压电石英称重传感器在公路动态称重中的应用

针对现有公路称重系统传感器的缺陷,设计并研制出一种利用石英晶体纵向压电效应的压电式石英称重传感器系统,并应用于高速公路动态称重领域;介绍了压电石英称重传感器的技术原理,通过工程实例说明了其在公路动态称重系统中的应用情况,证实了该方法的可靠性和精确性,为公路动态称重长寿命、高精度研究提供新思路。     

基于奇异谱分析的动态称重系统算法研究

针对目前动态称重系统称重误差较大的现状,设计了基于奇异谱分析的动态称重系统。在汽车综合试验场,根据设计的动态称重系统及所选用的压电石英称重传感器的特点,采用两轴车辆及多轴车辆在S形通过、高速行驶刹车通过、不同车速通过的三种情况下采集称重数据。利用车辆的轴重与采集的信号所包围的面积关系计算得到车重,并将奇异谱分析(SSA)算法应用于动态称重系统的数据处理中。试验结果表明:SSA算法与传统的小波分析算法相比能够明显降低称重误差,可广泛推广应用于动态称重系统中。     

基于压电薄膜的车辆动态称重系统数据采集及处理

介绍了基于压电薄膜的车辆动态称重系统数据采集前端的信号调理电路,针对传感器信号进行了处理及分析,着重介绍数据滤波以及系统试验方案,并给出了整个系统的程序流程图。     

基于ETC的车辆动态称重系统设计

文章针对目前我国高速公路动态称重收费系统使用中存在的问题,提出基于ETC的车辆动态称重系统。以称台前置的方案对现有收费车道进行改造,利用压电石英传感器阵列作为称重单元提高系统检测精度和车辆通行能力,应用串行通信和专用短程通信相结合的方式实现称重收费车辆数据的传输。对比目前高速公路应用的动态称重收费系统,基于ETC的车辆动态称重系统能够实现车辆准确称重收费和极大地提高高速公路通行能力的目标,具有广阔的应用前景。     

动态称重系统分析及其在高速公路的应用

章介绍了动态称重系统及其在高速公路的应用，并分析了该系统原理，特点及不足之处，提出了改进措施。     

基于ETC的车辆动态称重系统轴载数据处理算法研究

文章针对提出的基于ETC的车辆动态称重系统设计,以压电石英传感器阵列作为称重单元,利用小波变换原理对采集原始数据进行降噪处理,并针对数据丢轴等现象提出基于相关性的信号完整性分析方法,最后依据各传感器的输出值及车辆通行速度建立了BP神经网络模型,利用该模型得到被称重车辆的车重。实验结果表明:称重传感器阵列和基于小波-BP神经网络的称重数据处理算法,达到了动态称重系统的称重数据测量精度,保证了基于ETC的动态称重系统从技术上得以实现,具有良好的实际应用价值。     

基于向量分割的动态称重模型优化方法

动态称重技术能够显著减少货车称重时间提高收费站通行能力,然而受其模型所限,对于变速运动或车轮静止于传感器上的车辆则无法准确进行测量。针对以上问题,以路面交互模型以及部分承载式动态称重模型为基础,提出了一种基于向量分割的部分承载动态称重模型。利用压电石英传感器结合该模型,以动态传感器稀疏阵列的形式构建了一种4排直列式动态称重系统。在哈同高速哈尔滨东收费站对系统进行了低温、定性与定量的测试。试验结果表明:该系统稳定性好,在-28℃状态下温度漂移仅为0.5‰,响应速度为0.2 s;在95%置信区间内,精确度为±3%以内,特别是能够解决动态称重中"二次起停"的问题。该系统能够为重载交通智能化管理提供一定的支持。     

基于压电石英传感器的动态称重系统的设计

国内公路运输的超重现象十分严重,车辆的超载运输对交通安全,运输市场,路桥基础设施等造成极大危害;车辆动态称重技术作为一种有效的车辆超载管理手段,取得了较好的效果。本文设计了一种基于压电石英称重传感器的动态称重系统,通过传感器采集信号,巴特沃斯滤波器低通滤波,确定激振频率和截止频率,测量车辆轴数,通过计算得出轴重,进而得到整车重量。试验结果表明,本系统具有测量精度高、耗时短、效率高等优点;有一定的实际应用价值。     

基于线性分割的车辆对地平均压强实时监测系统

为得到准确的动态车辆轮胎实施对地压强,提出了一种基于线性分割的车辆对地平均压强实时监测系统。首先从构建系统框架入手,根据帕斯卡原理,确定了系统由动态称重模块以及对地接触面积测量模块构成。接着从动态称重模型重构出发,采用改进的部分承载方式动态称重模型作为线性分割的基础,并确定了压电石英传感器作为称重载体。然后利用线性分割法将传感器响应划分为多个极值,每个极值与瞬时车辆对地压力相对应,以得到每个时点精确的动态称重数值,同时将每个响应时点做线性积分、求和,得到与每个分割相对应的车轮触地长度。根据扫描阵列原理,利用压电石英传感器稀疏阵列结合压力开关构建的轮胎测宽阵列,得到相应的轮胎触地宽度,最终根据帕斯卡方程,将3种参量经过线性叠加得到动态车辆实时对地平均压强。在哈同高速哈尔滨东收费站布设样机对系统进行了测试,通过对测试结果定性与定量的分析表明:该系统能够准确测量出动态车辆实时对地平均压强,在95%的置信区间内与静态测量值偏差不超过5%,同时系统具有较强的鲁棒性能够适应各种环境并能够检测出违规操作。     

动态称重系统在高速公路上的应用

对可以进行实时采集通行车辆轴载的动态称重系统进行介绍,主要通过对动态称重系统采集的数据库数据的分析,介绍分析了道路通行车辆的实际轴载谱、不同类型通行车辆的轴载变化、试验路段交通量的日、周、月变化以及车辆的速度变化,通行车辆的车道分布等。此外还简单介绍了用于动态称重系统的数据采集软件和轴型的判定。