魏星

摘 要 隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加快，公路建設(shè)的規(guī)模也在逐漸擴(kuò)大，成為保障交通運輸行業(yè)發(fā)展繁榮的重要基礎(chǔ)。在高速公路系統(tǒng)中，動態(tài)稱重系統(tǒng)是其最為關(guān)鍵的組成部分之一，在高速公路中的應(yīng)用十分廣泛。但是，在動態(tài)稱重系統(tǒng)的實際應(yīng)用過程中，依舊存在測量精度較低的問題。因此，應(yīng)該利用先進(jìn)的信息技術(shù)，對高速公路動態(tài)稱重系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。本文將通過分析高速公路動態(tài)稱重系統(tǒng)的特點和技術(shù)指標(biāo)，探索信息技術(shù)支持下的高速公路動態(tài)稱重系統(tǒng)設(shè)計策略，為高速公路系統(tǒng)的不斷完善提供建議。

關(guān)鍵詞 信息技術(shù) 高速公路 動態(tài)稱重系統(tǒng) 設(shè)計

公路運輸車輛動態(tài)稱重檢測管理系統(tǒng)主要包括：高速動態(tài)稱重系統(tǒng)、超限信息警示發(fā)布系統(tǒng)、智能車牌識別系統(tǒng)等。公路運輸車輛動態(tài)稱重檢測管理系統(tǒng)稱重控制主機(jī)將安裝在路側(cè)，對稱重傳感器和線圈的信息進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果傳送到沭陽縣治超站。高速動態(tài)稱重系統(tǒng)觸發(fā)電路可控制智能車牌識別系統(tǒng)抓拍被檢車輛特寫圖片、車牌圖片、自動識別車牌號碼，并通過控制柜傳送到縣治超站。與此同時，視頻監(jiān)控系統(tǒng)對車輛過秤全過程進(jìn)行監(jiān)控錄像，并將圖像視頻傳輸?shù)絽^(qū)公路站視頻服務(wù)器。交通運輸行業(yè)的發(fā)展繁榮，對高速公路動態(tài)稱重系統(tǒng)提出了更高的要求，尤其是隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，只有加強(qiáng)高速公路動態(tài)稱重系統(tǒng)的設(shè)計，發(fā)揮信息工程的優(yōu)勢，才能夠滿足社會需求。

1高速公路動態(tài)稱重系統(tǒng)的特點和技術(shù)指標(biāo)

高速稱重系統(tǒng)主要由前端采集設(shè)備（稱重傳感器）、電荷放大設(shè)備和控制主機(jī)組成。高速動態(tài)稱重系統(tǒng)可以在不影響正常交通的情況下獲取行駛車輛的重量，對所有過秤車輛進(jìn)行不停車檢測。在車輛不超過200km/h的速度行駛過程中，系統(tǒng)可自動檢測重量。在高速公路動態(tài)稱重系統(tǒng)運行的過程中，被測車輛處于運動狀態(tài)，DSP的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)處理的快速化與動態(tài)化。為了提升高速公路動態(tài)稱重系統(tǒng)與計算機(jī)數(shù)據(jù)交換的便捷性，系統(tǒng)中有RS232串行通訊接口的設(shè)置。高速公路動態(tài)稱重系統(tǒng)的稱量精度應(yīng)該控制在？%；零位誤差應(yīng)該控制在0.2FS%；工作溫度范圍應(yīng)該控制在-10-55℃。

2信息技術(shù)支持下的高速公路動態(tài)稱重系統(tǒng)設(shè)計策略

2.1稱重傳感器的設(shè)計

稱重系統(tǒng)主要由稱重傳感器（本方案采用石英稱重傳感器）、車輛檢測器、線圈、稱重控制主機(jī)、高速治超檢測管理軟件、室外機(jī)箱組成。本次方案，出于提高系統(tǒng)稱重精度，增強(qiáng)稱重穩(wěn)定性的考慮，此次傳感器采用三排傳感器布設(shè)方式。信號動態(tài)范圍較好、路面破壞力差、信號輸出高、信噪比高等，是石英稱重傳感器的主要特點，在交通信息采集、車速監(jiān)控、動態(tài)稱重中被廣泛應(yīng)用。傳感器能夠?qū)?jīng)過傳感器的輪胎進(jìn)行檢測，形成的模擬信號與傳感器上的力成正比，輪胎在傳感器上停留的時間即為輸出周期。電子脈沖會在輪胎經(jīng)過傳感器時產(chǎn)生，單個軸重的測量需要對脈沖信號進(jìn)行積分，車輛的總重可以通過疊加軸重獲得。為了避免在采樣信號的滯后性，可以輔助以環(huán)形車輛檢測器，讓環(huán)形線圈先于傳感器感應(yīng)車輛信息，避免了數(shù)據(jù)采集的滯后性。

2.2戶外機(jī)箱設(shè)計

戶外設(shè)備機(jī)箱安裝在稱重傳感器上行方向路側(cè)，高速稱重主機(jī)、車檢設(shè)備、光纖收發(fā)器及其它相關(guān)附件安放在機(jī)箱內(nèi)；機(jī)箱分為3層，上面放置高速稱重主機(jī)，中間層放置車檢設(shè)備、光纖收發(fā)器，下層放置備用電源及接線盒等。機(jī)箱尺寸長*寬*高=800*510*1280mm。

2.3信號放大電路

將儀表放大器AD620應(yīng)用于集成放大電路中，能夠提升測量的精度，增益的調(diào)整能夠通過電阻實現(xiàn)，具有簡單易操作的特點。環(huán)境溫度、路面狀況和鋪設(shè)方式等，會對輸入信號產(chǎn)生一定的影響，差分輸入的輸入方式，能夠?qū)崿F(xiàn)高信噪比的獲取。為了能夠有效保護(hù)DSP輸入通道，需要將穩(wěn)壓管設(shè)置在電路中。

2.4數(shù)字預(yù)處理

各種因素會對測量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集工作產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集的誤差。因此，應(yīng)該對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，不斷提升采集數(shù)據(jù)的精確性。在程序指令下，處理已經(jīng)離散的采樣信號，這是數(shù)字濾波的主要方式，具有易于操作和維護(hù)、穩(wěn)定性高等特點。為了避免軸重的干擾信號，采用復(fù)合濾波的方法。脈沖干擾可以在復(fù)合濾波器的中值濾波算法下被濾掉，遞推平均濾波剩余的采樣值。中值濾波能夠?qū)崿F(xiàn)采樣值的有序排列和中值的有效獲取，實現(xiàn)對變化信號的有效濾波。

2.5高速治超檢測管理軟件的設(shè)計

高速治超檢測管理軟件的功能包括了：用戶權(quán)限管理，具有用戶登錄和權(quán)限管理功能；基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理，能夠?qū)討B(tài)稱重檢測管理系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)、圖片進(jìn)行存儲；超限數(shù)據(jù)判別審核管理，車牌識別系統(tǒng)從車輛拍照到識別出車牌號碼時間應(yīng)小于300ms，且和稱重系統(tǒng)匹配、判斷后發(fā)布到情報板時間小于700ms；能夠結(jié)合超限標(biāo)準(zhǔn)，自動判別車輛是否超限，并能顯示包括時間、軸數(shù)、總重、車牌號、單車超限比例等信息；數(shù)據(jù)查詢，能夠根據(jù)時間段、站點、車道、車牌號、單車超限比例等條件完成對快速（移動式）快速動態(tài)稱重檢測管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)的查詢，同時顯示圖片；能夠根據(jù)時間段、站點、車牌號等條件完成對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的查詢，同時顯示圖片。

3結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國的高速公路建設(shè)力度逐漸加大，這也是在新時期現(xiàn)代化建設(shè)中的重點內(nèi)容。因此，應(yīng)該不斷提升高速公路運輸管理效率，促進(jìn)我國交通運輸行業(yè)的發(fā)展。高速公路動態(tài)稱重系統(tǒng)能夠滿足計重收費的要求，信息技術(shù)水平的提升，為高速公路動態(tài)稱重系統(tǒng)的優(yōu)化提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。在以往的高速公路動態(tài)稱重系統(tǒng)中，存在測量數(shù)據(jù)誤差大、效率低等問題。因此，應(yīng)該利用信息技術(shù)對高速公路動態(tài)稱重系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，通過稱重傳感器、戶外機(jī)箱、信號放大電路等的優(yōu)化，能夠不斷提升系統(tǒng)性能。

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