CN109556696A - 一种无线智能抓斗秤采集处理系统 - Google Patents

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CN109556696A CN201710879142.3A CN201710879142A CN109556696A CN 109556696 A CN109556696 A CN 109556696A CN 201710879142 A CN201710879142 A CN 201710879142A CN 109556696 A CN109556696 A CN 109556696A
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Abstract

本发明公开一种无线智能抓斗秤采集处理系统，包括称重传感器、A/D发射系统、数字滤波器、微处理器、显示器和微型打印机，称重传感器、A/D发射系统、数字滤波器与微处理器依次连接，微处理器与显示器和微型打印机连接，其中A/D发射系统包括A/D转换器和5V/100mW发射功率模块，A/D转换器与5V/100mW发射功率模块连接。本发明采用MCS‑52系列单片微处理器、高速高精度逼近式A/D转换新技术以及高抗晃动滤波技术，结合现代无线电技术，具有很高的可靠性，良好的精度和完善的软件功能，因此适用于码头装卸等动态场合。

Description

一种无线智能抓斗秤采集处理系统
技术领域
本发明涉及一种抓斗秤，尤其是一种无线智能抓斗秤采集处理系统。
背景技术
电子抓斗秤都是在动态下使用以实现装卸和计量同步完成，但由于目前的电子抓斗秤实际上是静态抓斗秤，实际使用中需在起吊过程中作短暂停留以获得稳定读数，但在很多情况下，这种停留由于严重影响工作效率而无法做到，比如码头装卸，这时往往以牺牲精度为代价读取一个不是十分稳定的读数作为称重值。据测试，尽管使用了标准级吊秤(通俗地称精度0.1％)，实际运行时单次计量精度只有1％，一条船装卸下来累计计量精度大约在0.2％-0.5％。为了提高动态使用条件下电子抓斗秤的精度，很多有实力的单位进行了大量的研究，但是由于难度大，进展并不快。
发明内容
为解决现有技术存在动态使用条件下电子抓斗秤精度的缺陷，本发明提供一种无线智能抓斗秤采集处理系统。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种无线智能抓斗秤采集处理系统，该采集处理系统包括称重传感器、A/D 发射系统、数字滤波器、微处理器、显示器和微型打印机，称重传感器、A/D发射系统、数字滤波器与微处理器依次连接，微处理器与显示器和微型打印机连接，其中A/D发射系统包括A/D转换器和5V/100mW发射功率模块，A/D转换器与5V/100mW发射功率模块连接；
称重传感器采集重量信号发送至A/D发射系统；
A/D发射系统通过A/D转换器将模拟信号转换成数字信号后通过5V/100mW 发射功率模块经无线电传输至数字滤波器；
数字滤波器通过调整设定滤波系数，获得动态模式下精确的信号发送至微处理器；
微处理器经信号处理获得当前称重结果、当前次数并通过自动或手动存储记录，多次循环有效称重、存储后获得最后累计总重量和累计次数，以及将当前称重结果设定为毛重和净重，将称重结果设定为多个类别并分类统计，同时实时监测秤体电池容量和无线电信号，以及提示错误信息，数据断电保护和自动关机，最后通过自动或手动驱动显示器和微型打印机进行显示信息和打印计量单同时接收显示器发送的控制信息；
显示器采用背光液晶显示器，内置时钟显示当前时间或设置新时间，内置日历显示当前日期或设置新日期，以及实时显示显示器电池电量；
微型打印机在计量单上打印用户单位中文名称，按日期及类别分类打印报表，以及提供中英文二种打印文本。
进一步地，微处理器采用MCS-52系列单片微处理器。
进一步地，微处理器将称重结果分为256个类别。
进一步地，微处理器存储2600次称重记录。
进一步地，微处理器的自动关机设定时间为静止1小时。
进一步地，5V/100mW发射功率模块在无阻挡的环境下测试最小传输距离是 450m，最大传输距离是520m，无线电传输频率为433MHZ，共32个频点。
进一步地，微型打印机采用EPSONM-150微型打印机。
进一步地，采集处理系统配有RS-232C和20mA电流环串通讯接口。
有益效果：
本发明采用MCS-52系列单片微处理器、高速高精度逼近式A/D转换新技术以及高抗晃动滤波技术，结合现代无线电技术，具有很高的可靠性，良好的精度和完善的软件功能，因此适用于码头装卸等动态场合，可以获得优于0.2％的单次计量精度，累计精度可达0.1％，是目前市场上动态性能最佳的电子吊秤，实现真正意义的装卸和计量同步完成。
附图说明
图1为本发明无线智能抓斗秤采集处理系统框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，一种无线智能抓斗秤采集处理系统，它包括称重传感器1、A/D 发射系统2、数字滤波器3、微处理器4、显示器5和微型打印机6，称重传感器1、A/D发射系统2、数字滤波器3与微处理器4依次连接，微处理器4与显示器5和微型打印机6连接，其中A/D发射系统2包括A/D转换器21和5V/100mW 发射功率模块22，A/D转换器21与5V/100mW发射功率模块22连接。
本发明一种无线智能抓斗秤采集处理系统，其主要特点是：微处理器4采用MCS-52系列单片微处理器，无码处理技术，使数据传输、可靠无误码。数字滤波器3采用特有的抗晃动数字滤波新技术，使重量显示更稳定。A/D发射系统 2采用高速高精度逼近式A/D转换新技术，使用5V/100mW发射功率模块22，在无阻挡的环境下测试最大传输距离520m，传输频率为433MHZ，有32个频点可以选择。系统芯片采用工业级芯片执照，可以在-40-+85℃的环境下使用。采用 6V/4AH电池供电，其中A/D发射系统2(接只传感器)耗电67mA，理论上可用59h，显示器5(不打印时)耗电80mA，理论上可用50h，称重传感器1的拱桥电压5V，可以接10个350传感器。显示器5的体积为260mm×140mm×180mm，非常适合便携使用。显示器5采用背光液晶显示器，背光显示，白天晚上清晰可见，同时带有电池电量显示功能，及时提醒用户充电，带有精确的内部时钟和日历。显示器5的液晶显示屏上可显示当前重量、累计重量、累计次数、当前秤体和显示器电池容量、无线电信号强度以及当前时间等多种信息，极大方便了使用。微处理器4能贮存多达2600次称重记录，可查询贮存的称重记录，同时具有设皮和去皮功能，具有累计显示和累计打印功能，具有多种错误信息提示功能，具有高可靠的数据断电保护功能，以及具有自动关电功能，当秤体静止达1小时时自动关闭秤体电源，可将称重结果分为多达256个类别并分类统计和打印。系统内置EPSONM-150微型微型打印机6，有多重打印设置功能。系统配有RS-232C和20mA电流环串通讯接口，可接计算机和大屏幕显示器。系统采用7.2V开关电源充电(带指示灯)，充满自动停止充电。系统内置汉字微型打印机6，打印完备的计量单。微型打印机6可在计量单上打印用户单位中文名称，使每台秤和计量单都为用户“定制”，可按日期及类别分类打印报表，也可选择中英文二种打印文本，可选择kg和T二种计量单位。系统采用双向数据传送，即构成直示-无线组合抓斗秤、吊秤,除接收直示吊秤发送的数据外,还可向吊秤发送归零等控制信息，还可选RS232输出接口。其主要技术指标：准确度等级为符合OIML级标准，量程范围为100KG-30000KG，显示更新速度为6 次/秒，称重传感器激励电源为DC 5V±5％，A/D转换速度为100次，A/D转换分辨率为100万，非线性≤0.01％F.S.，零点温漂≤υ0.1V/℃，满量程温度系数为5ppm/℃，最小分辨率是υ0.1V/d，传感器拱桥电压为DC5V,最多可接10 只350传感器，无线电频率为433MHZ，有32个频点可选，无线传输距离为无阻挡时不小于450M，串行通讯接口为RS-232C和20MA电流环，波特率为1200bps，秤体电池充电一次连续工作时间为40小时，显示器电池充电一次待机时间≤ 50h，工作温度为显示器-10℃-40℃，秤体补偿温度范围-10℃-50℃，允许工作温度-40℃-70℃，电源为220V+-10％和用6V4AH电池(5.5-7.5VDC)，最大功率为60W，传输速度为1200BIT/S，安全载荷为200％，有效称重物料自动累加。
本发明一种无线智能抓斗秤采集处理系统，操作方法是：接通电源，简单打印称重记录：设置为自动模式时，重物稳定时自动锁定记录、打印；设置为手动模式时，只需手动存入即记录、打印；设置为动态模式称重时，需在开机后设置动态模式，设置去皮，后续称重无须其他操作；需分类统计时，应在称重时输入相应类别作为分类依据。若空秤时显示不为0或需去皮时,可输入归零使显示为0，同时零位指示灯亮。显示器显示当前内存中的总称重次数(含所有类别)，最大可存储2600次，应关注内存使用情况以免称重完毕不能保存，内存接近满时应及时清除。显示屏显示对应类别的称重次数，输入总次，显示内存中的总称重次数(含所有类别)；显示屏显示对应类别的总重量，输入总重，显示当前内存中的总称重重量(含所有类别)。本机对称重数据实行可靠保护, 关电后数据不会丢失,需人工清除。当用于码头装卸等不便于静态称重的场合，建议使用动态模式，该模式采用了专有的数据处理算法,能最大限度地克服重物晃动的影响而获得准确的计量结果。进入动态模式，吊起重物进行正常装卸，显示器显示当前重量，由于通常动态使用晃动较大，数据可能会跳动，等重物完全放下显示器即锁定显示一个准确的实际重量，该值不会变化直到下一次起吊重物，同时打印出该次称重记录。为了得到更好的精度，允许按照现场使用情况来调整参数，在晃动比较剧烈时建议滤波系数(参数9)设置得大一些(比如设为6)，晃动相对小时可以把滤波系数设置得小一些(比如设为4)，出厂设置为5，该参数设置得越小精度越好，但晃动剧烈时将不能计量，反之该参数设置大精度会稍受影响，但晃动剧烈时仍能正常计量。为了识别码头卸料时“翻舱”可能造成的误计，除了设计其他识别条件外，还要求吊起物品的时间不能少于设置的延时值(参数5，在1-40秒设置)。本机可设置自动存入方式，每次称重稳定一定时间后自动存入并打印，其间隔时间出厂为4秒(可根据需要设定)，关电后回到手动存入方式。显示器内置时钟,显示当前时间，若时间需调整,则依次键入新时间(24时制)，时钟日误差不超过1秒，且时钟不受外部电源开关影响。显示器内置日历，显示当前日期,若需修正，则输入新日期。微型打印机有纸卷规格和色带规格可选择。秤体与显示器均由电池供电，因此应分别充电。既可以将秤体内电池从吊秤上取下充电，也可以直接在吊秤上充电。应及时给电池充电(即使不用也应定期给电池充电,如一至二个月必须充电一次),过度放电会缩短电池寿命，直至再充不进电而报废。当显示器显示秤体或显示器电量小于或等于一格时应给电池充电。为避免秤体电池电压过低影响精度，当电压低于5.5V时重量显示会闪烁提示称重数据可能不准确,应及时给秤体充电或更换电池。将充电器插孔插入相应插座内，充电器插220V电源即可充电，充电一次约需8小时。大充电器和小充电器均为6V充电器,既可给显示器充电也可给秤体充电。本机具有自动关机功能，若1小时无起吊动作，自动关闭电源。显示器开启背光时，若稳定10分钟且无操作则背光自动关闭，但有输入操作或起吊操作会自动恢复背光。显示器稳定约1小时且无操作也自动关闭电源。
对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种无线智能抓斗秤采集处理系统，其特征在于：所述采集处理系统包括称重传感器(1)、A/D发射系统(2)、数字滤波器(3)、微处理器(4)、显示器(5)和微型打印机(6)，称重传感器(1)、A/D发射系统(2)、数字滤波器(3)与微处理器(4)依次连接，微处理器(4)与显示器(5)和微型打印机(6)连接，其中A/D发射系统(2)包括A/D转换器(21)和5V/100mW发射功率模块(22)，A/D转换器(21)与5V/100mW发射功率模块(22)连接；
所述称重传感器(1)采集重量信号发送至A/D发射系统(2)；
所述A/D发射系统(2)通过A/D转换器(21)将模拟信号转换成数字信号后通过5V/100mW发射功率模块(22)经无线电传输至数字滤波器(3)；
所述数字滤波器(3)通过调整设定滤波系数，获得动态模式下精确的信号发送至微处理器(4)；
所述微处理器(4)经信号处理获得当前称重结果、当前次数并通过自动或手动存储记录，多次循环有效称重、存储后获得最后累计总重量和累计次数，以及将当前称重结果设定为毛重和净重，将称重结果设定为多个类别并分类统计，同时实时监测秤体电池容量和无线电信号，以及提示错误信息，数据断电保护和自动关机，最后通过自动或手动驱动显示器(5)和微型打印机(6)进行显示信息和打印计量单同时接收显示器(5)发送的控制信息；
所述显示器(5)采用背光液晶显示器，内置时钟显示当前时间或设置新时间，内置日历显示当前日期或设置新日期，以及实时显示显示器电池电量；
所述微型打印机(6)在计量单上打印用户单位中文名称，按日期及类别分类打印报表，以及提供中英文二种打印文本。
2.根据权利要求1所述的无线智能抓斗秤采集处理系统，其特征在于：所述微处理器(4)采用MCS-52系列单片微处理器。
3.根据权利要求1所述的无线智能抓斗秤采集处理系统，其特征在于：所述微处理器(4)将称重结果分为256个类别。
4.根据权利要求1所述的无线智能抓斗秤采集处理系统，其特征在于：所述微处理器(4)存储2600次称重记录。
5.根据权利要求1所述的无线智能抓斗秤采集处理系统，其特征在于：所述微处理器(4)的自动关机设定时间为静止1小时。
6.根据权利要求1所述的无线智能抓斗秤采集处理系统，其特征在于：所述5V/100mW发射功率模块(22)在无阻挡的环境下测试最小传输距离是450m，最大传输距离是520m，无线电传输频率为433MHZ，共32个频点。
7.根据权利要求1所述的无线智能抓斗秤采集处理系统，其特征在于：所述微型打印机(6)采用EPSONM-150微型打印机。
8.根据权利要求1所述的无线智能抓斗秤采集处理系统，其特征在于：所述采集处理系统配有RS-232C和20mA电流环串通讯接口。
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