电子衡器免停车车载称重应用检测系统的研究点滴
衡准衡器 日期:2017-03-18 20:50:46 人气:2388

电子衡器免停车车载称重应用检测系统的研究
锐马（福建）电气制造有限公司 林发 林金田 许冠
【摘要】本文介绍一种免停车的称重在线检测系统，旨在实现车载称重免停测量，节约车辆超载核查时间。本文通过设计免停车车载称重在线检测系统，并对称重数据进行波动判定、滤波剔除干扰数据、均值估计获得精确的车载称重数据。本系统称重精度高，实用性强，能够较好地满足当前的车载称重需求。
【关键词】车载称重系统，免停车，射频通讯
No parking vehicle weighing measurement system research
Article abstract：This paper introduces a No parking vehicle weighing measurement system, to achieve vehicle weighing drive-through measurement, verification time saving overloaded vehicles.In this paper, through free parking car weighing on-line detection system design, and the weighing data volatility to judge, filter to eliminate interference data, the mean estimate accurate on-board weighing data obtained.This system weighing of high precision, strong practicability, can well meet the demand of the current vehicle weighing.
Key words：vehicle-mounted weighing system; on-stream inspection; RF communication
一、背景技术
随着我国物流运输业的快速发展，载货汽车数量急剧上升。在车辆运输过程中，车载超限检测是一项重要的工作，在当前涉及载重车辆的交通事故和路桥毁损事故中几乎都要与车辆超载密切相关。因此，监控和控制超载是实现运输交通安全的重要环节。目前，已发展多种车载称重在线检测系统，但多为运输公司内部管理及监控用车载称重管理系统，而交通监管部门使用的道路定点超载免停车检测系统却依然少有。超载检测是交通监管部门重要职责之一，而现行车辆载重称量多数是通过地磅对车辆进行测量，该方法耗时长，只能进行抽检，严重影响车辆载重测量效率。有鉴于现有技术的上述缺陷，本文提供一种免停车的车中称重在线检测系统，旨在实现车载称重免停测量，即在车辆未发生停靠的情况下，对车辆载重进行测量，节约车辆超载核查时间。
二、免停车车载称重在线检测系统整体方案
本文探讨的车载称重系统是利用称重传感技术、无线射频技术、网络技术等技术，现实对定点的过往货车装载信息进行采集，并实现车辆无人值守快速监控过往货车超载信息及其治超管理。
如图1所示，在电子汽车衡免停车车载称重在线检测系统中，主要包括3个子系统：
车载称重采集终端、定点超载检测基站以及中心监控平台。其中，定点超载检测基站感知过往汽车，并向汽车发送车载称重测量指令。车载称重采集终端，对本车的载重信息进行采集及滤波处理，并将车辆信息及载重信息回传至定点超载检测基站。定点超载检测基站将车辆信息、载重信息上次中心监控平台。
图1 免停车车载称重在线检测系统
1. 车载称重采集终端
如图2所示，在车载称重采集终端中，包括：射频通讯模块、主控制器、车载称重传感器、A/D转换器、数字滤波器。其中，射频通信模块是用于与定点车载称重基站进行通信连接，包括接收定基站的称重测量请求、接收称重测量数据以及车辆ID。主控制器主要用于对获得的车载称重数据进行处理，包括根据车辆运行状态进行判定，并进行数据处理获得真实的车载数据，避免因道路凹凸不平或车辆加速引起的称重数据波动。
图2车载称重采集终端硬件结构图
2. 车载传感器选型
在本文中，车载传感器采用本公司生产的RM-QJ-10t称重传感器。RM-QJ-10t称重传感器具有超低高度、安装简单、无需配件、超载保护等优点，适用于车载称重系统，如表1为RM-QJ-10t称重传感器特性参数表，如图3为RM-QJ-10t称重传感器结构图。
表1 RM-QJ-10t称重传感器特性参数表
RM-QJ-10称重传感器特性
额定载荷
Maximum Capacity
10t
准确度等级
Accuracy Class
C3
密封等级
Protection Class
IP67
灵敏度
Sensitivity
2.0±0.1% mv/v
非线性（含滞后）
Nonlinearity
±0.02% F.S
安全承载
Safe Load Limit
150% F.S
破坏载荷
Breaking Load
300% F.S
极限承载
Lateral Load Limit
200% F.S
零点平衡
Zero Balance
±1%F.S
温度对灵敏度影响
TemperatureEffect On Sensitivity
±0.02% F.S/10℃
温度补偿范围
Compensated Temperature Range
-20~+60℃
推荐工作电压
Recommended Excitation
10V(DC)
图3 RM-QJ-10t称重传感器结构图
3. 定点车载称重基站
定点车载称重基站中，主要包括：与车载称重采集终端通信的射频通信模块和与中心监控平台通信的互联网通讯模块。其中，就与车载称重采集终端通信而言，基站发送称重请求广播，并收集称重结果数据。当测试前后路段长度要求不长时，可采用一个基站实现称重数据收发功能；当测试精度要求高、测试前后路段长度较长时，采用一个基站发送广播，另一个基站接收车载称重数据的方式进行。
如图4所示，在公路的两个位置分别设置两个基站，这两个基站都可以作为第一基站用于发送称重请求广播，也都可以用于接收称重结果数据。对于车辆A而言，基站1为第一基站，车辆A接收称重请求，并进行称重测量。当测量完成并行驶到基站2时，基站2作为第二基站，车辆A向基站2发送称重测量结果。对于车辆B而言，基站2为第一基站，车辆B接收称重请求，并进行称重测量。当测量完成并行驶到基站1时，基站1作为第二基站，车辆A向基站1发送称重测量结果。
图