CN109341830B - 高速无线动态称重传感器系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了高速无线动态称重传感器系统，包括称重传感器、供电系统、惠斯通电桥、AD数据采集卡、电池检测器、CPU、温度传感器、控制继电器、储存卡和功耗控制系统，所述供电系统分别与惠斯通电桥和电池检测器电性连接，且惠斯通电桥与AD数据采集卡电性连接，所述称重传感器与AD数据采集卡电性连接，所述电池检测器与CPU电性连接，本发明系统内称重传感器只有一个外接天线，使得在现场安装施工时更加便捷，减少人为的错误因素，而且降低施工成本，相比于有线传感器，在32个传感器上所采用的线材接头几乎为0，大大降低成本，通过功耗控制系统可以避免太多无效的数据采集和传输，提高系统运行效率。
Description
技术领域
本发明涉及动态称重技术领域，具体为高速无线动态称重传感器系统。
背景技术
高速动态称重系统广泛应用于高速公路、国道和省道等超载车辆集中的路段，在交通管理、遏制超限超载、保护路桥等方面起到了重要的作用。
传统的高速动态称重系统都是基于普通有线传感器而设计的，现场施工时由于传感器较多，导致传感器线路繁多，人员容易接错，人为的错误因素较高，为此，我们提出高速无线动态称重传感器系统。
发明内容
本发明的目的在于提供高速无线动态称重传感器系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：高速无线动态称重传感器系统，包括称重传感器、供电系统、惠斯通电桥、AD数据采集卡、电池检测器、CPU、温度传感器、控制继电器、储存卡和功耗控制系统，所述供电系统分别与惠斯通电桥和电池检测器电性连接，且惠斯通电桥与AD数据采集卡电性连接，所述称重传感器与AD数据采集卡电性连接，所述电池检测器与CPU电性连接，所述温度传感器与CPU电性连接，所述AD数据采集卡与CPU电性连接，所述CPU分别与储存卡和控制继电器电性连接，所述功耗控制系统与CPU电性连接。
优选的，所述功耗控制系统由震动传感器、中央协调处理单元和ZigBee模块组成，所述震动传感器与CPU电性连接，且CPU与ZigBee模块无线连接，所述ZigBee模块与中央协调处理单元无线连接。
优选的，所述供电系统由稳压芯片和电池组成，所述电池与稳压芯片电性连接，且稳压芯片分别与惠斯通电桥和电池检测器电性连接。
优选的，所述整个系统中芯片都是自带睡眠模式，且整个系统在非称重状态下自动切换待机模式。
优选的，所述称重传感器工设个，且均匀等距离分布在称重区域，所述称重传感器一端固定连接有外接天线，且通过外接天线与ZigBee模块无线连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明系统内称重传感器只有一个外接天线，使得在现场安装施工时更加便捷，减少人为的错误因素，而且降低施工成本，相比于有线传感器，在32个传感器上所采用的线材接头几乎为0，大大降低成本，通过功耗控制系统可以避免太多无效的数据采集和传输，提高系统运行效率。
2、本发明供电系统由稳压芯片和电池组成，供电系统采用稳压芯片，使得电池输出电压始终维持在3V，提高供电系统的稳定性。
附图说明
图1为本发明系统模块连接示意图；
图2为本发明称重传感器布局图；
图3为本发明电路设计结构图；
图4为本发明称重传感器结构示意图。
图中：1-称重传感器；2-供电系统；3-惠斯通电桥；4-AD数据采集卡；5-电池检测器；6-CPU；7-温度传感器；8-控制继电器；9-储存卡；10-功耗控制系统；11-震动传感器；12-中央协调处理单元；13-ZigBee模块；14-稳压芯片；15-电池；16-外接天线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：高速无线动态称重传感器系统，包括称重传感器1、供电系统2、惠斯通电桥3、AD数据采集卡4、电池检测器5、CPU6、温度传感器7、控制继电器8、储存卡9和功耗控制系统10，所述供电系统2分别与惠斯通电桥3和电池检测器5电性连接，且惠斯通电桥3与AD数据采集卡4电性连接，所述称重传感器1与AD数据采集卡4电性连接，所述电池检测器5与CPU6电性连接，所述温度传感器7与CPU6电性连接，所述AD数据采集卡4与CPU6电性连接，所述CPU6分别与储存卡9和控制继电器8电性连接，所述功耗控制系统10与CPU6电性连接。
所述功耗控制系统10由震动传感器11、中央协调处理单元12和ZigBee模块13组成，所述震动传感器11与CPU6电性连接，且CPU6与ZigBee模块13无线连接，所述ZigBee模块13与中央协调处理单元12无线连接，功耗控制系统10内采用震动检测技术，通过震动传感器11来检测车辆是否到达称重区域，用以唤醒整个待机系统。
所述供电系统2由稳压芯片14和电池15组成，所述电池15与稳压芯片14电性连接，且稳压芯片14分别与惠斯通电桥3和电池检测器5电性连接，供电系统2采用稳压芯片14，使得电池15输出电压始终维持在3V，提高供电系统2的稳定性。
所述整个系统中芯片都是自带睡眠模式，且整个系统在非称重状态下自动切换待机模式，系统能在车辆到来之前，准确从休眠状态中唤醒，并且采集完正常的过车数据后，及时停止，避免太多无效的数据采集和传输，提高系统运行效率。
所述称重传感器1工设32个，且均匀等距离分布在称重区域，所述称重传感器1一端固定连接有外接天线16，且通过外接天线16与ZigBee模块13无线连接，合理的设计称重传感器1的布局，使称量得出的结果更加精准。
工作原理：在使用本发明时，当有车辆即将进入称重区之前，通过震动传感器11将信号发送给CPU6，再通过ZigBee无线数据传输技术，将信号传输给中央协调处理单元12，从而通过中央协议处理单元12唤醒所有称重传感器1进入工作状态，对经过车辆进行称重，当车辆离开称重区后，基于整个系统中芯片都是自带睡眠模式，所以整个系统在非称重状态下自动切换待机模式，避免太多无效的数据采集和传输，提高系统运行效率。
本方案中，称重传感器1优选DYLY-103型号，惠斯通电桥3优选VC4090A型号，电池检测器5优选T525型号，CPU6优选Pentium 4型号，温度传感器7优选CWDZ11型号，控制继电器8优选JZX-22F2Z型号，震动传感器11优选801S型号，稳压芯片14优选LM431ACZ型号，电路运行为现有常规电路，本发明中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (1)
1.高速无线动态称重传感器系统，包括称重传感器(1)、电源系统(2)、惠斯通电桥(3)、AD数据采集卡(4)、电池检测器(5)、CPU(6)、温度传感器(7)、控制继电器(8)、储存卡(9)和功耗控制系统(10)，其特征在于：所述电源系统(2)分别与惠斯通电桥(3)和电池检测器(5)电性连接，且惠斯通电桥(3)与AD数据采集卡(4)电性连接，所述称重传感器(1)与AD数据收集卡电性连接，所述电池检测器(5)与CPU(6)电性连接，所述温度传感器(7)与CPU(6)电性连接，所述AD数据采集卡(4)与CPU(6)电性连接，所述CPU(6)分别与储存卡(9)和控制继电器(8)电性连接，所述功耗控制系统(10)与CPU(6)电性连接；
所述功耗控制系统(10)由震动传感器(11)、中央协调处理单元(12)和ZigBee模块(13)组成，所述震动传感器(11)与CPU(6)电性连接，且CPU(6)与ZigBee模块(13)无线连接，所述ZigBee模块(13)与中央协调处理单元(12)无线连接；
所述电源系统(2)由稳压芯片(14)和电池(15)组成，所述电池(15)与稳压芯片(14)电性连接，且稳压芯片(14)分别与惠斯通电桥(3)和电池检测器(5)电性连接；
整个系统中芯片都是自带睡眠模式，且整个系统在非称重状态下自动切换待机模式；
所述称重传感器(1)工设32个，且均匀等距离分布在称重区域，所述称重传感器(1)一端固定连接有外接天线(16)，且通过外接天线(16)与ZigBee模块(13)无线连接。
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