信息技術支持下的高速公路動態稱重系統設計分析

魏星

摘 要 隨著我國現代化進程的不斷加快，公路建設的規模也在逐漸擴大，成為保障交通運輸行業發展繁榮的重要基礎。在高速公路系統中，動態稱重系統是其最為關鍵的組成部分之一，在高速公路中的應用十分廣泛。但是，在動態稱重系統的實際應用過程中，依舊存在測量精度較低的問題。因此，應該利用先進的信息技術，對高速公路動態稱重系統進行優化。本文將通過分析高速公路動態稱重系統的特點和技術指標，探索信息技術支持下的高速公路動態稱重系統設計策略，為高速公路系統的不斷完善提供建議。

關鍵詞 信息技術 高速公路 動態稱重系統 設計

公路運輸車輛動態稱重檢測管理系統主要包括：高速動態稱重系統、超限信息警示發布系統、智能車牌識別系統等。公路運輸車輛動態稱重檢測管理系統稱重控制主機將安裝在路側，對稱重傳感器和線圈的信息進行處理，并將處理結果傳送到沭陽縣治超站。高速動態稱重系統觸發電路可控制智能車牌識別系統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，視頻監控系統對車輛過秤全過程進行監控錄像，并將圖像視頻傳輸到區公路站視頻服務器。交通運輸行業的發展繁榮，對高速公路動態稱重系統提出了更高的要求，尤其是隨著信息技術的不斷發展，只有加強高速公路動態稱重系統的設計，發揮信息工程的優勢，才能夠滿足社會需求。

1高速公路動態稱重系統的特點和技術指標

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

2信息技術支持下的高速公路動態稱重系統設計策略

2.1稱重傳感器的設計

稱重系統主要由稱重傳感器（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、高速治超檢測管理軟件、室外機箱組成。本次方案，出于提高系統稱重精度，增強稱重穩定性的考慮，此次傳感器采用三排傳感器布設方式。信號動態范圍較好、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、車速監控、動態稱重中被廣泛應用。傳感器能夠對經過傳感器的輪胎進行檢測，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過傳感器時產生，單個軸重的測量需要對脈沖信號進行積分，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，可以輔助以環形車輛檢測器，讓環形線圈先于傳感器感應車輛信息，避免了數據采集的滯后性。

2.2戶外機箱設計

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

2.3信號放大電路

將儀表放大器AD620應用于集成放大電路中，能夠提升測量的精度，增益的調整能夠通過電阻實現，具有簡單易操作的特點。環境溫度、路面狀況和鋪設方式等，會對輸入信號產生一定的影響，差分輸入的輸入方式，能夠實現高信噪比的獲取。為了能夠有效保護DSP輸入通道，需要將穩壓管設置在電路中。

2.4數字預處理

各種因素會對測量系統的數據采集工作產生影響，從而導致數據采集的誤差。因此，應該對數據進行預處理，不斷提升采集數據的精確性。在程序指令下，處理已經離散的采樣信號，這是數字濾波的主要方式，具有易于操作和維護、穩定性高等特點。為了避免軸重的干擾信號，采用復合濾波的方法。脈沖干擾可以在復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。中值濾波能夠實現采樣值的有序排列和中值的有效獲取，實現對變化信號的有效濾波。

2.5高速治超檢測管理軟件的設計

高速治超檢測管理軟件的功能包括了：用戶權限管理，具有用戶登錄和權限管理功能；基礎數據管理，能夠對動態稱重檢測管理系統采集數據、圖片進行存儲；超限數據判別審核管理，車牌識別系統從車輛拍照到識別出車牌號碼時間應小于300ms，且和稱重系統匹配、判斷后發布到情報板時間小于700ms；能夠結合超限標準，自動判別車輛是否超限，并能顯示包括時間、軸數、總重、車牌號、單車超限比例等信息；數據查詢，能夠根據時間段、站點、車道、車牌號、單車超限比例等條件完成對快速（移動式）快速動態稱重檢測管理系統數據的查詢，同時顯示圖片；能夠根據時間段、站點、車牌號等條件完成對系統數據的查詢，同時顯示圖片。

3結語

隨著經濟的不斷發展，我國的高速公路建設力度逐漸加大，這也是在新時期現代化建設中的重點內容。因此，應該不斷提升高速公路運輸管理效率，促進我國交通運輸行業的發展。高速公路動態稱重系統能夠滿足計重收費的要求，信息技術水平的提升，為高速公路動態稱重系統的優化提供了強大的技術支持。在以往的高速公路動態稱重系統中，存在測量數據誤差大、效率低等問題。因此，應該利用信息技術對高速公路動態稱重系統進行優化設計，通過稱重傳感器、戶外機箱、信號放大電路等的優化，能夠不斷提升系統性能。

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