[发明专利]基于速度补偿的动态称重方法及其称重系统

说明书

技术领域

本发明基于速度补偿的动态称重方法及其称重系统，属于动态称重技术领域。

背景技术

目前，动态称重系统广泛应用于公路计重和超限检测系统，动态称重系统测速的普遍方法是：计算车轮通过秤台的时间，用秤台的宽度除以时间得到车轮的平均速度。这种方法存在的问题是不能准确判断车辆通过秤台的速度，而速度却是影响动态称重的非常重要因素，变速过车会导致重量值发生很大变化，同时，速度提高也会明显影响到称量值，但目前不能准确测量这些相关的速度数据，同时，速度补偿方法不能根据各种变速情况进行补偿。这就导致了称量精度一直不能得到较大提高，在高速过车或者变速过车时车辆数据会明显偏离真实值。

发明内容

本发明克服现有技术存在的缺陷，提供一种基于速度补偿的动态称重方法及其称重系统，能够实现动态称重过程中准确测量车辆瞬时速度及速度变化，采用两次速度补偿重量值的方法，从而提高动态称量的精度。

为了解决上述问题，本发明采用的方案为：基于速度补偿的动态称重方法，第一步，对实时测量车轮经过秤台的重量值进行滤波后得到一条平滑的时间-重量曲线。第二步，对滤波后的重量值分段进行实时补偿得到实时记录值；第三步，取有效区域的实时记录值通过神经网络补偿，对补偿后的结果求平均值；上述的实时补偿的方法为：先将测速装置中的测量光幕分成若干段；然后，计算车轮经过光幕中每段的平均速度，选择此平均速度对应的第一次补偿系数K；最后，计算出此段重量，第一次补偿记录值为此时重量的记录值＝K×此段重量平均值。

将上述的第一次补偿记录值作为第二次速度补偿的输入值，再根据汽车的轴型和轮型选择函数连接型神经网络数据库中对应的网络权值，然后输入值乘以相应网络权值就得到一组重量输出值，从而得到重量第二次补偿记录值为此时重量的记录值＝第一次补偿的记录值×网络权值。

按照上述基于速度补偿的动态称重方法制成的称重系统，主要包括：测速装置、压力传感器、称重显示仪表，上位机和打印机；其结构是：压力传感器通过导线与称重显示仪表内的数据采集卡相连，测速装置内的红外接收端通过导线与称重显示仪表内的单片机相连，上位机通过导线与称重显示仪表内的通讯接口相连，打印机与称重显示仪表相连；所述的测速装置由最少3组发光管构成的红外发射端和红外接收端组成；所述的称重显示仪表主要由单片机、数据采集卡、数据存储器、显示屏、通讯接口、操作键盘、时钟模块和备用电池组成，其结构为：单片机通过导线与数据采集卡、数据存储器、显示屏、通讯接口、操作键盘和时钟模块相连，备用电池通过导线与时钟模块相连。

上述的称重显示仪表内的单片机还连接有无线发射模块，在远程监控室设置有数据接收模块。

在上述的红外发射端和红外接收端分别设置了自动喷水装置。

本发明基于速度补偿的动态称重方法及其称重系统与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、该发明基于速度补偿的动态称重方法中采用两次速度补偿重量值，通过离线训练网络，采用迭代过程使补偿器的参数得以优化，使最终重量值更加接近真实值，使得补偿器具有更高的实用性和可靠性。

2、本发明称重系统能够准确测量出车辆速度，仪表能够存储和显示各个车轴的速度及速度变化，为最终的重量结果的确定提供了很好的技术支持。

3、本发明称重系统中测速装置的红外发射端和红外接收端采用光电装置，不受外界电磁干扰，具有很强的长期稳定性，在红外发射端和红外接收端均安装有自动清洗装置，可以通过仪表设置定时时间，当定时时间到会触发发射端和接收端的自动喷水装置，还可以通过打开发射端和接收端后边的手动开关来清洗玻璃表面，避免了尘土覆盖而导致测量不准确，减少了由于环境的影响导致设备的工作不正常，增强了设备运行的可靠性。

4、本发明中称重显示仪表通过简单键盘操作能够读取所需数据，操作方便，界面友好，同时具有故障自诊断功能，当某一发射管或者接收管不能正常工作时会将该错误信息传到仪表，在仪表上显示出错信息，当通过秤台的车轮的速度超过30km/h时，在仪表上显示超速信息，并发出报警。

5、能够准确测出各个车轮的瞬时速度和速度变化，对变速过车能够很好识别，从而可以进一步改进称量精度，使变速过车重量值不会较大偏离实际值。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步描述：

图1为本发明基于速度补偿的动态称重方法的主流程图；

图2为图1中速度处理的流程图；

图3为图1中神经网络补偿的原理图；