CN103822692B - 基于超声波测距传感器的货运车辆载荷监测方法及监测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于超声波测距传感器的货运车辆载荷监测方法及监测设备，通过四个测距传感器测量货运车辆前后车轴两端钢板弹簧与大梁间的距离值。通过称重控制器采集货运车辆装载后四个测距传感器的测量值，结合预存装载前四个超声波测距传感器的测量值，得到前后车轴两端钢板弹簧形变量；通过预存载荷测量模型，以及标定得到的前后车轴两端钢板弹簧刚度值，得到被测货运车辆的总载重量；最终将货运车辆的总载重量与由GPS模块得到的货运车辆运行状态信息通过GPRS模块发送至上位机。本发明的优点为：操作简单，既节省了时间又避免了因多次加载、搬移货物而可能造成的人力物力财力资源的浪费；且载荷测量模型所需参数容易获得，载荷计算方式简单高效。

Description

基于超声波测距传感器的货运车辆载荷监测方法及监测设备

技术领域

本发明涉及一种用于车辆载荷检测的装置，具体来说，是一种基于在货运车辆上安装用于载荷检测的超声波测距传感器的货运车辆载荷监测方法。

技术背景

测量车辆上所载货物重量，现有的方法主要是通过地磅或在地面铺设轴载传感器对车辆进行称重。目前这类车辆称重系统主要来自国外，产品存在价格昂贵、需要对路面进行施工、超限标准与国内法规不一致等缺陷。而车载的基于电阻应变片式传感器及电容传感器则存在结构复杂、成本高等问题，使得其实用性较差。目前尚未发现超声波测距传感器用于车辆载荷检测的相关资料和应用。

发明内容

为解决现有技术测量车辆载荷所存在的装置结构复杂、成本高、标定试验操作复杂等问题，本发明提出一种基于超声波测距传感器的货运车辆载荷监测方法及监测设备。

本发明一种基于超声波测距传感器的货运车辆载荷监测方法，通过下述步骤实现：

步骤1：安装测距传感器；

通过第一测距传感器、第二测距传感器分别测量货运车辆前车轴左右两端的钢板弹簧与大梁间的距离值；通过第三测距传感器与第四测距传感器分别测量货运车辆后车轴左右两端的钢板弹簧与大梁间的距离值。

步骤2：对货运车辆进行标定，确定货运车辆前车轴与后车轴两端钢板弹簧的刚度值；

A、将货运车辆的车厢空间沿纵向方向平均分为三块区域，再沿横向方向平均分为两块区域；令左上区域、右上区域、左中区域、右中区域、左下区域与右下区域分别为1区、2区、3区、4区、5区与6区。

B、确定货运车辆空载时，第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器与第四测距传感器的测量值γ₁、γ₂、γ₃、γ₄。在货运车辆的车厢中各个区域内分别加载相同重量M的货物，确定此时第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器与第四测距传感器的测量值γ^{`</sup> <sub>1</sub>、γ<sup>`} ₂、γ^{`</sup> <sub>3</sub>、γ<sup>`} ₄。

C、通过式（1）得到货运车辆前车轴两端的钢板弹簧对加载货物的共同支持力F₁与货运车辆后车轴两端的钢板弹簧对加载货物的共同支持力F₂；

$\left\{\begin{array}{c}{G}_1+G_2+G_3=F_1+F_2\\ (\frac{5}{6}{L}_1+L_3)*G_1+(\frac{1}{2}{L}_1+L_3)*G_2+(\frac{1}{6}{L}_1+L_3)*G_3=F_2\end{array}\right.---\left(1\right)$

式（1）中，G₁为货运车辆的车厢中1区、2区的质量总和；G₂为货运车辆的车厢中3区、4区的质量总和；G₃为货运车辆的车厢中5区、6区的质量总和；L₁为货运车辆的车厢的长度；L₂为货运车辆前车轴至后车轴间的距离；L₃为车辆前车轴至车厢前端的水平距离。

D、通过式（2）、式（3），得到货运车辆前车轴左右两端钢板弹簧的刚度值C₁、C₂，以及货运车辆后车轴左右两端钢板弹簧的刚度值C₃、C₄：

$\left\{\begin{array}{c}{C}_1*({\mathrm{\&gamma;}}_1-{\mathrm{\&gamma;}}_1^{\&prime;})+C_2*({\mathrm{\&gamma;}}_2-{\mathrm{\&gamma;}}_2^{\&prime;})=F_1---\left(2\right)\\ C_3*({\mathrm{\&gamma;}}_3-{\mathrm{\&gamma;}}_3^{\&prime;})+C_4*({\mathrm{\&gamma;}}_4-{\mathrm{\&gamma;}}_4^{\&prime;})=F_2---\left(3\right)\end{array}\right.$

式（2）、（3）中，若γ₁-γ`<sub>1</sub>＝γ<sub>2</sub>-γ`₂，则可知前轴左侧板簧与右侧板簧的钢板弹簧刚度相等，将数值带入公式（2），可直接求得前轴左侧板簧与右侧板簧的钢板弹簧刚度为同理，若γ₃-γ`<sub>3</sub>＝γ<sub>4</sub>-γ`₄，则可知后轴左侧板簧与右侧板簧的钢板弹簧刚度相等，将数值带入公式（3），即可求得后轴左侧板簧与右侧板簧的钢板弹簧刚度为

$C_3=C_4=\frac{F_2}{2({\mathrm{\&gamma;}}_3-{\mathrm{\&gamma;}}_3^{\&prime;})}=\frac{F_2}{2({\mathrm{\&gamma;}}_4-{\mathrm{\&gamma;}}_4^{\&prime;})}.$

若γ₁-γ`<sub>1</sub>≠γ<sub>2</sub>-γ`₂或者γ₃-γ`<sub>3</sub>≠γ<sub>4</sub>-γ`₄，则沿横向方向移动1区、2区、3区、4区、5区、6区中一个或1个以上区域内摆放的货物，改变货物位置后，通过各个测距传感器再次进行测量，令各个测距传感器的测量值为γ``<sub>1</sub>、γ``₂、γ``<sub>3</sub>、γ``₄；此时，可得到：

$\left\{\begin{array}{c}{C}_1*({\mathrm{\&gamma;}}_1-{\mathrm{\&gamma;}}_1^{\&prime;\&prime;})+C_2*({\mathrm{\&gamma;}}_2-{\mathrm{\&gamma;}}_2^{\&prime;\&prime;})=F_1---\left(4\right)\\ C_3*({\mathrm{\&gamma;}}_3-{\mathrm{\&gamma;}}_3^{\&prime;\&prime;})+C_4*({\mathrm{\&gamma;}}_4-{\mathrm{\&gamma;}}_4^{\&prime;\&prime;})=F_2---\left(5\right)\end{array}\right.$

联立式（2）与式（4），即可得到C₁与C₂的值；同理联立式（3）与式（5）即可得到C₃与C₄的值。

步骤3：根据式（6），确定货运车辆载荷：

$G=\underset{i=1}{\mathrm{\&Sigma;}}{G}_i=C_1{\mathrm{\&chi;}}_1+C_2{\mathrm{\&chi;}}_2+C_3{\mathrm{\&chi;}}_3+C_4{\mathrm{\&chi;}}_4---\left(6\right)$

其中，G为货运车辆总载重量；G_i为第i个钢板弹簧的承重量；i=1、2、3、4；χ₁、χ₂、χ₃、χ₄分别为货运车辆前车轴与后车轴左右两端钢板弹簧的形变量，C₁、C₂、C₃、C₄分别为货运车辆前车轴与后车轴左右两端钢板弹簧的刚度值。

步骤4：将步骤3中得到的货运车辆载重量与货运车辆的位置信息，实时发送至上位机，通过上位机即可实现货运车辆载重量及运行状态信息的监测。

基于上述方法本发明还提出一种基于超声波测距传感器的货运车辆载荷监测监测设备，包括四个超声波测距传感器、称重控制器、GPS模块与GPRS模块。

令四个超声波测距传感器为第一超声波测距传感器、第二超声波测距传感器、第三超声波测距传感器与第四超声波测距传感器，均安装在货运车辆大梁上；使第一测距传感器与第二测距传感器的探头分别垂直朝向货运车辆前车轴左右两端的钢板弹簧顶部簧片上表面中心点；使第三测距传感器与第四测距传感器的探头分别垂直朝向货运车辆后车轴左右两端的钢板弹簧顶部簧片上表面中心点。

称重控制器采集被测货运车辆装载后，四个超声波测距传感器的测量值，结合称重控制器内预存的被测货运车辆空载时，四个超声波测距传感器的测量值，得到被测货运车辆前后车轴两端钢板弹簧形变量；随后，将被测货运车辆前后车轴两端钢板弹簧形变量，与称重控制器内预存被测货运车辆对应的前车轴与后车轴左右两端钢板弹簧的刚度值，通过称重控制器内预存的载荷测量模型进行运算处理，得到被测货运车辆的总载重量，实现货运车辆钢板弹簧形变量到车辆载重量的数值变换。

所述GPS模块用来实现货运车辆的远距离定位；GPRS模块用来实现数据与信息的传递，将货运车辆载重量信息与位置信息通过GPRS网络发送到远程上位机。

本发明优点在于：

1、本发明货运车辆载荷监测方法中，标定过程操作简单，既节省了时间又避免了因为需要多次加载、搬移货物而可能造成的人力物力财力资源的浪费；

2、本发明载荷测量监测方法中载荷测量模型所需参数容易获得，载荷计算方式简单高效；

3、本发明货运车辆载荷监测设备成本低、结构简单、安装方便，安装不涉及机动车辆改装等复杂问题；

4、本发明货运车辆载荷监测设备采用非接触式检测方式，与GPS、GPRS配套使用，可以实现车辆实时在线远程检测；

附图说明

图1为本发明货运车辆载荷监测方法流程图；

图2为货运车辆车厢的区域划分方式示意图；

图3为货运车辆参数定义示意图；

图4为本发明货运车辆载荷监测设备整体结构框图。

图中：

1-超声波测距传感器2-称重控制器3-GPS模块

4-GPRS模块

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明提出一种基于超声波测距传感器的货运车辆载荷监测方法，如图1所示，具体通过下述步骤实现：

步骤1：安装测距传感器；

当货运车辆加载时，钢板弹簧会随着载重量的改变而产生形变，大梁与钢板弹簧间的相对距离因此发生变化。因此，在货运车辆上安装四个测距传感器，令其分别为第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器与第四测距传感器；通过第一测距传感器、第二测距传感器分别测量货运车辆前车轴左右两端的钢板弹簧与大梁间的距离值；通过第三测距传感器与第四测距传感器分别测量货运车辆后车轴左右两端的钢板弹簧与大梁间的距离值。

步骤2：对货运车辆进行标定，确定货运车辆前车轴与后车轴两端钢板弹簧的刚度值；

A、将货运车辆的车厢空间沿纵向方向平均分为三块区域，再沿横向方向平均分为两块区域，如图2所示；由此，将货运车辆的车厢空间共分为三行两列区域，令左上区域、右上区域、左中区域、右中区域、左下区域与右下区域分别为1区、2区、3区、4区、5区与6区。

B、确定货运车辆空载时，第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器与第四测距传感器的测量值γ₁、γ₂、γ₃、γ₄；在货运车辆的车厢中各个区域内分别加载相同重量M的货物，确定此时第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器与第四测距传感器的测量值γ`<sub>1</sub>、γ`₂、γ`<sub>3</sub>、γ`₄。由此，可通过货运车辆空载时，各个测距传感器的测量值，减去货运车辆加载后，各个测距传感器的测量值，即可得到各个测距传感器所测量的钢板弹簧在货运车辆加载后的形变量。

C、根据力和力矩的平衡原理，可得出:

$\left\{\begin{array}{c}{G}_1+G_2+G_3=F_1+F_2\\ (\frac{5}{6}{L}_1+L_3)*G_1+(\frac{1}{2}{L}_1+L_3)*G_2+(\frac{1}{6}{L}_1+L_3)*G_3=F_2\end{array}\right.---\left(1\right)$

式（1）中，G₁为货运车辆的车厢中1区、2区的质量总和；G₂为货运车辆的车厢中3区、4区的质量总和；G₃为货运车辆的车厢中5区、6区的质量总和；根据步骤B中的货物加载方式，则有G₁＝G₂＝G₃＝2M；如图3所示，L₁为货运车辆的车厢的长度；L₂为货运车辆前车轴至后车轴间的距离；L₃为车辆前车轴至车厢前端的水平距离；F₁为货运车辆前车轴两端的钢板弹簧对加载货物的共同支持力；F₂为货运车辆后车轴两端的钢板弹簧对加载货物的共同支持力；图3中，S₁、S₂、S₃分别是1、2区，3、4区与5、6区加载重量总和的几何中心位置。

求解式（1）方程组，即可得到当货运车辆的车厢中各个区域内分别加载相同重量M的货物时，对应的F₁、F₂；

D、根据钢板弹簧特性，可得到：

$\left\{\begin{array}{c}{C}_1*({\mathrm{\&gamma;}}_1-{\mathrm{\&gamma;}}_1^{\&prime;})+C_2*({\mathrm{\&gamma;}}_2-{\mathrm{\&gamma;}}_2^{\&prime;})=F_1---\left(2\right)\\ C_3*({\mathrm{\&gamma;}}_3-{\mathrm{\&gamma;}}_3^{\&prime;})+C_4*({\mathrm{\&gamma;}}_4-{\mathrm{\&gamma;}}_4^{\&prime;})=F_2---\left(3\right)\end{array}\right.$

式（2）、（3）中，C₁、C₂、C₃、C₄分别为货运车辆前车轴与后车轴左右两端钢板弹簧的刚度值；

式（2）、（3）中，若γ`<sub>1</sub>-γ`₁＝γ`<sub>2</sub>-γ`₂，则可知前轴左侧板簧与右侧板簧的钢板弹簧刚度相等，将数值带入公式（2），可直接求得前轴左侧板簧与右侧板簧的钢板弹簧刚度为同理，若γ₃-γ`<sub>3</sub>＝γ<sub>4</sub>-γ`₄，则可知后轴左侧板簧与右侧板簧的钢板弹簧刚度相等，将数值带入公式（3），即可求得后轴左侧板簧与右侧板簧的钢板弹簧刚度为

$C_3=C_4=\frac{F_2}{2({\mathrm{\&gamma;}}_3-{\mathrm{\&gamma;}}_3^{\&prime;})}=\frac{F_2}{2({\mathrm{\&gamma;}}_4-{\mathrm{\&gamma;}}_4^{\&prime;})}.$

若γ₁-γ`<sub>1</sub>≠γ<sub>2</sub>-γ`₂或者γ₃-γ`<sub>3</sub>≠γ<sub>4</sub>-γ`₄，则需要沿横向方向移动1区、2区、3区、4区、5区、6区中一个或1个以上区域内摆放的货物，由此实现以最简单的方式改变超声波测距传感器的读数而又不改变F₁、F₂的大小，改变货物位置后，通过各个测距传感器再次进行测量，令各个测距传感器的测量值为γ``<sub>1</sub>、γ``₂、γ``<sub>3</sub>、γ``₄；此时，可得到：

$\left\{\begin{array}{c}{C}_1*({\mathrm{\&gamma;}}_1-{\mathrm{\&gamma;}}_1^{\&prime;\&prime;})+C_2*({\mathrm{\&gamma;}}_2-{\mathrm{\&gamma;}}_2^{\&prime;\&prime;})=F_1---\left(4\right)\\ C_3*({\mathrm{\&gamma;}}_3-{\mathrm{\&gamma;}}_3^{\&prime;\&prime;})+C_4*({\mathrm{\&gamma;}}_4-{\mathrm{\&gamma;}}_4^{\&prime;\&prime;})=F_2---\left(5\right)\end{array}\right.$

联立式（2）与式（4），即可得到C₁与C₂的值；同理联立式（3）与式（5）即可得到C₃与C₄的值。

步骤3：根据载荷测量模型，确定货运车辆载荷；

载荷测量模型为：

$G=\underset{i=1}{\mathrm{\&Sigma;}}{G}_i=C_1{\mathrm{\&chi;}}_1+C_2{\mathrm{\&chi;}}_2+C_3{\mathrm{\&chi;}}_3+C_4{\mathrm{\&chi;}}_4---\left(6\right)$

其中，G为货运车辆总载重量；G_i为第i个钢板弹簧的承重量；i=1、2、3、4；χ₁、χ₂、χ₃、χ₄分别为货运车辆前车轴与后车轴左右两端钢板弹簧的形变量，C₁、C₂、C₃、C₄分别为货运车辆前车轴与后车轴左右两端钢板弹簧的刚度值。

由此可见，当货运车辆的车厢中装载货物后，根据四个测距传感器测得的货运车辆大梁与四个钢板弹簧间的距离值，结合步骤2中得到货运车辆空载时，四个测距传感器测得的货运车辆大梁与四个钢板弹簧间的距离值，得到货运车辆装载货物后，四个钢板弹簧的形变量；连同步骤2中标定得到的货运车辆前车轴与后车轴左右两端钢板弹簧的刚度值C₁、C₂、C₃、C₄，一并带入载荷测量模型，即可得到当前货运车辆的总载重量，实现货运车辆钢板弹簧形变量到货运车辆载重量的数值变换。

步骤4：将步骤3中得到的货运车辆载重量与货运车辆的位置信息，实时发送至上位机，通过上位机即可实现货运车辆载重量及运行状态信息的监测。

基于上述方法本发明还提出一种基于超声波测距传感器的货运车辆载荷监测设备，包括四个超声波测距传感器1、称重控制器2、GPS模块3与GPRS模块4，如图4所示。

令四个超声波测距传感器1为第一超声波测距传感器、第二超声波测距传感器、第三超声波测距传感器与第四超声波测距传感器，均安装在货运车辆大梁上；使第一测距传感器与第二测距传感器的探头分别垂直朝向货运车辆前车轴左右两端的钢板弹簧顶部簧片上表面中心点；使第三测距传感器与第四测距传感器的探头分别垂直朝向货运车辆后车轴左右两端的钢板弹簧顶部簧片上表面中心点。由此，通过四个超声波测距传感器1可以随时测量货运车辆上四个钢板弹簧与大梁间的距离值，在货运车辆加载前后，根据距离值的变化量即可得到加载后四个钢板弹簧形变量。

上述第一超声波测距传感器、第二超声波测距传感器、第三超声波测距传感器与第四超声波测距传感器结构相同，均由单片机控制系统、超声波测距模块、电源管理模块组成。电源管理模块对电路系统的稳定运行起到至关重要的作用，经过滤波及降压处理，它将车辆提供的12V或24V电压转换为单片机电路正常工作所需的电压值，为整个系统的正常运行提供了稳定的电源保障。单片机控制系统是整个系统的核心，使各部分电路协调工作。首先，单片机驱动超声波测距模块的发射探头发射超声波，当检测到回波信号后，超声波测距模块还要进行温度值的测量，然后根据当前温度对测距结果进行校正，将校正后的结果通过指定管脚输出。单片机检测超声波测距模块输出的高电平的持续时间，并根据此高电平的持续时间来计算距离值。即距离值为：(高电平时间*340m/s)/2。

四个超声波测距传感器1的输出端均与称重控制器2的输入端相连，称重控制器2用来采集被测货运车辆装载后，四个超声波测距传感器的测量值，结合称重控制器2内预存的被测货运车辆空载时，四个超声波测距传感器1的测量值，得到被测货运车辆前后车轴两端钢板弹簧形变量。随后，将被测货运车辆前后车轴两端钢板弹簧形变量，与称重控制器2内预存被测货运车辆对应的前车轴与后车轴左右两端钢板弹簧的刚度值，通过称重控制器2内预存的载荷测量模型进行运算处理，得到被测货运车辆的总载重量，实现货运车辆钢板弹簧形变量到车辆载重量的数值变换。

所述GPS模块3用来实现货运车辆的远距离定位，方便随时了解货运车辆的运行状态，通过GPS模块3与四个超声波测距传感器1配合，实现远距离检测车辆动态、静态载荷情况。

GPRS模块4用来实现数据与信息的传递，将货运车辆载重量信息与位置信息通过GPRS网络发送到远程上位机，使得货运车辆的载重量与运行状态信息得以及时更新，用户可以通过上位机随时得到货运车辆载重量及运行状态信息。

Claims (1)

1.基于超声波测距传感器的货运车辆载荷监测方法，其特征在于：包括四个超声波测距传感器、称重控制器、GPS模块与GPRS模块；

令四个超声波测距传感器为第一超声波测距传感器、第二超声波测距传感器、第三超声波测距传感器与第四超声波测距传感器，均安装在货运车辆大梁上；使第一测距传感器与第二测距传感器的探头分别垂直朝向货运车辆前车轴左右两端的钢板弹簧顶部簧片上表面中心点；使第三测距传感器与第四测距传感器的探头分别垂直朝向货运车辆后车轴左右两端的钢板弹簧顶部簧片上表面中心点；

称重控制器采集被测货运车辆装载后，四个超声波测距传感器的测量值，结合称重控制器内预存的被测货运车辆空载时，四个超声波测距传感器的测量值，得到被测货运车辆前后车轴两端钢板弹簧形变量；随后，将被测货运车辆前后车轴两端钢板弹簧形变量，与称重控制器内预存被测货运车辆对应的前车轴与后车轴左右两端钢板弹簧的刚度值，通过称重控制器内预存的载荷测量模型进行运算处理，得到被测货运车辆的总载重量，实现货运车辆钢板弹簧形变量到车辆载重量的数值变换；

所述GPS模块用来实现货运车辆的远距离定位；GPRS模块用来实现数据与信息的传递，将货运车辆载重量信息与位置信息通过GPRS网络发送到远程上位机；

通过下述步骤实现：

步骤1：安装测距传感器；

通过第一测距传感器、第二测距传感器分别测量货运车辆前车轴左右两端的钢板弹簧与大梁间的距离值；通过第三测距传感器与第四测距传感器分别测量货运车辆后车轴左右两端的钢板弹簧与大梁间的距离值；

步骤2：对货运车辆进行标定，确定货运车辆前车轴与后车轴两端钢板弹簧的刚度值；

A、将货运车辆的车厢空间沿纵向方向平均分为三块区域，再沿横向方向平均分为两块区域；令左上区域、右上区域、左中区域、右中区域、左下区域与右下区域分别为1区、2区、3区、4区、5区与6区；

B、由称重控制器采集货运车辆空载时，第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器与第四测距传感器的测量值γ₁、γ₂、γ₃、γ₄，并进行存储；在货运车辆的车厢中各个区域内分别加载相同重量M的货物，由称重控制器采集此时第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器与第四测距传感器的测量值γ`<sub>1</sub>、γ`₂、γ`<sub>3</sub>、γ`₄，并进行存储；由此，通过称重控制器将货运车辆空载时，各个测距传感器的测量值，减去货运车辆加载后，各个测距传感器的测量值，得到各个测距传感器所测量的钢板弹簧在货运车辆加载后的形变量；

C、通过式(1)得到货运车辆前车轴两端的钢板弹簧对加载货物的共同支持力F₁与货运车辆后车轴两端的钢板弹簧对加载货物的共同支持力F₂；

式(1)中，G₁为货运车辆的车厢中1区、2区的质量总和；G₂为货运车辆的车厢中3区、4区的质量总和；G₃为货运车辆的车厢中5区、6区的质量总和；L₁为货运车辆的车厢的长度；L₂为货运车辆前车轴至后车轴间的距离；L₃为车辆前车轴至车厢前端的水平距离；

D、结合称重传感器中存储的γ₁、γ₂、γ₃、γ₄与γ`<sub>1</sub>、γ`₂、γ`<sub>3</sub>、γ`₄，通过式(2)、式(3)，得到货运车辆前车轴左右两端钢板弹簧的刚度值C₁、C₂，以及货运车辆后车轴左右两端钢板弹簧的刚度值C₃、C₄：

式(2)、(3)中，若γ₁-γ`<sub>1</sub>＝γ<sub>2</sub>-γ`₂，则可知前轴左侧板簧与右侧板簧的钢板弹簧刚度相等，将数值带入公式(2)，可直接求得前轴左侧板簧与右侧板簧的钢板弹簧刚度为同理，若γ₃-γ`<sub>3</sub>＝γ<sub>4</sub>-γ`₄，则可知后轴左侧板簧与右侧板簧的钢板弹簧刚度相等，将数值带入公式(3)，即可求得后轴左侧板簧与右侧板簧的钢板弹簧刚度为

若γ₁-γ`<sub>1</sub>≠γ<sub>2</sub>-γ`₂或者γ₃-γ`<sub>3</sub>≠γ<sub>4</sub>-γ`₄，则沿横向方向移动1区、2区、3区、4区、5区、6区中一个或1个以上区域内摆放的货物，改变货物位置后，通过各个测距传感器再次进行测量，由称重传感器进行采集存储；令各个测距传感器的测量值为γ``<sub>1</sub>、γ``₂、γ``<sub>3</sub>、γ``₄；此时，可得到：

联立式(2)与式(4)，即可得到C₁与C₂的值；同理联立式(3)与式(5)即可得到C₃与C₄的值；

将上述求得的货运车辆前车轴左右两端钢板弹簧的刚度值C₁、C₂，以及货运车辆后车轴左右两端钢板弹簧的刚度值C₃、C₄存储至称重控制器内；

步骤3：称重传感器通过内部存储的钢板弹簧刚度值，以及由称重传感器实时获取的被测货运车辆前后车轴两端钢板弹簧形变量，根据称重控制器内预存的载荷测量模型进行运算处理，得到被测货运车辆的载荷：

载荷测量模型为：

其中，G为货运车辆总载重量；G_i为第i个钢板弹簧的承重量；i＝1、2、3、4；χ₁、χ₂、χ₃、χ₄分别为货运车辆前车轴与后车轴左右两端钢板弹簧的形变量，C₁、C₂、C₃、C₄分别为货运车辆前车轴与后车轴左右两端钢板弹簧的刚度值；

步骤4：将步骤3中得到的货运车辆载重量与货运车辆的位置信息，实时发送至上位机，通过上位机即可实现货运车辆载重量及运行状态信息的监测。