单位文秘网 2021-07-06 08:24:09 点击: 次
【摘 要】自卸车自动称重监控系统是一套以监控平台、GPS车载终端模块、测量举升油缸的压力传感器为核心,运用了现代传感器技术、自动测量技术、自动控制技术、计算机应用技术以及相关的专用分析和通讯网络所组成的一个综合性的在线监控体系。系统具有车辆载重量实时显示、超载信号显示、载重量数据报表、车辆行程数据记录等功能。自卸车自动称重的监控系统可自动记录每次载重量,时间、地点、累计载货次数、超载量、累计超载率等资料。实现及时、准确的监测目标车辆的载重信息,掌握车辆行驶状况、预警预报控制超载,更好管理车辆的目的。
【关键词】GPS车载终端 传感器 监控平台 自动称重
1 引言
在传统车辆自动称重系统中,通常是采用车厢与大梁四个支点装称重模块或是测量车桥钢板弹簧变形量或是监测油气悬挂压力等方式,传统的这些方法存在安装传感器数量多,成本高,工况恶劣条件下传感器极易损坏,可靠性差,维护难度大。且一般车辆载重量只能在车载仪表显示,数据采集难不易于统计及监控车辆难的缺陷。具了解传统的这些方法,目前一般仅在整车厂试用,没有得到广泛的应用。有鉴于此,为了提高系统的整体性、功能性、可靠性和易用性,对自卸车自动称重系统进行深入的研究。在系统中测量举升油缸油压,GPS车载终端采集检测到的油压数据经过计算处理后上传至监控平台显示。
2 系统介绍
2.1 系统结构
自动称重系统中包括油压传感器,GPS车载终端,中心监控平台。
(1)油压传感器。压力传感器安装在与车辆顶升机构相连通的液压阀油缸压力表连接口,直接测量顶升油缸的液压油压力,在误差允许范围内通过方程运算间接计算车辆的载重量。油缸压力最大值为350Bar,正常工作条件下不超出250Bar,故选用压力量程为300Bar的压力传感器。
(2)GPS车载终端。GPS车载终端设备是一款集定位、控制、数据采集、A/D输入、开入量输入的GPS设备。其本身具备了2路10位精度,0~3V输入的模拟量和预留了模拟量一次函数(Y=aX+b)标定方程,可以直接输入压力变送器的输出电压,并通过标定参数转化为车辆重量数据,进而传输至中心主站系统,为用户提供车辆的载重数据。车载终端连接超载报警指示灯用于提醒驾驶员车辆是否有超载。
(3)监控平台。监控平台显示车辆的载重数据,对采集的载重数据进行计算和统计,汇总生成报表供下载和打印。监控平台还可以对GPS车载终端发送控制指令,对终端控制程序的升级及参数设置等。当车辆载重量超过设定的超载阈值时,平台产生报警信息,形成相应的报警记录,对长时间超载的车辆进行提醒,警告或可对该车辆断油和断电。保证车辆的使用安全。
2.2 系统测量原理
自卸车卸载时,其载重量与举升油缸的油压相关,通过检测油缸油压,对其进行数据分析处理,即可将其转换成载重量。油压分析情况如下:
举升机构至距离约为10~20cm,举升装置已经完成举升加速进入匀速举升状态,同时车厢处于相对水平状态,倾斜角对K(顶升系数)的举升受力如图1所示。
①举升起始加速段。
②匀速举升起始段。
③举升后续段。
载重需要测量的是②段的误差影响不大,此时测量的油缸压力P值能够间接的真实反映载重状态。
设备可以连续测量(采样速率16点/每秒)油缸的压力,组成压力曲线并通过GPS车载终端处理器进行程序分析,比较,计算,进而从曲线中分离出②段曲线,进行加权运算后获得误差较小的P值。
2.3 安装及校准
传感器可以安装在液压举升系统的液压阀预留的压力表位置,同一车型安装后需要进行一次载重实测校准,以确定这个车型的举升系数 K。
校准过程可以使用主站系统的传感器标定程序以确定举升系数 K。
2.4 数据传输
GPS车载终端处理器在运行过程中连续测量油缸的压力,在油缸压力超过10Bar(可定义)时开始启动监测过程,测量完成并分离出②段曲线(约0.5S)后根据设定的举升系数 K进行计算载重量并存储到GPS设备中,同时加上时间标记和地点标记发回主站系统,由主站系统进行记录。
2.5 误差分析
测量误差:传感器本身的测量误差。
模型误差:②段曲线数学分离误差。
装载平衡:由于装载与标准数学模型不一致的中心偏离误差,这个是系统的主要误差。
3 结语
本系统可应用、安装于自卸车,其具有机构简单,安装方便,成本低,且在恶劣的工况条件下运行可靠。监测到的车辆载重量通过GPS车载终端传送至中心监控平台,能够实现实时监测车辆的载重量情况,并对车辆载重数据、运行数据进行分析,准确及时捕捉预警信号并及时进行汇报,提醒驾驶员是否有超载信息。系统具有很强的实用性,能够及时反馈车辆的的运行状况,及时有效控制车辆超载,对驾驶员安全驾驶,对自卸车整车制造厂、车队,对车辆的管理具有举足轻重的作用。
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