动、静态双向汽车衡超限超载检测系统设计及实现

摘要

伴随着国民经济的发展和公路的持续建设，超限超载现象始终存在。其危害主要表现在对公路基础设施和公路桥梁的损害，影响了运输行业的健康发展，并提高了交通事故的发生率。本文的研究意义在于解决目前市场上使用的超限超载设备中存在的总重动态测量精度普遍低于或等于5级，不能实现双向通车及自动化程度不高的问题。在设计过程中，充分调研国内外该种设备的研究现状，严格遵守包括《JJG539-1997数字指示称检定规程》、《GB/T21296-2007国家动态公路自动衡器》及《关于在全国开展车辆超限超载治理工作的实施方案》在内的国家计量技术规范和行业规范。在充分了解客户需求的基础上，对客户现场进行了通行方案设计。
　　本研究对系统进行了总体方案设计，将硬件子系统分为称重数据采集子系统、车轴采集子系统、牌照识别子系统、外显及报警子系统和计算机主控子系统。综合考虑需求与经济的因素，选取汽车衡作为称重数据采集子系统的方案;选取ATMEL公司的ATmega48单片机、环形线圈车检器及光眼设计了车轴采集子系统;采用开放式牌照识别方案作为牌照识别子系统;外显及报警子系统设计了带报警功能的64行*128列的点阵屏;根据设备现场的特点，以研祥工控机作为主要部件组成计算机主控子系统。数据处理方法是本系统提高动、静态检测精度的关键。本文在分析车辆动态测量特征的基础上，对常用的数据处理方法进行了分析，得出了适应本系统且较易实现的数学处理方法;应用软件设计阶段，遵循软件设计的开放封闭、单一职责及接口隔离原则，基于软件用户的需求和作者的工作经验，用Visual Basic6.0编程语言及Microsoft Office Access数据库设计了系统的应用软件，并在模块化设计原则的基础上，将软件设计分为称重数据接收处理、牌照识别、车轴数据接收、数据外显及报警、数据打印、数据存储和系统设置七个模块。设备安装调试后，系统经过梁山县质量技术监督局检验，整车总重量的最大允许误差达到2级标准，静态称量Ⅲ级。最后，在用户的配合下完成了两辆不同车型的现场测试和实验数据分析。实验结果表明系统硬件集成指标达到了国家相关法规要求，软件的编制能够满足客户的使用需求，达到了设计的目的。

目录

声明

摘要

1．1 课题研究背景

1．2 课题研究意义

1．3 国内外超限超载系统研究现状

1．4 本课题研究的相关规范

1．5 本文主要内容

第二章 超限超载检测系统总体结构

2．1 传统的超限检测系统

2．2 动、静态双向汽车衡超限超载检测系统的设计

2．3 本章小结

第三章 超限超载检测子系统硬件部分设计

3．1 称重数据采集子系统

3．2 车轴采集子系统

3．3 牌照识别子系统

3．4 外显及报警子系统

3．5 计算机主控子系统

3．6 本章小结

第四章 超限超载检测系统动态称重信号的分析与处理

4．1 本系统动态称重信号的影响因素分析

4．2 车辆振动产生的原因分析

4．3 动态检测中载荷的类型

4．4 动态称重信号的处理方法

4．5 本系统采用的动态处理方法

4．6 本章小结

第五章 超限超载检测系统的软件设计及系统实验

5．1 软件设计的基本原则

5．2 软件开发环境简介

5．3 下位机子系统软件设计

5．4 上位机应用软件功能需求分析

5．5 上位机超限超载软件设计

5．6 系统实验

5．7 本章小结

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献