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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。
DCS-30型车辆动态称重自动衡器使用说明书杭州四方称重系统有限公司二〇一〇年三月目录一．系统构成及功能 (1)1.系统构成 (1)2.主要技术指标 (2)二．安装条件 (2)三．工作原理 (2)四.控制仪表面板和外部电路连接 (4)五.使用方法 (6)六.调试 (7)七.通讯协议 (7)八．保养和维护 (9)九．售后服务 (10)一．系统构成及功能1.系统构成DCS-30型车辆动态称重自动衡器是对行驶中的车辆进行称重的自动化称重设备, 特别适用于目前高速称重和计重收费系统。
整个系统由机械称重台面、传感器系统、轮轴识别器、红外车辆分离器、称重显示器等组成，与之配套的设施有秤体基础及控制室等。
机械称重台面安装在基础之上，重物放置在台面上或按一定的速度通过称重台面，称重台面将重力传递给传感器，传感器完成力/电转换，输出电信号，经称重仪表处理，完成模拟/数字转换、数据采集、处理、显示及打印制表等工作。
①机械称重台面机械称重台面作为支撑与传力机构,由秤台、传感器压头、纵向限位、横向限位、底座及基础预埋板等组成，完成计量过程的导向、支撑与力的传递工作。
秤台是秤的主体部分，由型钢和钢板焊接而成，具有足够的强度、刚度和良好的稳定性。
秤台通过传感器安装在基础预埋件之上。
根据现场使用情况，可选择不同尺寸的秤台，或者双秤台结构。
传感器压头是传感器与秤台的连接件，它的作用是保证传感器的受力状态良好。
底座的作用是支撑称重传感器和限位系统，它与基础预埋板焊接固定。
预埋板预埋在钢筋混凝土基础中，作为底座支撑。
②传感器系统传感器系统由一组称重传感器和接线盒组成, 传感器连接方式为全并联方式。
DCS电子衡单台使用4只传感器, 双秤台为8只传感器，通过接线盒与称重显示器相连，并调节衡器四角平衡。
③轮轴识别器本公司自行设计开发，并取得专利，能自动识别车辆的轴型与车轮。
④红外车辆分离器能自动判断车辆是否整车通过，从而准确判断整车重量。
《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。
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。
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。
目录摘要 (I)ABSTRACT........................................................... I I1绪论 (1)1.1车辆称重系统设计的意义 (1)1.2国内外车辆称重技术现状 (1)1.3车辆称重系统的发展趋势 (2)1.4本课题研究的主要内容 (2)2 车辆称重系统的分析与设计 (3)2.1车辆称重系统的构成与原理 (3)1.2 车辆称重系统的设计要求 (3)2.3车辆称重过程中的测量精度影响因素分析 (4)2.4车辆称重系统的设计原则 (4)2.5本章小结 (4)3 车辆称重系统的硬件结构及电路设计 (5)3.1车辆称重系统的称重平台设计 (5)3.2称重传感器的原理分析 (5)3.3传感器信号调理电路设计 (9)3.4A／D转换电路设计 (12)3.5电源电路的设计 (13)3.6单片机系统电路的设计 (14)3.7显示电路的设计 (16)3.8报警电路的设计 (17)3.9本章小结 (19)4 车辆称重系统的软件设计 (18)4.1主程序设计 (18)4.2AD转换程序设计 (18)4.3LCD显示程序设计 (19)4.4本章小结 (19)5 车辆称重系统的调试与数据处理 (20)5.1车辆称重系统的调试 (20)5.2车辆称重数据处理 (21)6 结论 (23)6.1全文总结 (23)参考文献 (25)附录 (26)文献综述 (31)文献翻译............................................ 错误!未定义书签。
摘要随着交通检查、超限治理和计重收费工作的不断深入，车辆称重系统得到了越来越广泛的应用。
车辆称重系统实际上就是一个信号转换和显示的系统。
当车辆行驶到称重平台上时，传感器把感受到的压力转换并输出电压模拟信号，经模/数转换（A/D变换）后就得到数字量的信号。
但是，数字量的信号并不是重物的实际重量值，它需要由数字量在单片机内部经过一系列的数据处理才能得到。
汽车动态称重系统的设计：称重平台：有悬臂梁式，住式，弯板式以及复合组成等缩短开发时间，对于称重平台的设计引用了北京万集科技有限公司WT-1000收费车道称重系统的称重平台(型号Dcs一30K)，该称重台采用万集公司自有专利技术，形成独特的防冲击结构，有效抵抗车辆长期对称重台的冲击，可延长称重传感器的使用寿命。
称重平台采用四支20吨的称重传感器支撑，使称重台单轴承载容量达到80t。
该称重平台长350mm，宽70cm，单轴额定载荷30吨(t)，最大过载能力200%。
4支称重传感器又是采用截面为工字梁型的剪切悬臂式弹性体，传感器：1.光纤光栅的选择与黏贴：敏感元是称重传感器的核心部件，光纤Bragg光栅是最早发展出来的光纤光栅，也是传感中应用最广泛的光纤光栅。
但是光纤Bragg光栅的反射谱呈正态分布，在利用边缘滤波法解调时，只有一段的线性范围，并且光纤Bragg光栅的带宽仅0.2nm左右，而带宽决定了测量范围，因此光纤Bragg光栅的测量范围有限。
与此同时，拥有宽带的、惆啾为阶梯函数的惆啾光栅在传感应用中显示了越来越多的优势。
惆啾光栅的反射谱呈准方形分布，而且带宽可达十几个纳米。
1997年，R.w.Fallon等人提出了基于全同宽带惆啾光栅(identiealchi甲edgatinginterrogation，xeel)检测技术，是xeGI 检测技术的原理图，采用两片惆啾光栅，一片作为传感光栅，一片作为参考光栅。
当光栅不受外界影响时，两片光栅反射谱重合，此时通过强度解调得到的光强I最小;当外界影响作用于传感光栅时，传感光栅的反射谱发生线性移位;当移位至两片光栅的反射谱完全分离时，检测到的光强I最大，也达到了检测系统的最大测量范围。
由一于反射谱是方形，在整个移位过程中，应变或温度的变化与检测到的光强都有着很好的线性关系，同时检测系统的测量范围也L匕光纤Bragg光栅大的多。
基于以上分析，汽车动态称重系统采用碉啾光栅作为敏感元件2.称重传感器弹性元件：弹性体在整个称重装置中将来自称重平台的重量信号转换为应变，其结构设计原则是要求具有一定的抗轴向冲击能力，抗过载、偏载能力;而称重传感器敏感弹性元件的结构而言，有悬臂梁式，轮辐式，柱式，压力环式等多种，各自有优缺点，并分别适用于不同的场。
《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。
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。
