公路超限检测系统的研究与设计

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21世纪以来,伴随着我国的公路运输系统的飞速,大量的公路的超载运输现象也接踵而至。超限运输现象不仅对公路、桥梁带来了严重的影响,而且对交通安全也构成了极大的威胁,因此必须对此现象进行遏制。传统的检测方式均是在静态下进行的,但是随着公路的发展,静态检测的弊端也愈发明显,由于需要停车检测,导致检测效率底下,极易造车交通堵塞。所以一套动态称重检测系统的搭建势在必行。本文旨在设计一套公路超限动态精检系统,主要完成对疑似超限车辆进行精确地测量。  文章首先以超限运输现象为切入点,分析了超限运输对国家与人民的危害,同时对国内外现有的超限检测的的发展情况进行了介绍。之后对车辆动态称重模型进行了分析,找出了影响测量精度的主要因素,并针对影响动态测量精度的主要干扰因素,对比分析了现阶段不同的动态称重算法,最终提出采用RBF神经网络的方法来处理动态称重数据。随后对RBF神经网络的理论基础进行了分析,并结合车辆动态称重的主要干扰因素,建立了一个以车辆的速度、轴数、各轴重量以及轴总重作为输入,车辆动态车重作为输出的一个9输入1输出的RBF神经网络。确定算法之后,本文在传统的静态车辆超限检测模型的基础上,构建了一个基于弯板式称重传感器的动态低速精检系统。系统主要包含信号采集箱与工控机两大模块。数据采集箱对传感器的信号进行采集后发送至工控机,工控机接收到该信号后对其进行算法处理,得到车辆的动态车重并将数据保存至数据库。之后文章对的硬件部分的搭建做了介绍,包括传感器的铺设、采集箱电路的设计以及外围设备的连接等。系统采集板部利用MSP430F6736主控芯片,来完成传感器称重信号的采集与上传。最后对超限检测系统的软件进行了设计。其中包含下位机数据采集采集程序与上位机Windows应用程序,Windows应用程序的设计中利用C++作为开发语言,Visual Studio2013作为开发工具,Microsoft Access作为数据库管理工具,实现了数据的接收、处理、显示和通信存储功能。  本系统经过实际测试,效果良好,检测值与实际值间的误差在5%以下,基本符合设计要求,可以较为有效的对车辆进行检测,确定超限车辆的超限率、超限额度等信息。
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