车载动态称重系统分析与设计

　　0 引言

　　车载动态称重系统对保护公路的正常使用有着重要的经济价值和社会意义。动态称重是路政管理部门加强正常运输，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。动态称重的干扰因素很多，动态称重精度、汽车通行速度是其最重要的性能指标，它标志着动态称重系统的技术水平的高低，也是研究的重点和难点。

　　1 车载动态称重系统硬件系统

　　车载汽车动态称重系统硬件系统主要包括: 称重板压力传感器、数据采集系统、计算机系统、显示器系统和打印机系统和辅助硬件设备，见图 1 所示。

　　1. 1 称重板压力传感器

　　称重板压力传感器是构成系统信息输入的主要窗口，为系统提供处理和决策控制所必需的初始信息。它将称重信号转换成电压信号，其性能好坏直接影响整个系统的计量精度和稳定性。

　　1. 2 数据采集系统

　　数据采集系统见图2 所示是指将速度、加速度、压力等模拟量采集、经过处理后转换成数字信号，并传入计算机进行存储、处理和输出结果的过程。主要功能有以下3 点:

　　1) 放大电路负责将称重平台传送过来的模拟小电压( 通常是 3 ～5 mV 左右) 信号放大;

　　2) A / D 转换单元负责将放大后的模拟小电压信号采样，采样后的离散信号转换成数字信号，通过输入通道传送到计算机，进行数据的优化处理;

　　3) 数据处理模块中还有硬件滤波单元，滤波单元可以将车辆经过称重平台时产生的高频噪声以及称重系统本身内部工作电路工作时产生的高频率噪声滤除，减小模块之间处理的负担，增加动态称重系统的数据测量和稳定

　　性和精确度。

　　1. 3 计算机系统

　　计算机系统的主要作用是对传输的经过离散化的电信号进行各种数据预处理，处理完成的信号经过优化智能算法，产生动态称重的数据输出结果，也就是整个动态称重过程的结果———动态车辆的静态重量值。软件系统的运算结果传入显示输出设备系统。计算机的另一主要功能是实现对监控场景图像数据的采集、录像、回放、动态侦测，以及完成称重数据的传输，通过视频监控系统远程传输到路政部门指挥中心。

　　1. 4 显示器系统、打印机系统

　　显示器系统主要包括两部分: 一是用于显示车辆重量值、速度和罚款金额，这部分数据可以供车辆驾驶员现场看; 二是可以显示车辆动态称重值、车速、总轴重，前轴重、后轴重等数据参数表，该系列参数呈现在计算机系统显示器上，主要是用于路政人员管理操作数据，监督车辆的正确运行，提高公路运输安全性，同时将实时传输现场采集和处理数据给路政部门指挥中心。