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小型称重系统的设计

第一章小型称重系统的意义及任务

1.1 小型称重系统的概述及意义

定义：称重系统——把现有各个生产环节的称重设备有机的组合到一个控制系统中，利用现代网络技术进行控制和管理。

狭义的称重系统：利用简单的电子衡器（如：电子台秤，大型汽车衡等）增加控制系统和计算机称重管理软件实现某个生产环节的自动控制和管理功能。比如：企业生产中的配料、包装系统，进行控制、管理，实现称重数据的保存、管理、打印输出等功能。

广义的称重系统：整个工厂的所有称重设备，通过现场总线或局域网方式进行控制和管理，它还可以向上位的MRPII或ERP系统提供数据和预留数据接口。

现在，已经有许多自动化程度较高的企业应用了称重系统，例如：食品加工、石油化工、水泥制造、电力供应等行业。

电子秤基于PLC的称重系统

随着社会科技的发展，称重技术也得到了广泛的应用。称重工具已经从过去的“杆秤”、“磅秤”、“度盘指针秤”发展到现在的“电

子秤”，以后称重工具的发展方向是利用核子技术“非接触测量”的核子秤。现在利用电子秤的多种智能接口和计算机的应用软件技术就可以组成一个功能强大的称重系统。利用这个称重系统就可以有效的提高企业智能化的科学管理，从而提高企业生产过程的管理和科学决策水平，提高企业的综合效益。

1.2 虚拟仪器

虚拟仪器是随着计算机技术、电子测量技术和通信技术发展起来的一种新型仪器.在国外,虚拟仪器技术已经比较成熟了,由于其很强的灵活性,使得该技术非常适用于现代复杂的测试测量系统中。近几年,虚拟仪器技术在国内的发展趋势也越来越收到重视。成熟的虚拟仪器技术由三大部分组：高效的软件编程环境，模块化仪器和一个支持模块化I/O集成的开放的硬件构架，该课程设计的目的就是，通过一些功能简单的仪表系统的设计，要在这三个方面上有更深一步的了解。

1.3 小型称重系统设计的任务

利用金属箔式应变片设计一个小型称重装置。

首先在multisim中设计出应变片的仿真模型和测量电路，然后在labview中利用G语言编程设计显示模块，直接显示称重值，最后把设计好的子VI导入到multisim中以完成整个设计。

本课程设计分为两部分：一、测量电路的原理与设计二：LabVIEW虚拟仪器的设计。这两部分具体要求和功能如下：

一、测量电路的原理与设计

1、在multisim 中设计出应变片的仿真模型和测量电路。

2、测量电路包括综合电路的设计和综合电路的仿真。

3、电压V 用来模拟物体质量m 。

二、LabVIEW 虚拟仪器的设计

1、在LabVIEW 中用G 语言编程设计显示模块，直接显示称重值。

2、将设计好的子VI 模块图标导入到Multisim 中。

1.4 小型称重系统设计的系统框图

本系统总体框图如下：

①电桥电路：将电阻变化率R R 转换成电压（或电流）。 ②仪用放大电路：差分放大电路的作用是“滤去噪声，降低漂移”，反向比例放大电路的作用是“将双端输入变成单端输入并放大电压”。 ③比例放大电路：方便调节，并将输出信号反相。

④显示模块：将做好的子VI 模块化，即为综合电路中的XMM1。

电桥电路仪用放大电路比例放大电路显示模块

第二章测量电路的原理与设计

2.1 模型的建立

电阻应变片的工作原理基于电阻应变效应，即在导体产生机械变形时，它的电阻值相应发生变化。应变片是由金属导体或半导体制成的电阻体，其阻值随着压力的变化而变化。对于金属导体，导体变化率

R ?的表达式为: R R ?≈(1＋2μ)ε 式中：μ为材料的泊松系数；ε为应变量。

通常把单位应变所引起电阻值相对变化称作电阻丝的灵敏系数。对于金属导体，其表达式为:

K 0＝

εR R ?＝(1＋2μ)

所以: R R ?＝K 0ε 在外力作用下，应变片产生变化，同时应变片电阻也发生相应变化。当测得阻值变化为ΔR 时，可得到应变值ε，根据应力与应变关系，得到应力值为: σ＝E ε

式中：σ为应力；ε为应变量（为轴向应变）；E 为材料的弹性模量（kg ／mm 2）。

又知，重力G 与应力σ的关系为

G ＝㎎＝σs 式中：G 为重力；S 为应变片截面积。

根据以上各式可得到：R R ?＝ES

K 0mg 由此便得出应变片电阻值变化与物体质量的关系，即

ΔR ＝ES

K 0Rmg 根据应变片常用的材料（康铜），取K 0=2，E=16300kg∕mm 2，

s=100mm 2，R=348Ω,g=9.8m∕s ，ΔR=[（2×9.8×348）∕（16300×100）]m=4.185×103-m 。所以，multisim 可用建立以下模型代替应变片进行仿真。模型如下

在图中，R 1模拟的是不受压力时的电阻R ，压控电阻用来模拟电

阻值的变化ΔR ，V 可以理解为物体的质量m （kg ）。当V 反接时，表示受力相反。

2.2 测量电路的设计及原理

此部分包括电桥部分电路原理、放大电路原理、综合电路设计和综合电路仿真。

2.2.1 电桥部分电路原理

电阻应变计把机械应变转换成?R/R 后，应变电阻变化一般都很小，这样小的电阻变化既难以直接精准测量，又不便于直接处理。因此必须采用转换电路，把应变计的?R/R 变化转换成电压或是电流的变化。通常采用惠斯登电桥电路实现这种转换。如图所示的直流电桥中

A B C D

R1 R2 R3

R4 R L I o

U o

当电桥平衡时，相对的两臂电阻值乘积相等，即：

R 1×R 4=R 2×R 3

U o =i 3412111134)

/1)(//1()/)(/(U R R R R R R R R R R ++?+? 设桥臂比n=R 2/R 1,由于ΔR 1<

U 0≈U i 2n 1n ）（+1

1R R ? 电桥的灵敏度定义为：S V =

11/R R U o ?=U i 2)1(n n + 分析该式发现：

1.电桥电压灵敏度正比于电桥供电电压，供电电压越高，电桥电压灵敏度越高；但是供电电压的提高受到应变片允许功耗的限制，所以一般供电电压应适当选择。

2.电桥电压灵敏度是桥臂电阻比值n 的函数，必须适当选择桥臂比n 的值，保证电桥具有较高的灵敏度。

由 n

S V ??=0求S V 的最大值，由此得 n U V ??=42)

1(1n n +-=0 求得n=1时，S V 最大，也就是供电电压确定后，当R 1 =R 2,R 3=R 4时，电桥的电压的灵敏度最大，此时可得到

U O ≈1

141R R U i ? S V =i U 41 由上式可知当电源电压U i 和电阻相对变化11/R R △一定时，电桥的输出电压及其灵敏度也是定值。且与各桥臂阻值大小无关。由于上面的分析中忽略了11/R R △，所以存在非线性误差，解决的

办法有：

1）提高臂桥比。提高了臂桥比，非线性误差可以减小。但从电压灵敏度S V ≈i n

1U 考虑，灵敏度降低了，这是一种矛盾，因此采用

这种方法的时候应该适当提高供桥电压U i 。

2）采用差动电桥。根据被测试件的受力情况，若使用一个应变片受拉，另一个受压，则应变符号相反；测试时，将两个应变片接入电桥的相邻臂上，成为半桥差动电路，则电桥输出电压U O 为 U O =)(433221111R R R R R R R R R U i +-?-+?+?+ 若ΔR 1=ΔR 2,21R R =,43R R =,则有

U O =1

121R R U i ? 由此可知，U O 和11/R R ?成线性关系，差动电桥无非线性误差。

此时，电压灵敏度为S V =i U 2

1，比使用一只应变片时提高了一倍，同

时可以起到温度补偿的作用。

若将电桥四臂接入4个应变片，即两个受拉，两个受压，将两个应变符号相同的应变片接入相对臂上，则构成全桥差动电路，如满足4321R R R R ?=?=?=?，则输出电压为

U O =R R U i ? i V U S = 由此可知差动电桥的输出电压O U 和电压灵敏度比用单片时提过

了四倍，比半桥差动电路提过了一倍。

因为采用的是金属应变片测量，所以本设计采用全桥电路，能够有比较好的灵敏度并且不存在非线性误差。

2.2.2 放大电路原理

放大电路主要采用如下图所示的仪用放大电路。

图——仪用放大电路图——比例放大电路

该放大电路具有很强的共模抑制比。它由两级放大器组成，第1级由集成运算放大器A 1和A 2组成，由于他们采用同一型号的运算放

大器，所以可进一步降低漂移。电阻R 1,R 2和R 3组成同相输入式并联

差分放大器，具有非常高的输入阻抗。第2级是由1个运算放大器A 3和4个电阻R 4,R 5,R 6和R 7组成反向比例放大器，将双端输入变成

单端输出。阻值R 1=R 3，R 4=R 5，R 6=R 7。

根据运算电路基本分析方法，可得到输出电压

U 0=－46R R （1+22

1R R ）(U 1I -U 2I ) 为了方便调节，再加一级比例放大器，同时将仪用放大电路输出的信号反向，如上图所示。R W 为调零电阻。

2.2.3 综合电路设计

图---基于金属电阻应变片的全桥电路

至此，基于金属电阻应变片的压力测量电路设计完成，如上图所示。图中的V 1，V 2，V 3，V 4指代的是同一电压V （考虑到方便电路绘

制及保持电路元件符号不能重复，所以分开符号），电压V 用来模拟物体质量m 。由以上分析可知，采用全桥电路能够有比较好的灵敏度，并且不存在非线性误差，所以由4个应变片（两个受拉，两个受压）可组成全桥电路，应变片的受拉受压情况如图中标注。

在图中，R 1W 为一调零电阻，用来调节电桥平衡。由于被测应变片

的性能差异及引线的分布电容的容抗等原因，电桥的初始平衡条件和输出特性会受到影响，因此必须对电桥预调平衡，图中用了电阻并联法进行电桥调零。电阻R 5决定可调的范围，R 5越小，可调的范围越

大，但测量误差也大。R 5可按下式确定

R 5＝max

32212r r r ???????????????+?R R 式中：△r 1为R 2与R 4的偏差；△r 2为R 1与R 3的偏差。此处的电

阻值应变片的初始值。

在图中，R 2W 为增益调节电阻；R 4W 是放大电路调零电阻。电路中

所选用的放大器是OP07CP ，它是一种低噪声、低偏置电压的运算放大器。此外，二极管D 3和D 4可对电路起到保护作用。

此外，当采用交流电供电时，由于导线间存在分布电容，这相当于在应变片上并联了一个电容，为消除分布电容对输出的影响，可采用电容调零，为采用阻容调零法的电桥电路，该电桥接入了T 形RC 阻容电路，可调节电阻使电桥达到平衡状态。

2.2.4 综合电路仿真

将仪用放大电路的两输入端接地，滑动变阻器

R调到最小值，

即使放大电路的放大倍数调到最大，然后调节

R，使电路的输出近

似为零。放大电路部分调零完成后，再和电桥电路相连，将模拟物体质量的电压源的值设为零，调节

R，使电路的输出为零，从而完成

电桥调零。电路参数调好以后，再以对电路进行仿真。

1．直流工作点分析

当电路中模拟物体质量的电压源的值设为零时，选择菜单栏Simulate→Analyses下的“直流工作点分析”命令，观察此时综合电路中输出端16和仪用放大电路两输出端26和40的直流电压值，如下图所示。电路调零后，当物体的质量为零时，电路的输出端16的电压近似为零。

直流工作点分析结果

2．直流扫描分析

现在来分析当物体质量逐渐增加时，输出电压与质量的关系。对于本设计，也就是当模拟质量m的电压源的值V变化时，观察电路输出电压的变化情况。选择菜单栏选择菜单栏Simulate→Analyses下的“直流扫描分析”命令，弹出“扫描设置”对话框，在图中选择要扫描的直流源。在电路中把

V～4V用一个电流源V代替，所以直流源

就选vv。在图中选择观察输出点，输出节点应选节点16。参数设置好后，单击Simulate按钮，可得直流传输特性图，即质量变化时输出电压的变化曲线图。由图可知，输出电压的线性度较好。

质量变化时输出电压的变化曲线

3．交流分析

将仪用放大电路的输入端改接交流源，电路的输出节点依然选择节点16，观察电路的交流特性，如图可看到放大电路的通带放大倍数约为100倍，在输入信号的频率大于1kHz时，放大倍数有所下降。

放大电路交流分析结果

4．傅里叶分析

设放大电路的输入端接的信号源是50Hz，100mV的交流源，对放大电路进行傅里叶分析，如图所示。输出节点选择节点16，仿真结果如图所示，电路的总谐波失真THD很小，各次谐波的幅值都很小。

当交流源的幅值改为1V以后，再对电路进行傅里叶分析，结果如图所示。当交流源幅值增加后，各次谐波的幅值明显增加，电路总

交流源的傅里叶分析结果

5．参数扫描分析

变化时，放大电路放大倍对电路进行参数扫描，分析当电阻R

数的变化情况。参数扫描的设置如图所示，输入变量选择输出节点电压与放大电路两个输出节点电压之差的比值即为该放大电路的放大倍数，仿真结果如图所示，可见差分运算放大器中间电阻的阻值越大，放大倍数越小。

参数扫描分析结果

6．温度扫描分析

对电路进行温度扫描分析，分析环境温度变化时，电路会有何种影响。如图所示，可见当温度变化时，电路的输出电压有微小的变化。

温度扫描分析结果

第三章 LabVIEW 虚拟仪器的设计 LabVIEW 是一个使用图形符号来编写程序的编程环境，它是为科学家和工程师等设计的一种编程开发环境和运行系统。

通过使用LabVIEW 功能强大的图形编程语言能够成倍地提高生产率，人们也称这种语言为G 语言。使用传统的编程语言需要花费几周甚至几个月才能编写的程序，用LabVIEW 只需几个小时就能完成。因为labVIEW 是专为测量、数据分析并提交结果而设计的，且LabVIEW 拥有如此功能众多的图形用户界面又易于编程，使得它对于仿真、结果显示、通用编程甚至讲授基本编程概念也是同样很理想的语言。与标准的试验室仪器相比，LabVIEW 提供了更大的灵活性，我们可以定义仪器的功能。LabVIEW 程序是可以跨平台移植的，可以应用在许多工业上得操作。

3.1 数据显示子程序设计

根据设计的要求，在显示模块中需要显示电子电路的输出电压Uo ；应变片受压后电阻的变化的绝对值△R 和最终度量的量——重物的质量m 。此外，在显示模块中，又加入一些参数：灵敏系数k 0，弹性模量E ，应变片截面积S 和电阻值R 0。

由上节的分析可知：△R =Uo ／118.4 m=R R ES g

k 00 根据上面2个式子和对labVIEW 的基本介绍，可建立一个子VI ，具体步骤如下所述。

1）选择“开始”菜单→National Instruments labvIEW 8.2命

令，在Getting Stared窗口左边的Files控件里选择Blank VI，建立一个新程序。

2）框图程序的绘制。图中的Uo是Multisim中所设计的电路图的输出电压。添加方法为在前置板中右击打开控制模板，选择图中的数字控制元件，名称修改为Uo，Uo在框图面板下以图标显示。

由于要节省空间，在图标上右击，取消选择View As Icon命令，则显示形式如图所示。一下框图都是采用非图标显示形式。

常量9.8是重力加速度g的数值，程序中除以9.8后输出为质量，单位是kg，再乘以1000后，输出单位是g。

其他各常量如图所示，在各常量上右击选择创建指示器，并修改名称，例如，弹性模量E和应变片面积S等。运算函数，如乘除运算等可在功能面板中选择，如图所示。放置好元件后，根据功能完成连线。最后，输出端如图中所示的Meter指示器座位质量的显示仪表。以上各模块均为橘黄色，数据类型为双精度类型(R'为△R)。

子VI设计图

接下来是建立前面板上的控件和连接器窗口的端子关联。输入与

Uo关联；输出的6个端子分别与输出质量、灵敏度、弹性模量、电阻、电阻变化的绝对值、应变片的面积相关联。完成上述工作后，将设计好的VI保存。下次调用该VI时，图标与端口如下图所示。

子VI图标与端口

3.2 接口电路的设计与编译

关于接口的研究及LabVIEW仪器向Multisim的导入的原理请参照第7章的内容。本设计中接口电路的设计与编译分以下三部：

1）把Multisim安装目录下的Sampling→LabVIEW Instruments →Templates→Input文件夹复制到另一个地方。

2）在LabVIEW中打开步骤1）中所复制的StarterInput Instruments.Ivproj工程。接口电路的设计在Starter Input Instruments.vit中进行。

3）打开Starter Input Instruments.vit的框图面板，完成接口框图的设计。在数据处理部分，选择CASE结构下拉菜单中的Update Data选项进行修改。按框图中的说明，在结构框中点击选择Select a VI命令，把LabVIEW完成的子VI添加在Update Data框中即可。此时，只是添加，不可修改框图面板的原状，如

下图所示。

显示仪板的程序框图

由图可知，子VI输出端有6个输出端口，在每个端口处点击创建指示器。在输入端口，需要解决数据类型的匹配问题。根据系统原始的接口的设置，从Multisim 向LabVIEW中虚拟仪器输入的是一个多维数组（它的数据类型是不能改变的）。为了和设计的子模块输入数据的类型相匹配，需要加一些数据转换器，把两个数据毒端口连接起来，如图所示，data后的第1个程序模块是波形建立模块，接着的是提取Y值模块。实现数据类型的匹配还有另外两种方法，这将在以后章节的设计实例中介绍。

程序框图设计好后，要进行前面板的设计，除了要完成功能外，还要兼顾美观。完成后选择重命名，保存为proj1.vit。

4）编译之前，要对虚拟仪器进行基本信息设置。

打开subVIs下面starter input

Instrument_multisimInformation.vi的后面板，在仪器ID中和显示名称中填入唯一的标识，例如，一起设为Plotterhxx11。同时，把输入端口数设为1，因为只有一个电压输入；把输出端口设计为0，此模块不需要向Multisim 输出信号。设置完后另存为Proji1_multisimInformation.vi。注意，后半部分的名字和接口程序部分的命名必须一致。

5）双击Build Specifications，选择Source Distribution命令，选择Properties命令，在保存目录和支持目录中都将编译完成后要生成的库文件重名，例如，命名为proj1.lib。同时，在原文件设置中选择总是包括所有包含的条目。属性设置完成并对工程进行保存后，再在Source Distribution上点击，在弹出的菜单中选择Build命令即可。

6）编译完成后，在Input文件夹下生成一个build文件夹，打开后把里面的文件复制到Electronics Workbench\EWB89下的Ivinstruments文件夹中，这样就完成了虚拟仪器的导入步骤。

再打开Multisim时，在LabVIEW仪器下拉菜单就会显示模块plotterhxx11。

第四章实验数据处理及仿真结果

4.1 实验数据的处理

下表为仿真实验而得的数据，包括电阻变化和输出电压值。 m/kg ?R=0.004185m

U 0/V m/kg ?R=0.004185m U 0/V 0.02

0.0000837 9.913×103- 0.12 0.0005022 59.477×103

- 0.04

0.0001674 19.825×103- 0.14 0.0005859 69.39×103- 0.06

0.0002511 29.738×103- 0.16 0.0006696 79.303×103- 0.08

0.0003348 39.651×103- 0.18 0.0007533 89.216×103- 0.10 0.00004185 49.564×103- 0.20 0.000837 99.129×

103- 使用最小二乘法对以上数据进行拟合，设拟合直线方程式为：y=kx+b

其中，y 表示输出电压U 0，x 表示电阻变化△R 。

实际校准测试点有10个，第i 个校准数据y i 与拟合直线上相应

值之间的残差为：△i = y i -(K x i +b)

最小二乘法拟合直线原理是使∑=?12ni i 为最小值，也就是使∑=?1

2ni i 对K 和

b 的一阶偏导数等于零，即

K ??∑=?12ni i =2∑---))((xi b Kxi yi K ??

∑=?12

ni i

=2∑---)1)((b Kxi yi =0 从而得到

K=∑∑∑∑--22)(xi xi n xiyi xiyi n b=∑∑∑∑∑∑--2

22)(xi xi n xiyi xi yi xi

汽车衡全自动智能称重系统

汽车衡全自动智能称重系统一、综述一直以来，电子衡器称重管理都是煤炭、水泥、石化、粮食、饲料、冶金、化工以及所有需要电子磅计量行业中的难题。磅房常常远离管理部门，司磅人员的工作得不到有效监控，而且每天大量的手工填单和计算工作极易发生错误和人为舞弊现象。这些问题的存在，久而久之，日积月累下来都将给企业带来巨大的经济损失。随着经济的发展，企业规模和产能的不断扩大，对称重管理要求不断提高，如何有效地管理称重数据，提高工作效率，提高企业信息化管理水平，是各企业的管理人员所想的，也是我们所开发的全自动智能称重管理系统所必须做的。我公司根据冶金企业、城市渣土回收行业、大型煤电企业的实际情况，引进国内外先进的技术经验成功开发了一套基于RFID 技术的汽车衡智能称重管理系统。该系统已被多家企业成功应用，其稳定性和先进性得到了用户的一致肯定！汽车衡全自动智能称重系统是集远距离RFID 技术、车号自动识别系统、自动语音指挥系统、称重图像即时抓拍系统、红绿灯控制系统、红外防作弊系统、道闸控制系统、远程监管系统、与第三方应用软件对接的软件中间件于一身的无人值守式的称重系统。在称重的整个过程里做到计量数据自动可靠采集、自动判别、自动指挥、自动处理、自动控制，最大限度的降低人工操作所带来的弊端和工作强度，提高了系统的一体化、信息化、自动化程度。对于管理部门，可以通过系统中的汇总报表了解当前的生产及物流状况；对于财务结算部门，则可以拿到清晰又准确的结算报表；仓管部门则可以了解到自己的收、发货物的情况等。这些报表数据是随时可以查阅的，因此它也加强了管理上的一致性，缩短了决策者对生产的响应时间，提高了管理效率，降低了

电子称设计方案

便携电子称的设计方案电子秤的应用系统是由硬件和软件所组成。硬件指单片机、扩展的存储器、扩展的输入输出设备等部分；软件是各种工作程序的总称。硬件和软件只有紧密配合、协调一致，才能提高系统的性能价格比。从一开始设计硬件时，就应考虑相应软件的设计方法，而软件设计是根据硬件原理和系统的功能要求进行的。一、基本要求： 1、电子秤称重范围：0~;重量误差不大于； 2、数码管显示或者液晶显示：所称物体重量二、特色与创新：使用单片机为控制核心，大大简化了系统的组成构造，且单片机可拓展性强，可以很方便的对系统进行拓展和应用。 2、使用键盘输入数据，操作简单，方便。 3、中文液晶显示所称量的物品重量，数量，单价，金额和所有物品的总金额。 4、具有去皮功能。 5、当物品重量超过电子秤量程，即过载情况或者是物品重量小于A/D 转换器所能转换的最小精度，即欠量程的时候，具有超重报警功能。三、设计原理及设计基本思路：电子称重技术的基本原理：称重技术的根本任务是测量各种状态下物体重量。实质上是测量被称物体质量，我们知道，质量的测量是物体在重力场下的重力测量获得的，用公式W=mg,w 是物体的重量，g 是在重力场的重力加速度，m 是物体的质量。目前无论是利用杠杆的原理，还是利用弹性元件的弹力与被测物体的重力达到平衡来测量物体的质量，都没有离开两个必须的条件：一是重力场，二是静力平衡。随着现代传感技术的发展，人们已从传统的机械杠杆原理测量物体的质量，发展到现在的电子称重，即用传感器把重力信号转变成电信号，利用电子计算机技术，根据电信号同重力信号的数学模型，间接的求出物体的质量。系统的基本设计思路：

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第一章概述一、系统特点汽车衡称重管理系统是集计算机高级软硬件技术开发而成的全新概念的称重管理系统。系统利用微机在显示、存储、计算等方面的巨大优势，充分发挥图视界面及多媒体技术的特点，使称重过程简单快捷、准确有效。通过网络的信息传输功能，使企业的管理者能够有效的监控、读取称重数据，提高企业的管理层次，减少人为因素而产生的损失。系统在数据管理、应用组态、联网通讯等方面强大的功能提高了企业的生产效率和管理水平，为企业获得更大利润创造了条件。汽车衡称重管理系统具有如下几大特点： 1.界面友好、操作快捷，能够有效地提高称重效率系统在使用过程中，操作流畅，简单易学。使用本系统不需要高深的计算机专业知识，通过鼠标及键盘的简单操作，即可完成称重计量。由于称重计量数据直接由仪表读取，计量数据准确，大大的减少了人为误差。有效地提高称重的质量和效率。 2.组态设置灵活、可监控性强，有助于规范化操作由于不同类型的企业所计量的产品及计量要求各不相同，为了满足不同用户的不同需求，设计了功能强大的应用组态。用户可根据自身的需求，选择所需的各项功能组合，使称重管理更加贴近企业的日常生产需要。强大的监控功能，使称重过程规范化，满足企业需求。 3.数据管理功能强大，为管理者提供决策依据传统的管理软件只是作为一个容器，把数据存储起来，需要的时候再提取出来。而一个优秀的管理软件只作到这一点是不够的，应该从这些存储的数据中提取、分析重要信息，为管理者提供管理决策的数据。汽车衡称重管理系统正是采用了这种设计思想，它不仅能够实现数据的存储管理、报表输出，且特别重视数据的统计查询分析，以便管理者能够随时掌握重要的信息。例如在记录管理中，不仅能够了解当天的称重，如已匹配、未匹配、进厂、出厂等各种情况，还可以

小型称重系统的设计

摘要传统的称重在市场上已经满足不了我们的需求。我们一直希望紧凑，测量准确，显示直观，便宜的电子称重装置可取代传统的称量工具。电子称重机便应运而生，凭借称重仪表无法取代传统的功能，如称量方便，准确，自动化控制，操作简单，广泛应用于人们的生活，工业生产中。电子称重装置以MCU作为中央控制单元，由通过称重传感器进行模数转换单元，在配以键盘、显示电路及强大软件来组成。本选题采用压力传感器来收集由于通过电压放大电路产生的微弱信号的压力变化，通过A/D转换器转换成数字信号后，将数字信号送入微处理器。经微控制器的适当处理后，将模拟量转化为数字量输出，控制器接受来自A/D转换器输出的数字信号，将数字信号转换为物体的实际重量信号，并传送到显示单元。此外，项目可通过键盘涉嫌价格被设置。这种高精度智能电子称重器体积小，准确，便于携带，重量函数集的质量和价格计算功能于一体，满足商业贸易和居民家庭的需要。关键词：电子称重器；单片机；称重传感器

Abstract Traditional weighed on the market has failed to meet our needs. We always wanted a compact , accurate measurement , intuitive display, cheap electronic weighing device can replace the traditional weighing tools. Electronic weighing machines have come into being , by virtue of weighing instruments can not replace the traditional features, such as weighing convenient, accurate , automatic control , simple operation, widely used in people's lives and industrial production. Electronic weighing means as a central control unit MCU from the load cell through the analog-digital conversion unit configured with a keyboard, a display circuit and powerful software components. The topic using pressure sensors to collect the pressure produced by the change of the voltage amplifier circuit weak signals by A / D converter into a digital signal, the digital signal is fed to the microprocessor . After appropriate treatment of the microcontroller , the analog to digital conversion of the output , the controller receives the digital signal from A / D converter outputs a digital signal is converted to the actual weight of the object signals , and transmitted to the display unit . In addition , the project can be set via the keyboard alleged price . This high-precision electronic weighing devices small smart , accurate, easy to carry , quality and price calculation of the weight function set functions, commercial trade and residents to meet the needs of families . Keywords: electronic weighing devices ; SCM ; weighing sensors

智能称重系统方案

RFID技术在车辆智能称重中的应用挑战和需求在国内一些大型公共企事业单位比如发电厂、煤场、垃圾场等每天都会有大量的物资运输车辆进出，在业务处理过程中需要进行停车、登记、称重等程序。目前这些单位主要依靠操作人员将数据以手工方式录入计算机，人工操作方式不仅耗时，而且误差率较大，此外薄弱的控制环境还容易滋生人为舞弊行为，给企事业单位造成大量经济损失。随着国家经济和社会建设的迅速推进，这种依靠人工操作的工作方式逐渐不能满足日益增长的业务处理要求。 AWS（Auto Weighing System）即车辆智能称重系统，是将称重系统、门禁系统以及停车场自动控制技术与远距离RFID射频识别技术相结合的智能化综合管理系统。该系统运用电子汽车衡、远距离RFID射频设备、自动道闸、信号灯等集成为智能化系统，可以自动记录进出车辆的ID号码、重量、时间、单位等信息，并直接写入主机数据库。主机可以实时传输数据到监控计算机，监控计算机也可以随时调用主机数据库中的数据。AWS系统对提升货物运输、处理的效率，使得业务管理模式走向条理化、规范化和科学化，从而提高管理水平、降低成本有着巨大的推进作用。作为AWS系统的车辆信息（前端）采集工具，远距离RFID技术可以显著提高过车速度，并通过车号自动识别和防拆卸措施，有效防止人为舞弊给企事业单位带来经济损失。此外，基于RFID技术的智能称重系统还可大大降低工作人员的劳动强度和人工称重的失误率，提高车辆运输管理流程的透明度。目前国内已经投入运行的AWS系统主要采用被动式（无源）RFID技术。这个主要与无源车辆标签的成本较低有关系，但是无源技术的识别距离近、读写不稳定以及无源标签卡可使用内存空间小等弱点一直严重制约着系统的使用效率，而且无源标签大多不能忍受严酷的工作环境，遇到雨雪天气或者粉尘充斥时射频信号就极不稳定，而AWS系统的典型应用环境却恰恰是诸如煤场、垃圾场等恶劣工作环境。已有的几个分布在内蒙、河北和山西等地的基于无源技术的项目案例都相继出现了上述的一个甚至几个问题，因此行业内逐步转向有源RFID供应商寻求技术与产品的解决方案。

车辆动态称重技术

第27卷第8期2006年8月仪器仪表学报 Chinese Journal of Scient ific Instrument Vo l127No18 A ug12006 车辆动态称重技术* 程路张宏建曹向辉 (浙江大学工业控制技术国家重点实验室杭州310027) 摘要随着公路运输业和商业贸易的发展,车辆动态称重技术已成为车辆载荷测量的关键技术和发展方向。文中对车辆动态称重系统的结构和弯板、压电传感器、单传感器及光纤传感器4种常用的动态称重传感器进行了介绍,并对系统产生的轴重信号进行了分析,重点讨论和研究了算术平均、神经网络、系统辨识等运用到车辆动态称重系统中的算法,并且阐述了今后的发展趋势。关键词动态称重传感器轴重信号处理汽车中图分类号T P273.5文献标识码A国家标准学科分类代码510.8040 Vehicle weigh-in-motion technology Cheng Lu Zhang H ong jian Cao Xiang hui (N ational key Labor ator y of I ndustr ial Contr ol T echnol ogy,Zhej iang Univers ity,H angz hou310027,China) Abstract A long w ith the development of the highw ay transpo rtation and trade,vehicle w eigh-in-m otion be-comes the key techno logy and the trend o f measuring traffic loads1T he paper presents the structure of vehicle WIM system and four ty pes of commo nly used WIM sensors:bending plate,piezoelectric sensor,load cell and fiber optic sensor1T he output signal of ax le load in the WIM sy stem is analyzed1Sever al alg orithm s used in veh-i cle WIM system,such as arithmetic averaging,neural netw ork and sy stem identification are deeply dis-cussed1The future trend for WIM is also described. Key words w eig h-in-motion sensor ax le load sig nal pro cessing vehicle 1引言车辆的负荷对公路和桥梁的设计有着十分重要的意义。调查表明,车辆在运输中普遍存在超载运输现象,而行驶于公路的车辆如果轴重超过限值的30%,公路使用寿命就会缩短56%,使得公路维修费用巨增,路面使用寿命缩短。另外,超载运输由于载重量超过了车辆的额定吨位,使得车辆的性能受到影响:首先是车辆的稳定性受到影响,其次在弯道和纵坡较大路段,由于超载使得车辆的动力性能受到影响,严重影响了车辆的安全行驶,最后超载运输对车辆的通行能力也有一定的影响。因此,建立公路及桥梁的称重站势在必行[1]。对于车辆的称重,传统的方法都是在静态下进行的,这种整车测量方法准确度虽然很高,但是存在着很大的缺点,如价格较高、不能分别测出轴重等。另外,实际应用中停止汽车运行进行重量测量也是不方便的。因此,近年来许多国家都对车辆动态称重技术进行了研究,并有一些实际的应用。车辆动态称重的主要方式有两种:整车计量和轴计量方式。应用整车计量方式,需要比较大的秤台,这大大增加了工程造价和难度,所以这种方式使用地越来越少了。目前较为流行的是轴重测量,即分别测出车辆各轴的轴重,再由称重系统计算出整车重量。在静态称重时,车辆的轮胎平稳地作用于汽车衡上,除真实轴重外,无任何其他外力干扰,因此容易实现高准确度测量。但是动态称重时,车辆以一定的速度通过汽车衡,不仅轮胎对秤台的作用时间很短(在几百毫秒以内),而且作用在秤台上的力除真实轴重外,还有许多因素产生的干扰力,如车速、车辆自身振动、路面激励、轮胎力等[2-3]。可以说真实轴重往往被淹没在各种干扰力中,这给高准确度的动态称重造成很大的困难。 *本文于2005年4月收到。

动态称重系统的设计_魏鲁原

确受力,提高系统的称量精度。 ③改进传统的导向柱与衬套刚性配合限位设计,而是依靠新装置(称量箱)的活动承载压柱和缓冲衬套之间的柔性配合限位来精确完成对力的引导,避免秤体由于受承重冲击偏载和侧向力容易产生的卡碰现象,以解决系统称量失准、使用失常等技术难题。 ④秤台采用整体箱式厚板结构,并在一侧设置活动盖板门,密闭性好,可有效抵抗高温辐射和钢水飞溅。秤体设计采用16只M20的高强度螺栓与臂叉大梁连接成一体,所以秤体倾覆的可能性几乎为零,传感器检查或更换只需打开秤体一侧盖板(活动门),维护简单方便,使用安全可靠。 ⑤采用国产高温传感器,节省投资;自行设计研制称量装置,风险系数小,效益好。 4　效益分析本文介绍的炼钢工艺钢包称量装置的改进与设计,完全可应用在涟钢所有的连铸机钢包旋转台和车载钢包主体设备上。随着管理水平的提高,在完善配备化铁炉、转炉和电炉的投入产出计量手段的同时,为降低消耗,节约成本,近期,涟钢决定在一炼钢和三炼钢1#、2#共4套连铸机钢包放置台上应用国产钢包称量装置,并对原有的精炼炉车载钢包秤进行技术改造,使炼钢生产过程中钢水有了可靠的计量手段,使提高产品质量和节能降耗有一定保障。通过钢水称量显示操作人员可精确控制钢水不剩余,特别是对控制回炉钢水效益最好。根据涟钢炼钢回炉钢水统计分析,一年中由于钢水衔接不好,回炉钢水平均吨钢减少约10kg,按年产连铸方坯150万t计算,仅钢水衔接回炉钢水减少15万t。有了先进的称量装置和计量手段,按节省每吨钢水800元计算,1年就可创经济效益1200万元左右。收稿日期:2001-07-21。作者莫良智,男,1953年生,1978年毕业于湖南省国防企业系统锻造职工大学,工程师;主要从事计量检测和过程控制,发表论文14篇。动态称重系统的设计 The Design of Dynamic W eighing System 魏鲁原　伍　斌　崔　霞 (徐州师范大学工学院,江苏徐州　221011) 摘　要　介绍一种动态称重系统的结构和实现方法,主要功能是动态测量行驶车辆的轮胎受力,并计算相应静态车辆重量,实现全自动、不停车计量。硬件设计中重点介绍数字电路的构成,A/D转换器、信号放大与偏置电路和LCD偏置电路。软件设计中提出了根据实际采样波形而设计的独特数据处理方法。关键词　称重系统设计　动态称重　静态重量　车辆重量 A bs tract　The structure and implementation of a d ynamic weighin g s ystem are presented.The main function is dynamically meas uring the force on tyre of on going vehicle an d calculating related static weight of vehicle to accomplish full y automatic n on-stop meterin g.In hardware design the composition of d igital circuit,A/D con verter,signal am plif ying and bias circuit as well as LCD bias circuit.In software design the unique data processing m ethod d e-sign ed in accord ance with real ti me sam plin g waveform is stated. Key　w ords　Design of weighing s ystem　Dynamic weighing　Static weighin g　Weight of the vehicle 1　概述随着我国市场经济的发展,公路交通量迅速增长,各种载货车、大平板车、带挂汽车和集装箱运输车的数量和比重逐年递增,特别是一些运输单位或个人不顾车辆、公路承载能力及行车安全,擅自对车辆进行改装,增加弹簧钢板,更换高强度轮胎,加高、加宽、加长车厢栏板,栏板上再加围篱,围篱上又堆尖等超载现象较为普遍,使公路、桥梁及其附属设施遭受到严重破坏,且由此而引发的交通事故日益增多。因此,为了维护国家财产和人民生命安全,保护公路完好畅通,严格限制超载运输车辆迫在眉睫。动态称重系统是交通执《自动化仪表》第23卷第8期　2002年8月D OI:10.16086/https://www.wendangku.net/doc/204362161.html, ki.issn1000-0380.2002.08.012

智能称重系统方案20131031

《汽车衡IC卡智能称重系统》设计方案

一、综述：一直以来，电子衡器称重管理工作，都是煤炭、水泥、石化、粮食、饲料、冶金、化工等工业以及所有需要电子磅计量行业中的难题。往往磅房远离管理部门，司磅人员的工作得不到有效监控，而且每天大量的手工填单和计算工作极易发生错误，这些问题的存在，久而久之，日积月累下来都将给企业带来巨大的经济损失。随着新技术的发展，对称重管理要求的提高，如何有效地管理称重数据，提高工作效率，提高企业信息化管理水平，是各企业的管理人员所想的，也是我们所开发的称重管理系统所必须做的。我公司根据热电企业、垃圾焚烧行业、大型煤电企业的实际情况，引进国内外先进的技术经验成功开发了一套汽车衡智能称重管理系统。已广泛应用在国内多家垃圾处理场、发电厂以及化工、造纸企业，受到广大用户的肯定！汽车衡全自动称重系统是集IC车号自动识别系统、门卫收发卡系统、自动语音指挥系统、称重图像即时抓拍系、红绿灯控制系统、红外防作弊系统、手持机确认系统于一身的智能称重系统。在称重的整个过程里做到计量数据自动可靠采集、自动判别、自动指挥、自动处理、自动控制，最大限度的降低人工操作所带来的弊端和工作强度，提高了系统的信息化、自动化程度。对于管理部门，可以通过系统中的汇总报表了解当前的生产及物流状况；对于财务结算部门，则可以拿到清晰又准确的结算报表；仓管部门则可以了解到自己的收、发货物的情况等。这些报表数据是随时可以查阅的，因此它也加强了管理上的一致性，缩短了决策者对生产的响应时间，提高了管理效率，降低了运行成本，促进了企业信息化管理。

二、系统设计原则 1 可靠本系统是一个长期运行的系统，保证系统稳定可靠的运行是首先要考虑的。设计时充分考虑了系统在部分出现故障时仍然能够提供对用户的服务，并且能够很快的排除故障恢复正常运行。 2 可扩展企业的发展是有一个过程的，相应的需求也是一个由小到大的过程，在系统方案中按照系统分析、统筹规划的观点将系统规划成一个扩展性很强且在扩容升级时浪费最少的系统。中心系统采用叠加式模块升级方式，逐步实现平滑扩容；降低系统维护升级的复杂程度，提高系统更新、维护和升级的效率；软件系统使用先进的网络开发平台，以客户机/服务器体系结构为框架，结合模块化和结构化的设计思想，既考虑到当前使用的易用性，更具有适当的超前性。同时系统具有与其他信息系统进行数据交换和数据共享的能力；计算机网络系统适应将来的广域扩展。 3 标准化和优势确立系统实现时尽量采用符合工业标准的技术，保证技术实现的质量，便于日常维护和系统的扩展。系统采用成熟的高新科技，以目前较为先进的方法实现需要的功能，既反应当今科技的先进水平，又具有发展潜力，保证系统在相当长的时间内不被淘汰。 4 开放系统设计遵循开放性原则，整个系统的操作以方便、简捷、高效为目标，多操作平台整体设计统一操作，既充分体现快速反应的特点又能便于工作人员进行业务处理和综合管理，便于领导层、管理层及时了解各项统计信息和决策信息。系统对外传输采用标准的TCP/IP协议，其他的系统也采用相应的工业标准，具有与其他信息系统进行数据交换和数据共享的能力，充分保证了系统的开放性。 5 安全数据的安全性在任何系统予以高度重视，网络系统采取防范措施防止黑客的入侵。对于内部的员工以及司磅员等也安排足够的权限控制，避免用户能够操作到不属于自己的数据。提供系统总体闭环检测及网管方案，实现对整个网络的自检、实时监控和自动故障报警检测以及一定程度的自恢复。

毕业论文电子体重秤测试系统设计与实现.

电子体重秤测试系统设计与实现 [ 摘要] 分析了电子体重秤的现状，提出了一种简单电子体重秤的设计方案。本课题设计了以单片机为核心的智能人体电子秤，详述了该系统硬件和软件的设计方法。该系统集称重和显示体重指数于一体，以STC12 单片机为主控芯片，选用应变式传感器，外围附以称重电路、显示电路、按键电路。制作了实物体重秤，实现了自动称重系统的功能。 [关键词] 应变式传感器；STC12 单片机；体重指数计算 Design and Implementation of Electronic Weighing Scale System Abstract: The current situation of electronic weighing scale is analyzed in this paper, while one simple electronic weighing scale design plan is put forward. The intelligent human electronic scale is designed with the core of SCM, hardware and software of the system are also elaborated. This system gathers weighing and showing body mass index and is mainly controlled by STC12 single chip, the periphery is consists of strain gauge sensor with weighing circuit, display circuit, buttons circuit. The object weighing scale is made and the function of auto weighing system is achieved. Key words: strain gauge sensor; stc12 single chip; body mass index 目录 1绪论 (1)

基于51单片机的称重系统设计

单片机作业学院计算机与控制工程学院专业自动化132 学号2013022030 姓名王伟

基于 51 单片机的称重系统一动态称重所谓动态称重是指通过分析和测量车胎运动中的力，来计算该运动车辆的总重量、轴重、轮重和部分重量数据的过程。动态称重系统按经过车辆行驶的速度划分，可分为低速动态称重系统与高速动态称重系统。因为我国高速公路的限速最高是120，所以高速动态称重系统在理论上可对 5 到 120 之间时速通过称量装置的车辆进行动态称重。而低速动态称重系统则一定要限制通过车辆的行驶速度，要想有较高的测量精度，理论要求车辆在 5km/h 以下时速匀速通过。在我国，车辆动态称重一般都使用低速动态称重来完成，在很多收费站和车辆检测站都有应用，国家也出台了相关的测量标准。与传统意义上的静态称重相比，动态称重可以在车辆缓慢运动情况下直接进行称重，这样动态称重的高效率、测量时间短、能流畅交通等主要特点就凸显出来了。动态称重的问世，不但使车辆的管理上有了很大的促进作用，而且还对我国的公路管理和维护起到了至关重要的作用。二系统总体结构及其功能设计总体结构是以51 单片机为处理器的系统，如图 3.1 所示。上位机键盘输入A/D转换器放大器 ADC0832OP07 AT89C51桥式称重传感器RS232转换器单片机WPL110 蜂鸣器LED显示图3.1 本设计要求能判断出车辆是否超载，如果车辆超载，本系统能够提供该车辆的超载信息并发出警报。本设计采用STC89C52单片机作为系统的处理核心，利用桥式称重传感器

到A/D 转换器中转换为数字信号，再经过单片机处理、传输到接口电路，最后送到上位机，该数据可以与上位机里用键盘事先输入设定的总重量作比较并判断出该车辆是否超载，如果超载，则可通过显示器、蜂鸣器作显示超载信息并报警，当然，键盘的作用除了输入设定值还可以解除和开启警报。三动态称重系统的组成动态称重系统主要由车辆重量（含超载、偏载检测）检测子系统、货车长、宽、高三维尺寸超限检测子系统、自动触发摄像拍照子系统、车辆类型自动判别子系统、系统配置及系统维护子系统、行驶车辆速度测量子系统、数据统计、报表处理子系统和单据输出打印子系统这几部分组成。该系统组成完善，部件考虑周全，能很好的完成称重任务。四动态称重系统的主要功能（1）动态检测出通过车辆的轴数、轴重、轴距、轮数、车速等；（2）能自动检测出车辆的高、宽、长等外围尺寸是否超出最大标准，并能给出超出部位的具体位置和具体数据；（3）拍摄机器在车辆经过时能自行对要被检测的车辆进行拍照，该机器能对车牌号码、车辆种类进行识别，最终作为图像证据；（4）可以将不合格车辆的处理记录、超限情况进行打印，根据车辆超限的程度来计算罚款数额并打印收据或罚款单；（5）检测到的数据全部存入数据库中，并对被监测到的数据进行分析、统计。便于汇总上报、日常管理和进行查询。五单片机的选用本设计采用的是INTEL 公司研究开发生产的STC89C52单片机，其内部置有256 字节的内部数据存储器、 8 位中央处理单元、 8K 片内程序存储器、 3 个 16 位定时 / 计数器、 32 个双向 I/O 口和一个片内时钟振荡电路，全双工串行通信口， 5 个两级中断结构。 89C52 的引脚图如图 4.1 所示。

汽车衡智能称重管理系统-操作说明

汽车衡智能称重管理系统操作说明书 2011年8月

目录一、软件运行前提 (3) 二、用户登陆 (3) (一) 登入软件 (3) (二) 主界面 (5) 三、系统配置 (5) (一) 数据库设置 (6) (二) 用户管理 (6) (三) 通讯参数 (7) (四) 选项设置 (11) (五) 班次设定 (13) (六) 注销用户 (14) 四、数据管理 (14) (一) 词组预置 (14) (二) 卡号管理 (15) (三) 皮重管理 (15) (四) 称重数据 (16) (五) 作废数据 (18) (六) 重量监控 (19) (七) 操作日志 (19) 五、称重管理 (20) (一) 称重流程 (20) (二) 称重管理 (20) 六、软件安装卸载 (23) (一) 称重管理软件安装卸载 (23) (二) PCI-1761驱动安装 (24)

一、软件运行前提 1.PCI-1761卡安装在本机机箱内部上，并且安装有驱动程序。 2.外围设备（电子秤、红外卡位、栏杆机、打印机）连接完成，工作正常。二、用户登陆 (一) 登入软件 1.登陆软件双击桌面快捷方式，打开『用户登陆』界面。可以在“用户名”下拉框中选择用户名，“密码”栏中输入密码。默认的登陆账号：用户名：admin；密码：123。点击【确定】按钮，如果该账号合法，则用户验证通过，进入系统主界面，否则不能登陆；点击【取消】按钮，退出系统登陆。

2.数据库设置双击桌面快捷方式，如果数据库设置或网路连接有问题，弹出提示框如下图。点击【确定】按钮，直到打开『服务器设置』界面。在“服务器名称”栏位中输入本系统数据库的机子的名称或IP地址，如果数据库装在本机，可以填“(local)”。在“数据库名称”栏位中输入数据库的名称。在“用户名”和“密码”中输入访问该数据库的账号。点击【确定】按钮，如果数据库连接正确，则打开『用户登陆』界面。 3.加密狗验证用户通过账号验证进入主界面后，如果主机没有插上合法的“加密狗”，则系统给出“验证失败”的提示，并退出软件。只有插上配套的“加密狗”，通过软件验证，才能正常使用本系统。

智能称重系统设计

智能称重系统设计高伟朋（陕西理工学院物理与电信工程学院电子信息工程电子1204班，陕西汉中723000）指导教师：梁芳 [摘要]介绍基于单片机STC89C52控制的一款智能电子秤，其中物体质量信息由重力传感器进行采集。传感器将采集到的信息传送至单片机中，经过单片机处理，准确的在四位数码管显示屏上进行显示。它具有置零，去皮功能。物体的质量数值会和电子秤本身的称量范围数值进行比较，若超出了测量范围的最大值，系统就会执行报警程序。本系统设计结构简单、精确度高、功能齐全、使用方便。 [关键词]单片机；重力传感器；智能电子秤

Design of the Intelligence Electronic Scales of Microcontroller Gao Weipeng （Grade12,Class4,Major of Electronic Information Engineering,School of Physics and Electronic Information Engineering,Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723000，Shaanxi） Tutor: Liang Fang [Abstract]Introduction based on single chip STC89C52 control of an intelligent electronic scales, wherein the object quality of the information collected by the gravity sensor. Sensor information collected will be sent to the microcontroller through the microcontroller processing, accurate display on four digital display. It has zero, tare function. Quality and value will be the object of electronic scales weighing range values themselves are compared, if the maximum value exceeds the measurement range, the alarm system will execute the program. The simple design structure, high precision, fully functional, easy to use. [Key words]Single chip ; Gravity sensor ; Intelligent electronic scales

车辆智能称重系统方案

目录章第1需求概述 (3) 1.1需求概述 (3) 1.2 需求分析 (3) 章第2设计思想和原则 (4) 2.1系统设计特点： (4) 2.2系统建设的原则 (5) 章第3系统功能 (6) 3.1系统实现的主要功能 (6)

需求概述第1章 1.1 需求概述在国内一些大型公共企事业单位比如发电厂、煤场、垃圾场等每天都会有大量的物资运输车辆进出，在业务处理过程中需要进行停车、登记、称重等程序。目前这些单位主要依靠操作人员将数据以手工方式录入计算机，人工操作方式不仅耗时，而且误差率较大，此外薄弱的控制环境还容易滋生人为舞弊行为，给企事业单位造成大量经济损失。随着国家经济和社会建设的迅速推进，这种依靠人工操作的工作方式逐渐不能满足日益增长的业务处理要求。 1.2 需求分析 AWS（Auto Weighing System）即车辆智能称重系统，是将称重系统、门禁系统、LED 大屏幕显示系统、视频监控系统以及停车场自动控制技术与远距离RFID射频识别技术相结合的智能化综合管理系统。该系统运用电子汽车衡、远距离RFID射频设备、自动道闸、信号灯等集成为智能化系统，可以自动记录进出车辆的ID号码、重量、时间、单位等信息，并直接写入主机数据库。主机可以实时传输数据到监控计算机，监控计算机也可以随时调用主机数据库中的数据。AWS系统对提升货物运输、处理的效率，使得业务管理模式走向条理化、规范化和科学化，从而提高管理水平、降低成本有着巨大的推进作用。作为AWS系统的车辆信息（前端）采集工具，远距离RFID技术可以显著提高过车速度，并通过车号自动识别和防拆卸措施，有效防止人为舞弊给企事业单位带来经济损失。此外，基于RFID技术的智能称重系统还可大大降低工作人员的劳动强度和人工称重的失误率，提高车辆运输管理流程的透明度。同时可以实现厂区车辆指定路线行走，监管车辆。

超重车辆高速动态称重系统设计方案

超重车辆高速动态称重系统设计方案 1

目录一工程概述 (4) 二超限超载治理手段现状分析 (5) 三系统应用介绍 (5) 3.1.系统应用对象和环境介绍 (5) 3.2.系统在超限超载治理和管理中的作用 (5) 四系统设计方案 (6) 五项目环境介绍 (8) 5.1安装地点选择标准 (8) 六系统总体设计方案 (8) 6.1系统总体设计原则 (8) 6.2系统可实现的功能 (9) 6.3系统设计拓扑图 (10) 6.4系统数据流程图 (11) 6.5可扩展的系统网络图 (12) 七称重和抓拍系统介绍 (13) 7.1称重系统 (13) 7.1.1称重数据采集器的选型特点 (13) 7.1.2称重采集器主要技术参数 (14) 7.1.3称重采集器自带软件简单介绍 (16) 7.1.4称重传感器的选型特点 (23) 7.1.5传感器主要技术参数 (26) 7.2车辆监控及车牌照自动识别系统 (27) 2

7.2.1抓拍系统构成 (27) 7.2.2车牌识别视频监控拓扑图 (29) 7.2.3车牌识别技术指标 (29) 7.2.4车牌照相机技术指标 (30) 7.2.5全景摄像机技术参数 (33) 7.2.6车牌抓拍打包工控机主要参数 (35) 7.2.7摄像机架技术参数 (36) 7.2.8户外机柜及基础图纸 (37) 八称重采集器软件功能介绍 (38) 8.1超重管理客户端软件主要功能 (38) 3

一工程概述近年来由超重车辆导致的桥梁安全事故屡有发生，对公路的破坏日益严重，如钱塘江三桥引桥坍塌事故以及哈尔滨阳明滩大桥引桥倾覆事故。超重车辆除直接导致桥梁垮塌外还加剧了桥面和路面等设施破损，增加了养护维修量，对桥梁和公路等基础设施的安全带来极大的危害。超限车对大桥安全构成严重威胁，且这些年车超限装载，在行驶工程中，制动性等都会受到影响，对过完小车的行驶安全也不利；超限车装的石子、渣土往往有抛洒滴漏现场，威胁过完车辆行车安全，同时也污染环境。为全面掌握各路和桥梁的超重车辆通行状况，为行政执法查处提供依据，超重车辆高速动态称重管理系统基于压电电缆传感式动态称重系统和视频监测技术的非现场超限超载执法系统。可实现对各种正常行驶车辆的动态称重功能，能在10-200Km/h速度范围内检测过往车辆的轴重、总重、车型、流量、速度及加速度等参数，可对货运机动车超限超载进行有效治理。根据执法需求，可依法对超限超载车辆进行治理。高速称重能保证了整个超限超载检测管理系统能够在交通流量较大或车速较快的路段快速识别超限超载车辆而不影响正常交通；系统首次实现超限超载的非现场执法，通过高速动态称重和视频监测有机结合，提供了非现场执法依据，大大节省了人力成本。此系统适用于车速较高的高等级公路、交通量较大的干线公路、以及道路桥涵等应用场合超限超载车辆的治理。 4

《汽车衡全自动智能称重系统》设计方案

一、综述：一直以来，电子衡器称重管理工作，都是煤炭、水泥、石化、粮食、饲料、冶金、化工等工业以及所有需要电子磅计量行业中的难题。往往磅房远离管理部门，司磅人员的工作得不到有效监控，而且每天大量的手工填单和计算工作极易发生错误，这些问题的存在，久而久之，日积月累下来都将给企业带来巨大的经济损失。随着新技术的发展，对称重管理要求的提高，如何有效地管理称重数据，提高工作效率，提高企业信息化管理水平，是各企业的管理人员所想的，也是我们所开发的称重管理系统所必须做的。我公司根据热电企业、垃圾焚烧行业、大型煤电企业的实际情况，引进国内外先进的技术经验成功开发了一套汽车衡智能称重管理系统。已广泛应用在国内多家垃圾处理场、发电厂以及化工、造纸企业，受到广大用户的肯定！汽车衡全自动称重系统是集远距离车号自动识别系统、自动语音指挥系统、称重图像即时抓拍系、红绿灯控制系统、红外防作弊系统、道闸控制系统、远程监管系统于一身的智能称重系统。在称重的整个过程里做到计量数据自动可靠采集、自动判别、自动指挥、自动处理、自动控制，最大限度的降低人工操作所带来的弊端和工作强度，提高了系统的信息化、自动化程度。对于管理部门，可以通过系统中的汇总报表了解当前的生产及物流状况；对于财务结算部门，则可以拿到清晰又准确的结算报表；仓管部门则可以了解到自己的收、发货物的情况等。这些报表数据是随时可以查阅的，因此它也加强了管理上的一致性，缩短了决策者对生产的响应时间，提高了管理效率，降低了运行成本，促进了企业信息化管理。