基于WSN的高速動態(tài)汽車稱重研究.pdf

1、車輛超載不僅嚴重損壞道路、橋梁等交通紐帶，給社會帶來巨大的經(jīng)濟損失，同時也是交通事故的主要原因之一。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國每年因超載產(chǎn)生的額外道路維修保養(yǎng)費用高達幾百億元，由于超載所造成的車毀人亡和橋梁倒塌等惡性事故時有發(fā)生。如何有效治理車輛超載問題一直在國內(nèi)外備受關(guān)注，也是我國交通公路事業(yè)整治中的重點和難點。
　　目前，我國在汽車超載檢測中主要應(yīng)用的是應(yīng)變式汽車軸重秤，但其普遍存在著車輛過秤速度慢和檢測效率低等問題。主要原因是所設(shè)計

2、的動態(tài)稱重系統(tǒng)和信號處理方法不適應(yīng)高速動態(tài)稱重環(huán)境，以至不能有效地消除汽車動態(tài)載荷的干擾。因此根據(jù)汽車動態(tài)載荷信號的特點，開展動態(tài)稱重系統(tǒng)的設(shè)計和信號處理方法的研究，提高稱重效率和精度具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價值
　　本文以江西省科技攻關(guān)項目（CB200504088）為依托，對汽車動態(tài)稱重系統(tǒng)和載荷信號處理方法進行了深入研究，旨在設(shè)計一種能夠適應(yīng)高速動態(tài)稱重的系統(tǒng)和一套載荷信號處理方法，提高稱重效率，改善當(dāng)前應(yīng)變式軸重秤限速過

3、低的現(xiàn)狀。
　　本文首先從動態(tài)載荷信號著手，深入分析載荷信號的構(gòu)成及特點，指出高速動態(tài)稱重過程中難點在于消除低頻動態(tài)載荷對真實軸重的影響；通過對載荷信號模型的進一步分析，發(fā)現(xiàn)載荷處理的難點可以轉(zhuǎn)化為低頻載荷頻率的估測問題。據(jù)此通過引入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)建分布式汽車動態(tài)稱重系統(tǒng)，提出一種基于WSN技術(shù)的動態(tài)稱重系統(tǒng)和一套基于WSN技術(shù)的動態(tài)載荷處理方法。為動態(tài)稱重系統(tǒng)的設(shè)計和動態(tài)載荷信號的處理提供了新的技術(shù)平臺和新的理論方法。本

4、文具體研究工作分為以下幾個方面：
　?。?）動態(tài)載荷模型研究，分析各種因素對動態(tài)載荷的影響以及動態(tài)載荷對動態(tài)稱重精度的影響，找出解決動態(tài)稱重中的難點的關(guān)鍵所在，提出解決方案。
　?。?）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于高速公路動態(tài)稱重的優(yōu)勢研究，以及基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的動態(tài)稱重系統(tǒng)（WSN-WIM）的設(shè)計研究。提出WSN-WIM系統(tǒng)的概念，給出基于WSN技術(shù)的動態(tài)稱重系統(tǒng)的具體軟硬件設(shè)計方案和方法。
　?。?）基于WSN的