专利汇可以提供一种基于多传感器的车辆动态称重系统及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于多 传感器 的车辆动态称重系统及方法,该系统包括传感器模 块 、 数据采集 系统和主控模块;所述的传感器模块,包括多个设置在称台上的称重传感器,用于实时测量车辆每个车轴经过称台时的重量数据;所述的数据采集系统,用于采集全部称重传感器的重量数据,存储数据并将数据发送给主控模块;所述的主控模块,包括 算法 子系统,算法子系统用于对重量数据进行处理,利用加权融合算法对多个称重传感器的数据进行融合,得到权重系数;通过判断车辆各个车轴的 位置 ,再将相应的传感器数值乘以权重系数进行相加,获得车辆的总重信息。该系统可以获得车辆相关信息、提高车重测量 精度 。,下面是一种基于多传感器的车辆动态称重系统及方法专利的具体信息内容。
1.一种基于多传感器的车辆动态称重系统,其特征在于,包括传感器模块、数据采集系统和主控模块;
所述的传感器模块,包括多个设置在称台上的称重传感器,用于实时测量车辆每个车轴经过称台时的重量数据;
所述的数据采集系统,用于采集全部称重传感器的重量数据,存储数据并将数据发送给主控模块;
所述的主控模块,包括算法子系统,算法子系统用于对重量数据进行处理,利用加权融合算法对多个称重传感器的数据进行融合,得到权重系数;通过判断车辆各个车轴的位置,再将相应的传感器数值乘以权重系数进行相加,获得车辆的总重信息;
对重量数据进行处理步骤具体为:采用线性分析的方法对车轴信号的检测和识别,把车辆上称重块和下称重块的过程辨识,提取出各个过程的特征值;
提取车轴分为车轴上称重块和下称重块两部分:
首先,构造两个队列:axleonblk、waittocheck和一个数组:axle;根据轴检测算法,当获得一个轴上称重块的信号时,记录当前称重块的信息,并压入axleonblk队列;当获得一个轴下块信号时,将此车轴信号由axlenblk队列转移到waittocheck队列;根据车辆分离器信号的变化,判断是否有车到来,并根据车轴数,构造一个车轴数*n的二维数组axle;将waittocheck队列中的车轴信号依此存入axle中,进而相关信息都被存入到该数组中。
2.根据权利要求1所述的基于多传感器的车辆动态称重系统,其特征在于,称台由多个称重台依次连接而成,每个称重台的前、后两端各有一组称重传感器。
3.根据权利要求1所述的基于多传感器的车辆动态称重系统,其特征在于,所述的传感器模块还包括车辆分离器,用于判断是否有车辆驶入称重系统。
4.根据权利要求1所述的基于多传感器的车辆动态称重系统,其特征在于,所述的数据采集系统包括放大电路、模数转换器、数据采集系统主控模块、通讯模块及数据存储系统;
所述的放大电路,用于将采集的原始重量数据进行放大;
所述的模数转换器,用于将放大后的数据进行模数转换;
所述的数据采集系统主控模块,用于收集所有的模数转换后的数据,并发送至通讯模块及数据存储系统;
所述的数据存储系统,用于对数据进行存储;
所述的通讯模块,用于将数据发送至算法子系统。
5.根据权利要求1所述的基于多传感器的车辆动态称重系统,其特征在于,所述的算法子系统还用于计算车辆的整重、轴重、轴数和速度:
车辆的总重通过判断车辆的各个车轴具体所在称重块,再将相应的传感器数值相加得到;
车轴数通过第一个称重块在车辆分离器信号持续期间内前传感器上轴信号的次数来获得;
轴重是对应车轴上块后称重块的重量与上块前称重块的差值;
车速是通过轴上称重块与下称重块带来突变的时间差,得到轴速度,车辆各个轴速度的平均值即为车速。
6.一种基于多传感器的车辆动态称重方法,其特征在于,包括以下步骤:
测量车辆的各个车轴经过称台时的原始重量数据;
对原始重量数据进行去基准处理、滤波预处理;
对重量数据进行处理,利用加权融合算法对多个称重传感器的数据进行融合,得到权重系数;通过判断车辆各个车轴的位置,再将相应的传感器数值乘以权重系数进行相加,获得车辆的总重信息;
对重量数据进行处理步骤具体为:采用线性分析的方法对车轴信号的检测和识别,把车辆上称重块和下称重块的过程辨识,提取出各个过程的特征值;
提取车轴分为车轴上称重块和下称重块两部分:
首先,构造两个队列:axleonblk、waittocheck和一个数组:axle;根据轴检测算法,当获得一个轴上称重块的信号时,记录当前称重块的信息,并压入axleonblk队列;当获得一个轴下块信号时,将此车轴信号由axlenblk队列转移到waittocheck队列;根据车辆分离器信号的变化,判断是否有车到来,并根据车轴数,构造一个车轴数*n的二维数组axle;将waittocheck队列中的车轴信号依此存入axle中,进而相关信息都被存入到该数组中。
7.根据权利要求6所述的基于多传感器的车辆动态称重方法,其特征在于,线性分析的方法具体步骤如下:
采样数值波形图记为:
(t1,y1),(t2,y2),(t3,y3),...,(tn,yn)
其中,tn表示自采样时刻起,传感器采集到的第n个点,yn是第n个点的采样数值;选择(t1,y1)作为起始点,当后续点(tn++2,yn+2)与前点(tn+1,yn+1)的采样数值之差不超过设置的α值时,连接(tn,yn)与(tn+2,yn+2)替代(tn,yn)与(tn+1,yn+1)之间的线段;当采样数值之差超过α时,(tn,yn)与(tn+1,yn+1)之间的线段便终止于此,以(tn+1,yn+1)为起点,重复这一过程;
处理过后的采样数值波形图会被划为如下各段:
S1,S2,...,Sk,...,Sn
Sk=(tkb,ykb),(tke,yke)
其中,(tkb,ykb)代表线段k起点,(tke,yke)代表线段k终点;
通过上述算法,计算出各线段的斜率,然后选取斜率斜率的绝对值大的线段作为轴信号:k>th的信号为轴上称重块信号,k为线段斜率,th为选取的正阈值;k<ts)的信号为轴下称重块信号,k为线段斜率,ts为选取的正阈值;
为每辆车都设定一个自己的轴信号阈值,获取车辆第一个轴上第一个称重块前传感器的峰值yh,令正阈值th=0.13*yh,令负阈值ts=0.11*yh;
通过前后传感器信号的斜率来判断车辆的行驶方向:当前采集信号为轴上称重块信号或后传感器信号为轴下块信号时,车辆正向行驶;当前采集信号为轴下称重块信号或后传感器信号为轴上块信号时,车辆反方向行驶;
利用设置的阈值,将称重传感器信号转化为0-1信号。
8.根据权利要求6所述的基于多传感器的车辆动态称重方法,其特征在于,还包括车辆的整重、轴重、轴数和速度的计算步骤;具体计算方法如下:
车辆的总重通过判断车辆的各个车轴具体所在称重块,再将相应的传感器数值相加得到;
车轴数通过第一个称重块在车辆分离器信号持续期间内前传感器上轴信号的次数来获得;
轴重是对应车轴上块后称重块的重量与上块前称重块的差值;
车速是通过轴上称重块与下称重块带来突变的时间差,得到轴速度,车辆各个轴速度的平均值即为车速。
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