制超载运输车辆迫在眉睫。动态称重系统是交通执 《自动化仪表》第23卷第8期 2002年8月D OI:10.16086/https://www.doczj.com/doc/d55603114.html, ki.issn1000-0380.2002.08.012
SA-201H称重控制器 使用手册本手册用于皮带秤系统 南京三埃自控设备有限公司
前言 SA-201H称重控制器是我公司采用国际最新技术研制和生产的高精度、高可靠性的新一代皮带秤仪表，可应用于冶金、矿山化工、交通、公路建设等场所。该仪表可与各种不同规格的皮带秤秤架组合使用，对各种散状原料进行连续计量和定量配料。该仪表采用87C520CPU 和24位A/D转换器，其智能化的PID电流输出可以通过调速器或变频器对各种滑差电机以及交流电机进行调速控制，以适应于圆盘、电振器、螺旋等给料设备以及直接拖料等定量给料方式的需要。 本手册专为SA-201H称重控制器用于皮带计量秤或皮带配料秤而设计，请使用者详细阅读后，方可对该仪表进行操作。
目录 仪表主要技术参数 (3) 仪表主要功能 (4) 仪表接线端子说明 (5) 仪表接线 (6) 基本操作 (8) 功能说明（参数表） (12) 功能描述（如何用参数） (13) 提示 (19) 仪表主要外型尺寸 (22)
仪表主要技术参数 仪表称重线性度：0.02%F?S 仪表称重输入灵敏度：0.15μV/d 仪表测速正脉冲输入分辨率：0.001%（自动周期测脉宽）仪表测速正脉冲：0~1000Hz；幅度：5V~50V 称重传感器供桥电压：10VDC 仪表可带称重传感器数量：4只 仪表与称重传感器距离：≤1500 m 皮带秤零点信号输入范围：0~30mV 皮带秤称重信号输入范围：3~30mV 皮带秤动态计量准确度：±0.25%，±0.5%，±1.0%， （20~100%额定流量） 皮带秤动态配料准确度：±0.5%，±1.0%，±2.0%， （20~100%额定流量） 仪表供电：~220V±20%；电流：1A 仪表工作温度：-10℃~+40℃ 皮带秤工作温度：-30℃~+60℃
动态称重系统培训手册 本手册描述了动态称重系统的系统构成、工作原理和使用方法。供机电系统维护人员使用。 动态称重系统简介 目的：介绍适合当前公路管理现状和要求的动态称重系统。 系统概况 动态称重是测量行驶的动态车辆轮胎受力，并计算相应静态车辆重量的过程，一个动态称重系统主要由传感器和支持仪表及轮轴判别设备构成，用来测量在特定地点、特定时间行驶车辆的轮胎受力，计算车辆的轴重，正确判别轴数，轮胎个数等有关参数，并处理显示、打印和存储这些信息，从而实现全自动、不停车计量。 主要功能 (1)动态称重计量功能--车辆以5km／h以下速度匀速驶过秤台，即可计量并显示各轴重及整车重量。 (2)轮胎个数识别功能--车辆轮胎经过轮胎识别器，轮胎识别器输出信号送至数据采集器，判别车辆各轴轮胎个数。 (3)车型判别功能--主计算机根据红外车辆分离器（光幕）、秤台、轮轴识别系统发出的信号判别车型、轴型，如单轴、双轴、三联轴、双联轴等。
(4)数据管理功能--该上位机（收费计算机）将每一称重车辆的检测数据自动存储(包括日期、时间、轴重、总重、轴数、每轴轮胎数、是否联轴、各轴超限值等)。 (5)数据输出功能--计算机屏幕实时反映当前车辆检测数据，外接大屏幕显示称重结果。 （6）数字显示功能－仪表具有数字显示功能，可以直接显示当前车辆的车速、轴型、轴质量、车辆收尾、自检信息等信息； （7）数据安全保护－仪表采用固化软件处理，防止人为随意修改； （8）自检功能－仪表具有自检功能，部件发生故障时，系统自动提示故障信息，提醒用户及时处理，并将故障信息发送给上位机（收费计算机）； （9）自动分车－能对通过称重平台的车辆进行自动分离车辆，正常情况下使用红外车辆分离器进行分车，车辆分离器发生故障时，自动切换成地感线圈进行分车； （10）环境适应性－车辆分离器外罩前面板（玻璃）采用电加热的方式，防止玻璃结冰或凝霜； （11）秤台的有效宽度为车道宽度，从根本上杜绝了因秤台宽度不够引起司机绕秤引起一系列问题，给收费人员较少了纠纷管理工作；
新建铁路沪杭甬客运专线上海至杭州段（88+160+88）m自锚上承式拱桥 转体施工不平衡称重试验方案 北京交通大学土木工程试验中心 中铁十二局集团公司第四工程公司 2010.4
一项目概况 新建铁路沪杭甬客运专线上海至杭州段跨高速公路特大桥在铁路里程DK59+075.555～DK59+413.555设计为88m+160m+88m自锚上承式拱桥，其中主跨跨越沪杭高速公路主线，沪杭高速公路与沪杭客专轴线夹角为57°，沪杭高速公路净高要求5.5m。 拱肋采用抛物线线形，矢跨比为1/6，边、中跨拱肋跨中截面高4.0m，边、中跨拱肋拱脚处截面高6.0m。主拱截面采用单箱单室箱形截面，顶板宽7.5m，顶、底板及腹板厚度均采用60cm，拱脚处局部加厚。 边拱在主拱的端部、拱脚、拱上立柱等处各设相应厚度的横隔板。中拱主拱的拱脚、拱上立柱、中合龙等处各设相应厚度的横隔板。 为减少上部结构施工对行车安全的影响，确定采用平衡转体的施工技术。根据高速公路管理部门的要求，路两侧两个转体结构进行一前一后顺序施工。转体完毕精确就位后立即锁定，然后进行封铰施工,使全桥贯通。每个转体重量约16800吨，球铰半径8米。 转体施工法的关键技术问题是转动设备与转动能力,施工过程中的结构稳定和强度保证,结构的合拢与体系的转换。总的来看，桥梁转体技术的原理相同、转体技术也日渐成熟。然而，对于不同的桥梁，必须根据其结构形式、施工过程和场地及环境条件等特点制定出合理可行的转体方案，以便确保结构的稳定和强度要求，不至于由于转体而影响到结构的正常受力或导致不可控制的局面。 为此，设计要求在试转前，进行不平衡称重试验，测试转体部分的不平衡力矩、偏心矩、摩阻力矩及摩阻系数等参数，实现桥梁转体的配重，达到安全施工、平稳转体的目的。 二试验目的 围绕该桥的结构和施工特点，本项目将在转动体的不平衡力矩、摩阻系数、转体配重、转体偏心控制等方面开展工作，以保证转体阶段的结构安全,为类似转体桥梁的设计和施工积累经验和数据，为桥梁运营期间的技术管理和技术评估提供依据。达到进一步完善桥梁水平转体施工方法、提升企业施工技术能力的目的。 三试验内容
《汽车衡全自动智能称重系统》 设 计 方 案
一、综述： 一直以来，电子衡器称重管理工作，都是煤炭、水泥、石化、粮食、饲料、冶金、化工等工业以及所有需要电子磅计量行业中的难题。往往磅房远离管理部门，司磅人员的工作得不到有效监控，而且每天大量的手工填单和计算工作极易发生错误，这些问题的存在，久而久之，日积月累下来都将给企业带来巨大的经济损失。随着新技术的发展，对称重管理要求的提高，如何有效地管理称重数据，提高工作效率，提高企业信息化管理水平，是各企业的管理人员所想的，也是我们所开发的称重管理系统所必须做的。 我公司根据热电企业、垃圾焚烧行业、大型煤电企业的实际情况，引进国内外先进的技术经验成功开发了一套汽车衡智能称重管理系统。已广泛应用在国内多家垃圾处理场、发电厂以及化工、造纸企业，受到广大用户的肯定！ 汽车衡全自动称重系统是集远距离车号自动识别系统、自动语音指挥系统、称重图像即时抓拍系、红绿灯控制系统、红外防作弊系统、道闸控制系统、远程监管系统于一身的智能称重系统。在称重的整个过程里做到计量数据自动可靠采集、自动判别、自动指挥、自动处理、自动控制，最大限度的降低人工操作所带来的弊端和工作强度，提高了系统的信息化、自动化程度。对于管理部门，可以通过系统中的汇总报表了解当前的生产及物流状况；对于财务结算部门，则可以拿到清晰又准确的结算报表；仓管部门则可以了解到自己的收、发货物的情况等。这些报表数据是随时可以查阅的，因此它也加强了管理上的一致性，缩短了决策者对生产的响应时间，提高了管理效率，降低了运行成本，促进了企业信息化管理。
二、系统设计原则 1 可靠 本系统是一个长期运行的系统，保证系统稳定可靠的运行是首先要考虑的。设计时充分考虑了系统在部分出现故障时仍然能够提供对用户的服务，并且能够很快的排除故障恢复正常运行。 2 可扩展 企业的发展是有一个过程的，相应的需求也是一个由小到大的过程，在系统方案中按照系统分析、统筹规划的观点将系统规划成一个扩展性很强且在扩容升级时浪费最少的系统。中心系统采用叠加式模块升级方式，逐步实现平滑扩容；降低系统维护升级的复杂程度，提高系统更新、维护和升级的效率；软件系统使用先进的网络开发平台，以客户机/服务器体系结构为框架，结合模块化和结构化的设计思想，既考虑到当前使用的易用性，更具有适当的超前性。同时系统具有与其他信息系统进行数据交换和数据共享的能力；计算机网络系统适应将来的广域扩展。 3 标准化和优势确立 系统实现时尽量采用符合工业标准的技术，保证技术实现的质量，便于日常维护和系统的扩展。 系统采用成熟的高新科技，以目前较为先进的方法实现需要的功能，既反应当今科技的先进水平，又具有发展潜力，保证系统在相当长的时间内不被淘汰。 4 开放 系统设计遵循开放性原则，整个系统的操作以方便、简捷、高效为目标，多操作平台整体设计统一操作，既充分体现快速反应的特点又能便于工作人员进行业务处理和综合管理，便于领导层、管理层及时了解各项统计信息和决策信息。
一、动态称重系统适应范围 动态称重系统按照设备适应的速度范围，又可以分为高速动态称重系统和动态自动衡器 两种。高速动态称重系统一般可以对5km/h-120km/h （国内高速公路最高限速为120km/h， 因此更高的速度没有实际意义）时速通过的车辆进行自动称重，在满足一定置信度范围内可 以达到5%以上的准确度。目前该产品尚没有国家或者行业标准。动态自动衡器需要限定车辆的通过速度，一般在5km/h 一下时速匀速通过时，可以达到较高的准确度。目前在国内多数用于公路计重收费系统和公路超限超载检测站的低速复核称重，该产品现已有国家标准。 二、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。 动态称重系统是一组安装的传感器和含有软件的电子仪器，用以测量动态轮胎力和车辆 通过时间并提供计算轮重、轴重、总重（如车速、轴距等）的数据。 三、动态称重系统特点 由于动态称重系统是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，也正是因为这一特点，它必须测量运动中轮 胎的动态力而不是静态荷载，在性能和使用上都与传统的静态汽车衡有着显著区别，因而静态汽车衡的相关标准交不适用于动态称重系统。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。 四、静态车辆称重系统与动态车辆称重系统的具体区别？ 静态称重：汽车在秤台上稳定之后，才显示读数。这种称重方式比较准确。但是速度较慢。 动态称重：汽车开过秤台，显示读数。这种方式一般精度不高，但是速度快，例如：轴重秤。公路车辆一般使用动态称重。通俗的说，静态车辆称重系统：就是指把车辆开到秤上面，停下来，然后称重，人工确定重量。（按道理不能算系统）动态车辆称重系统：指车辆 自动开过秤，系统自动计算出车辆的重量。所以说高速公路收费站上的那种称重系统就是属 于动态称重，也称为公路动态车辆称重系统 五、路动态称重与静态称重的利与弊 1动态称重存在问题及解决对策 动态称重在实际应用中暴露了一些问题，以称重误差较大的问题尤为突出，而且极易引起征 缴矛盾，进一步加大收费站拥堵的严重程度，引发社会的质疑和不满，大大降低了高速公路的服务水平。主要表现在以下几个方面。 1. 1存在问题，主要表现在以下几个方面。 （1）设备按照对已建成的收费广场开挖面积大，施工难度大，设备安装周期长，维护复杂。 ⑵设备稳定性影响费额。系统检测到数据与实际车型相比主要表现为：一是多轮胎或 者少轮胎，如双胎判单胎。二是多轴或少轴。直接影响费额的增加或减少，司机误以为人为 操作，极易引发费员与司机矛盾。 (3) 存在称重差异。称重系统的准确性使得计重收费严肃性受到质疑，车辆的称重数据往往在不
公路车载动态称重系统的设计与开发 摘要 公路车载动态称重系统的设计对于保护公路的正常使用有着重要的经济意义和社 会价值。随着公路运输工业生产和商业贸易的不断发展，产生了对公路车辆进行动态称 重越来越严格的要求，动态称重是路政部门加强正常运输、强制超载超限、提高管理工 作效率，实现路政系统管理现代化、科学化的一项关键技术。 就公路车载动态称重系统而言，称重的精度是最重要的性能指标，它标志着公路车 载动态称重系统的技术水平的高低。目前公路车载动态称重系统由于对采集的信号只能 简单的处理，加上建立的数学模型不适合非线性对象的特殊性，同时缺乏对干扰因素以 及各种干扰因素之间的关系做深层次的研究和处理，所以系统的精度难以得到很大的提高。 鉴于影响动态称重的干扰因素很多，而且这些因素之间不存在确切的函数关系，用 传统的数学模型方法很难分析清楚这些干扰因素之间的关系，所以本文从理论基础方面 入手，从提高称重精度的思想出发，介绍了应用于车载动态称重系统的各种智能算法模型，比较分析发现对于非线性对象没有解决误差精度问题，最终提出善于非线性建模的BP 神经网络技术，包括网络的基本思想、计算过程、执行步骤、存在的问题，以及针 对动态称重对象的非线性特征以及称重过程中存在的精度不准确问题采取了 BP 算法 的改进方法，进一步满足了现场环境的称重要求。 通过分析公路车载动态称重对象，建立了 BP 神经网络动态称重系统模型，根据现 场采集的动态称重数据进行了网络模型的分析与数据训练，训练结果表明精度完全符合 现场要求和国家标准。对于系统硬件方面，系统采用单片机进行数据采集与传送，对单 片机的选择进行了介绍；用于数据处理的动态称重软件系统除了实现重量数据的处理、 显示和查询等基本功能以外，它还实现了将采集的数据保存于数据库中并能以报表的形 式打印出来的功能，以便于统计和查阅。本文中主要用到的单片机开发工具是 C 语言， 工控机里的数据处理系统软件采用 Visual C++ 6.0 编程语言，主要利用 RS-232 串行接口 来提供串口通信，使用 BP 神经网络对称重采集的数据建模仿真的环境是 MA TLAB R2007。 关键词：动态称重系统，单片机，数学模型，BP 神经网络 DESIGNATION AND EMPOLDER OF HIGHW AY CAR-LOADING WEIGH-IN-MOTION SYSTEM ABSTRACT The Highway Car-loading Weigh-in-Motion system（WIMS）has undoubtedly played an antive electronic role and social value in the protection of highway trancport. Along with the development of the Highway Transportation,Industrial production and Business Trade, it is required that the Highway WIMS needs to saticfy more qualification of modernization and scientization for the rapid automatically and the enforcement of the overloading rule. As to the Highway Car-loading WIMS, the weighing precision of the vehicle moving is the most important standard specification. It indicates the technical level of the Highway Car-loading WIMS. While the weighing signal processing of the actual Weigh-in-Motion is simple digital filter and the model is not fit well with non-leneared object. Even further signal processing technique of kinds of disturbing factors. So the WIM system’s precision is hardly improved. Because there are so many factors affect the WIMS’ accuracy, and there are not exact function relations among these factors, this paper introduces some new arithmetic models to
单片机作业 学院计算机与控制工程学院 专业自动化132 学号2013022030 姓名王伟
基于 51 单片机的称重系统 一动态称重 所谓动态称重是指通过分析和测量车胎运动中的力，来计算该运动车辆的总重量、轴重、轮重和部分重量数据的过程。动态称重系统按经过车辆行驶的速度划分，可分为低速 动态称重系统与高速动态称重系统。因为我国高速公路的限速最高是120，所以高速动态称重系统在理论上可对 5 到 120 之间时速通过称量装置的车辆进行动态称重。而低速动态 称重系统则一定要限制通过车辆的行驶速度，要想有较高的测量精度，理论要求车辆在 5km/h 以下时速匀速通过。在我国，车辆动态称重一般都使用低速动态称重来完成，在很 多收费站和车辆检测站都有应用，国家也出台了相关的测量标准。 与传统意义上的静态称重相比，动态称重可以在车辆缓慢运动情况下直接进行称重， 这样动态称重的高效率、测量时间短、能流畅交通等主要特点就凸显出来了。动态称重的 问世，不但使车辆的管理上有了很大的促进作用，而且还对我国的公路管理和维护起到了 至关重要的作用。 二系统总体结构及其功能 设计总体结构是以51 单片机为处理器的系统，如图 3.1 所示。 上位机键盘输入A/D转换器放大器 ADC0832OP07 AT89C51桥式称重传感器RS232转换器 单片机WPL110 蜂鸣器LED显示 图3.1 本设计要求能判断出车辆是否超载，如果车辆超载，本系统能够提供该车辆的超载信 息并发出警报。本设计采用STC89C52单片机作为系统的处理核心，利用桥式称重传感器
到A/D 转换器中转换为数字信号，再经过单片机处理、传输到接口电路，最后送到上位机，该数据可以与上位机里用键盘事先输入设定的总重量作比较并判断出该车辆是否超载，如 果超载，则可通过显示器、蜂鸣器作显示超载信息并报警，当然，键盘的作用除了输入设 定值还可以解除和开启警报。 三动态称重系统的组成 动态称重系统主要由车辆重量（含超载、偏载检测）检测子系统、货车长、宽、高三 维尺寸超限检测子系统、自动触发摄像拍照子系统、车辆类型自动判别子系统、系统配置 及系统维护子系统、行驶车辆速度测量子系统、数据统计、报表处理子系统和单据输出打 印子系统这几部分组成。该系统组成完善，部件考虑周全，能很好的完成称重任务。 四动态称重系统的主要功能 （1）动态检测出通过车辆的轴数、轴重、轴距、轮数、车速等； （2）能自动检测出车辆的高、宽、长等外围尺寸是否超出最大标准，并能给出超出 部位的具体位置和具体数据； （3）拍摄机器在车辆经过时能自行对要被检测的车辆进行拍照，该机器能对车牌号码、车辆种类进行识别，最终作为图像证据； （4）可以将不合格车辆的处理记录、超限情况进行打印，根据车辆超限的程度来计 算罚款数额并打印收据或罚款单； （5）检测到的数据全部存入数据库中，并对被监测到的数据进行分析、统计。便于 汇总上报、日常管理和进行查询。 五单片机的选用 本设计采用的是INTEL 公司研究开发生产的STC89C52单片机，其内部置有256 字节 的内部数据存储器、 8 位中央处理单元、 8K 片内程序存储器、 3 个 16 位定时 / 计数器、 32 个双向 I/O 口和一个片内时钟振荡电路，全双工串行通信口， 5 个两级中断结构。 89C52 的引脚图如图 4.1 所示。
称重控制器安装操作说明 V1.0文档建立 V1.1增加开关和LED的连接方法 V1.2详细描述硬件连接方法 一、模块的网页设置 如果事先不知道模块的IP地址，可以先恢复出厂配置： 在Ready灯亮的情况下，按住reload持续至少1s，然后松开，Ready灯会在几秒后熄灭，并随后重新亮起。 这时检测周围的无线网络，会出现名为HF-A11x_AP的网络，加入这个网络，再按照下面的流程来。 1、打开浏览器，输入模块的IP地址（默认情况下为10.10.100.254）。 用户名admin密码admin
2、模式选择，选Station模式，然后确定 3、无线终端设置，先搜索当前的无线网络
然后，会出现 选中模块要加入的网络，并Apply。 如果网络有密码，还要输入密码，最后点确定。 IP地址获取方式，可以自动，也可以输入静态IP。 4、串口及其他配置，波特率选9600，点确定
协议选UDP，端口8899，服务器地址输入运行水处理软件的电脑的IP地址（跟哪台电脑装了数据库是无关的），比如192.168.10.99，然后点确定。 5、当上面的所有操作完成后，在模块管理中，点重启
当Ready灯亮起，表明重启成功；Link灯亮起，表明设备已经与服务器建立连接。 二、上位机操作说明 设备显示区（目前没有连接设备，后面我会给你带设备列表的）
只要接收到采集器心跳包的都会在列表中显示出来，“绿色”表示当前在线，“灰色”表示当前离线，只要10分钟未接收到心跳包即判断为离线（时间可更改） “读取重量”：先用鼠标选择在线的设备，然后点击，即可获取当前设备的重量。 “设置ID”:先用鼠标选择在线的设备，然后再输入新ID数据，信息提示区显示设置正常即表示设置成功。 数据库查询区：
RFID技术在车辆智能称重中的应用 挑战和需求 在国内一些大型公共企事业单位比如发电厂、煤场、垃圾场等每天都会有大量的物资运输车辆进出，在业务处理过程中需要进行停车、登记、称重等程序。目前这些单位主要依靠操作人员将数据以手工方式录入计算机，人工操作方式不仅耗时，而且误差率较大，此外薄弱的控制环境还容易滋生人为舞弊行为，给企事业单位造成大量经济损失。随着国家经济和社会建设的迅速推进，这种依靠人工操作的工作方式逐渐不能满足日益增长的业务处理要求。 AWS（Auto Weighing System）即车辆智能称重系统，是将称重系统、门禁系统以及停车场自动控制技术与远距离RFID射频识别技术相结合的智能化综合管理系统。该系统运用电子汽车衡、远距离RFID射频设备、自动道闸、信号灯等集成为智能化系统，可以自动记录进出车辆的ID号码、重量、时间、单位等信息，并直接写入主机数据库。主机可以实时传输数据到监控计算机，监控计算机也可以随时调用主机数据库中的数据。AWS系统对提升货物运输、处理的效率，使得业务管理模式走向条理化、规范化和科学化，从而提高管理水平、降低成本有着巨大的推进作用。作为AWS系统的车辆信息（前端）采集工具，远距离RFID技术可以显著提高过车速度，并通过车号自动识别和防拆卸措施，有效防止人为舞弊给企事业单位带来经济损失。此外，基于RFID技术的智能称重系统还可大大降低工作人员的劳动强度和人工称重的失误率，提高车辆运输管理流程的透明度。 目前国内已经投入运行的AWS系统主要采用被动式（无源）RFID技术。这个主要与无源车辆标签的成本较低有关系，但是无源技术的识别距离近、读写不稳定以及无源标签卡可使用内存空间小等弱点一直严重制约着系统的使用效率，而且无源标签大多不能忍受严酷的工作环境，遇到雨雪天气或者粉尘充斥时射频信号就极不稳定，而AWS系统的典型应用环境却恰恰是诸如煤场、垃圾场等恶劣工作环境。已有的几个分布在内蒙、河北和山西等地的基于无源技术的项目案例都相继出现了上述的一个甚至几个问题，因此行业内逐步转向有源RFID供应商寻求技术与产品的解决方案。
超重车辆高速动态称重系统设计方案 1
目录 一工程概述 (4) 二超限超载治理手段现状分析 (5) 三系统应用介绍 (5) 3.1.系统应用对象和环境介绍 (5) 3.2.系统在超限超载治理和管理中的作用 (5) 四系统设计方案 (6) 五项目环境介绍 (8) 5.1安装地点选择标准 (8) 六系统总体设计方案 (8) 6.1系统总体设计原则 (8) 6.2系统可实现的功能 (9) 6.3系统设计拓扑图 (10) 6.4系统数据流程图 (11) 6.5可扩展的系统网络图 (12) 七称重和抓拍系统介绍 (13) 7.1称重系统 (13) 7.1.1称重数据采集器的选型特点 (13) 7.1.2称重采集器主要技术参数 (14) 7.1.3称重采集器自带软件简单介绍 (16) 7.1.4称重传感器的选型特点 (23) 7.1.5传感器主要技术参数 (26) 7.2车辆监控及车牌照自动识别系统 (27) 2
7.2.1抓拍系统构成 (27) 7.2.2车牌识别视频监控拓扑图 (29) 7.2.3车牌识别技术指标 (29) 7.2.4车牌照相机技术指标 (30) 7.2.5全景摄像机技术参数 (33) 7.2.6车牌抓拍打包工控机主要参数 (35) 7.2.7摄像机架技术参数 (36) 7.2.8户外机柜及基础图纸 (37) 八称重采集器软件功能介绍 (38) 8.1超重管理客户端软件主要功能 (38) 3
一工程概述 近年来由超重车辆导致的桥梁安全事故屡有发生，对公路的破坏日益严重，如钱塘江三桥引桥坍塌事故以及哈尔滨阳明滩大桥引桥倾覆事故。超重车辆除直接导致桥梁垮塌外还加剧了桥面和路面等设施破损，增加了养护维修量，对桥梁和公路等基础设施的安全带来极大的危害。 超限车对大桥安全构成严重威胁，且这些年车超限装载，在行驶工程中，制动性等都会受到影响，对过完小车的行驶安全也不利；超限车装的石子、渣土往往有抛洒滴漏现场，威胁过完车辆行车安全，同时也污染环境。 为全面掌握各路和桥梁的超重车辆通行状况，为行政执法查处提供依据，超重车辆高速动态称重管理系统基于压电电缆传感式动态称重系统和视频监测技术的非现场超限超载执法系统。可实现对各种正常行驶车辆的动态称重功能，能在10-200Km/h速度范围内检测过往车辆的轴重、总重、车型、流量、速度及加速度等参数，可对货运机动车超限超载进行有效治理。根据执法需求，可依法对超限超载车辆进行治理。 高速称重能保证了整个超限超载检测管理系统能够在交通流量较大或车速较快的路段快速识别超限超载车辆而不影响正常交通；系统首次实现超限超载的非现场执法，通过高速动态称重和视频监测有机结合，提供了非现场执法依据，大大节省了人力成本。 此系统适用于车速较高的高等级公路、交通量较大的干线公路、以及道路桥涵等应用场合超限超载车辆的治理。 4
. . F701C型称重控制器操作说明常用操作 一、清零或校零操作 当秤内已清空，显示器示值不在零位，且偏差较大时进行清零或校零操作，其操作方法如下：清零操作（一般情况下使用）：按“ZERO”键→“红色”确认键校零操作（零位偏差较大时使用）：按键“F”→“红色”确认键→数字键“9”→“红色”确认键→“ZERO”键→“红色”确认键 二、目标值设定 目标值设定为参数“9”，操作方法如下： 按数字键“9”→“红色”确认键→输入需要的目标值量→“红色”确认键 例设定目标值为25千克每包，依次输入数字9键→红色确认键（此时显示屏上原目标值第一位闪烁）→在前面千位、百位上输入数字0,在十位上输入2，在个位上输入5→按红色确认键，调整完成。重量微调也使用本参数，例如：设定为50千克每包，但合秤为50.3千克，进入本参数后在原来的数值上减少0.3即可。 三、称重速度调节 称重速度调节参数为“4”，操作方法如下： 按数字键“4”→“红色”确认键→输入调整量→“红色”确认键说明：数字越小，秤的速度越快，但越容易引起秤的不稳定（称重不稳），反之数字越大，速度越慢，秤越稳定。调整原则是观察秤的工作过程，调整到称重时由快变慢（即仪表面板的SP1灯熄灭）在称完前的2千克左右为宜。在大多数情况下秤称重不稳可以通调整这项参四、空中余量调节空中余量调节参数为“6”，操作方法如下： 按数字键“6”→“红色”确认键→输入调整量→“红色”确认键说明：此项参数是在实际称重显示值与设定的目标值不一致时使用50千克，每包显示重量为50.1千克左右，进入本项参数后在原来的数值上加上0.1,每包显示重量为40.8千克，则进入参数后在原来的数值上减少0.2五、自动清零包数 自动清零包数参数为“F15”项，操作方法如下： 按“F”键→“红色”确认键→数字“1”→“红色”确认键→数字“5”→“红色”确认键→输入包数→“红色”确认键→“ESC”键退出。 说明：该项参数为设定秤自动清零的包数，如设定为每10包自动清零一次。一般情况下也不需经常调整。 常见故障及处理 “Err3”故障该故障为清零错误造成的，出现该故障后处理方法是套上包装袋，按清秤按扭，放尽包装秤内的余料，然后按校零步骤操作，完成后断电再开即可清除故障。 “LoAd”故障 该故障为上下超量程，处理方法同“Err3”,秤不下料 观察仪表面板上的SP1、SP2、SP3灯是否常亮，若已常亮说明秤已开始工作，可能是肥料架空。若呈闪烁状态，说明秤还未开始工作，检查各开关是否到位，可以尝试断电后重启。光电不动作 检查光电是否被灰尘覆盖，清洁光电开关上的灰尘。 为了能尽快解决故障，投入生产，敬请各位操作人员认真学习，对照操作
《汽车衡IC卡智能称重系统》 设 计 方 案
一、综述： 一直以来，电子衡器称重管理工作，都是煤炭、水泥、石化、粮食、饲料、冶金、化工等工业以及所有需要电子磅计量行业中的难题。往往磅房远离管理部门，司磅人员的工作得不到有效监控，而且每天大量的手工填单和计算工作极易发生错误，这些问题的存在，久而久之，日积月累下来都将给企业带来巨大的经济损失。随着新技术的发展，对称重管理要求的提高，如何有效地管理称重数据，提高工作效率，提高企业信息化管理水平，是各企业的管理人员所想的，也是我们所开发的称重管理系统所必须做的。 我公司根据热电企业、垃圾焚烧行业、大型煤电企业的实际情况，引进国内外先进的技术经验成功开发了一套汽车衡智能称重管理系统。已广泛应用在国内多家垃圾处理场、发电厂以及化工、造纸企业，受到广大用户的肯定！ 汽车衡全自动称重系统是集IC车号自动识别系统、门卫收发卡系统、自动语音指挥系统、称重图像即时抓拍系、红绿灯控制系统、红外防作弊系统、手持机确认系统于一身的智能称重系统。在称重的整个过程里做到计量数据自动可靠采集、自动判别、自动指挥、自动处理、自动控制，最大限度的降低人工操作所带来的弊端和工作强度，提高了系统的信息化、自动化程度。对于管理部门，可以通过系统中的汇总报表了解当前的生产及物流状况；对于财务结算部门，则可以拿到清晰又准确的结算报表；仓管部门则可以了解到自己的收、发货物的情况等。这些报表数据是随时可以查阅的，因此它也加强了管理上的一致性，缩短了决策者对生产的响应时间，提高了管理效率，降低了运行成本，促进了企业信息化管理。
二、系统设计原则 1 可靠 本系统是一个长期运行的系统，保证系统稳定可靠的运行是首先要考虑的。设计时充分考虑了系统在部分出现故障时仍然能够提供对用户的服务，并且能够很快的排除故障恢复正常运行。 2 可扩展 企业的发展是有一个过程的，相应的需求也是一个由小到大的过程，在系统方案中按照系统分析、统筹规划的观点将系统规划成一个扩展性很强且在扩容升级时浪费最少的系统。中心系统采用叠加式模块升级方式，逐步实现平滑扩容；降低系统维护升级的复杂程度，提高系统更新、维护和升级的效率；软件系统使用先进的网络开发平台，以客户机/服务器体系结构为框架，结合模块化和结构化的设计思想，既考虑到当前使用的易用性，更具有适当的超前性。 同时系统具有与其他信息系统进行数据交换和数据共享的能力；计算机网络系统适应将来的广域扩展。 3 标准化和优势确立 系统实现时尽量采用符合工业标准的技术，保证技术实现的质量，便于日常维护和系统的扩展。 系统采用成熟的高新科技，以目前较为先进的方法实现需要的功能，既反应当今科技的先进水平，又具有发展潜力，保证系统在相当长的时间内不被淘汰。 4 开放 系统设计遵循开放性原则，整个系统的操作以方便、简捷、高效为目标，多操作平台整体设计统一操作，既充分体现快速反应的特点又能便于工作人员进行业务处理和综合管理，便于领导层、管理层及时了解各项统计信息和决策信息。 系统对外传输采用标准的TCP/IP协议，其他的系统也采用相应的工业标准，具有与其他信息系统进行数据交换和数据共享的能力，充分保证了系统的开放性。 5 安全 数据的安全性在任何系统予以高度重视，网络系统采取防范措施防止黑客的入侵。对于内部的员工以及司磅员等也安排足够的权限控制，避免用户能够操作到不属于自己的数据。提供系统总体闭环检测及网管方案，实现对整个网络的自检、实时监控和自动故障报警检测以及一定程度的自恢复。