CN115683296B - 道路称重传感器数据的动态阈值处理方法及相关设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及智能交通领域，尤其涉及一种道路称重传感器数据的动态阈值处理方法及相关设备。所述方法包括以下步骤：获取道路称重传感器数据；对所述道路称重传感器数据进行遍历，确定所述道路称重传感器数据中的最大电压值；根据所述最大电压值计算阈值电压；将所述道路称重传感器数据中电压值在所述阈值电压的预设范围之内的部分作为有效称重数据，并输出所述有效称重数据。本发明采用了动态阈值的方式来过滤称重电压数据中的噪声，能够节省计算资源，确保了称重数据的合理性。
Description
技术领域
本发明涉及智能交通领域，尤其涉及一种道路称重传感器数据的动态阈值处理方法及相关设备。
背景技术
随着社会的快速发展，运输行业增长明显，在这期间，货车超限超载等现象层出不穷，货车超限超载不仅会给公路和桥梁带来严重危害，还会威胁交通安全，极易引发交通事故。然而当前道路治超执法仅依托现场执法模式，面临人情执法、取证困难、人员不足、效率不高、治理效果不明显等难题。
道路治超非现场执法是指利用车辆动态称重、视频抓拍等监测和取证设备，检测分析出货车非法超限超载运输行为的一种监管方式，其中，车辆的动态称重一般通过传感器采集电压来实现。问题在于，传感器容易受到车辆经过时冲击称重传感器表面而发生的震荡，在动态称重中，车辆经过传感器后不会停止，而是继续向前，尤其当车辆驶出时，称重传感器之前受到的负重突然撤去，从一个受压的状态下恢复原状，会使传感器像弹簧一般产生震荡数据，而这种震荡数据本身也会采集到，使得后续分析受到干扰。
如图1和图2所示，图1是现有技术中道路称重传感器数据的纹波底噪示意图，可以看出，称重数据本身就叠加了传感器的纹波底噪，要从夹杂底噪的数据选取有效信号部分，设置一个阈值来进行初步过滤是很有必要，这样就可以专注于分析称重数据而忽视纹波的影响，提高处理效率。图2是大型车的动态称重数据，可以看到出现了绝对数值更加大的噪声，而使用固定的阈值很可能不能过滤这些噪声。不同类型的车辆重量差别很大，传感器给出的电压值的范围也会很大，同时对于大型车，噪声也会相应地被放大，所以这时使用同一套数据处理的参数来处理全部的车辆称重情况是不合适的。
发明内容
本发明提供一种道路称重传感器数据的动态阈值处理方法及相关设备，旨在解决现有技术对于道路称重传感器获取的数据容易受到震荡产生的纹波和数据噪声影响的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种道路称重传感器数据的动态阈值处理方法，所述方法包括以下步骤：
获取道路称重传感器数据；
对所述道路称重传感器数据进行遍历，确定所述道路称重传感器数据中的最大电压值；
根据所述最大电压值计算阈值电压；
将所述道路称重传感器数据中电压值在所述阈值电压的预设范围之内的部分作为有效称重数据，并输出所述有效称重数据。
更进一步地，根据所述最大电压值计算阈值电压步骤，具体为：
定义所述最大电压值为x，所述阈值电压为y，所述阈值电压y满足：
；
其中，b为预设电压下限，、为预设拟合对数函数参数，所述预设拟合对数函数参数通过N个处于拟合对数函数曲线上的参照点计算得到。
更进一步地，所述参照点的数量N大于等于3。
第二方面，本发明实施例还提供一种道路称重传感器数据的处理系统，包括：
数据获取模块，用于获取道路称重传感器数据；
遍历模块，用于对所述道路称重传感器数据进行遍历，确定所述道路称重传感器数据中的最大电压值；
阈值计算模块，用于根据所述最大电压值计算阈值电压；
数据截取模块，用于将所述道路称重传感器数据中电压值在所述阈值电压的预设范围之内的部分作为有效称重数据，并输出所述有效称重数据。
第三方面，一种计算机设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上实施例中任意一项所述的道路称重传感器数据的动态阈值处理方法中的步骤。
第四方面，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上实施例中任意一项所述的道路称重传感器数据的动态阈值处理方法中的步骤。
本发明所达到的有益效果：
一、采用了阈值的方式来过滤称重电压数据中的噪声，能够节省计算资源；
二、采用了动态阈值函数，根据最大的电压值，对应不同重量的车辆进行阈值的动态调节；
三、车辆越重、噪声的影响越小，而这个影响在数值上是发散的却不是收敛的。本发明采用了对数函数作为基础的阈值设置函数，能适应这样的数据特点，更能够体现对应不同车辆的数据动态处理的技术效果。
四、针对阈值适配函数，使用了参数拟合方法及可自定义的固定数值，确保了阈值设置的合理性。
附图说明
图1是现有技术中道路称重传感器数据的纹波底噪示意图；
图2是现有技术中大型车的动态称重数据示意图；
图3是本发明实施例提供的道路称重传感器数据的动态阈值处理方法的步骤流程图；
图4是本发明实施例使用的拟合对数函数示意图；
图5是本发明实施例提供的道路称重传感器数据的处理系统200的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参照图3，图3是本发明实施例提供的道路称重传感器数据的动态阈值处理方法的步骤流程图，所述方法包括以下步骤：
S1、获取道路称重传感器数据。
具体的，本发明实施例中的道路称重传感器为多个传感器连接的形式。
S2、对所述道路称重传感器数据进行遍历，确定所述道路称重传感器数据中的最大电压值。
在本发明实施例中，所述道路称重传感器数据可以是一段时间内的完整数据，也可以是仅针对某一次称重过程所产生的数据。对于较长的数据，本发明实施例在处理时以其中的一次电压变化过程作一次处理，即每一次只针对单一称重电压数据的处理。
S3、根据所述最大电压值计算阈值电压。
更进一步地，根据所述最大电压值计算阈值电压步骤，具体为：
定义所述最大电压值为x，所述阈值电压为y，所述阈值电压y满足：
；
其中，b为预设电压下限，、为预设拟合对数函数参数，所述预设拟合对数函数参数通过N个处于拟合对数函数曲线上的参照点计算得到。
具体的，本发明实施例使用的拟合对数函数示意图如图4所示，实际实施时，b为根据实际情况确立的最低电压，也就是期望函数得出的阈值电压最低的下限，这样计算出的阈值电压都在数值b以上，能够避免出现明显不同与正常车重的不合理数据，在过车重量很小下也能有一个最基本的阈值避免噪声的影响；、为通过计算机等数据计算设备拟合计算得到，是预先设立的固定不变的参数。在一种可能的实施例中，所述参照点的选择及位置如图4中曲线上的点所示。
由于不同类型车辆的重量不同，最大电压值也会不同，本发明实施例中，针对每一次的称重数据分别自动适配不同的阈值，从而实现不同过车数据的动态处理过程；同时，传感器采集的电压数据所具有的车辆越重、噪声的影响越小，而这个影响在数值上是发散的却不是收敛的，本发明实施例使用对数函数，能适应这样的数据特点，更能够体现对应不同车辆的数据动态处理的技术效果。
更进一步地，所述参照点的数量N大于等于3。
S4、将所述道路称重传感器数据中电压值在所述阈值电压的预设范围之内的部分作为有效称重数据，并输出所述有效称重数据。
具体的，本发明实施例中的所述预设范围是一个区间，其作用是用于选出在所述阈值电压前后的一段数据，即在本申请中，实际上是根据所述阈值电压做一个更小范围的数据截取，从而尽可能地避免异常数据对后续称重数据计算的影响，所述预设范围可以根据实际需要进行设定。
本发明所达到的有益效果：
一、采用了阈值的方式来过滤称重电压数据中的噪声，能够节省计算资源；
二、采用了动态阈值函数，根据最大的电压值，对应不同重量的车辆进行阈值的动态调节；
三、车辆越重、噪声的影响越小，而这个影响在数值上是发散的却不是收敛的。本发明采用了对数函数作为基础的阈值设置函数，能适应这样的数据特点，更能够体现对应不同车辆的数据动态处理的技术效果。
四、针对阈值适配函数，使用了参数拟合方法及可自定义的固定数值，确保了阈值设置的合理性。
本发明实施例还提供一种道路称重传感器数据的处理系统，如图5所示，图5是本发明实施例提供的道路称重传感器数据的处理系统200的结构示意图，包括：
数据获取模块201，用于获取道路称重传感器数据；
遍历模块202，用于对所述道路称重传感器数据进行遍历，确定所述道路称重传感器数据中的最大电压值；
阈值计算模块203，用于根据所述最大电压值计算阈值电压；
数据截取模块204，用于将所述道路称重传感器数据中电压值在所述阈值电压的预设范围之内的部分作为有效称重数据，并输出所述有效称重数据。
所述道路称重传感器数据的处理系统200能够实现如上述实施例中的道路称重传感器数据的动态阈值处理方法中的步骤，且能实现同样的技术效果，参上述实施例中的描述，此处不再赘述。
本发明实施例还提供一种计算机设备，请参照图6，图6是本发明实施例提供的计算机设备的结构示意图，所述计算机设备300包括：存储器302、处理器301及存储在所述存储器302上并可在所述处理器301上运行的计算机程序。
所述处理器301调用所述存储器302存储的计算机程序，执行本发明实施例提供的道路称重传感器数据的动态阈值处理方法中的步骤，请结合图3，具体包括以下步骤：
S1、获取道路称重传感器数据。
S2、对所述道路称重传感器数据进行遍历，确定所述道路称重传感器数据中的最大电压值。
S3、根据所述最大电压值计算阈值电压。
更进一步地，根据所述最大电压值计算阈值电压步骤，具体为：
定义所述最大电压值为x，所述阈值电压为y，所述阈值电压y满足：
；
其中，b为预设电压下限，、为预设拟合对数函数参数，所述预设拟合对数函数参数通过N个处于拟合对数函数曲线上的参照点计算得到。
更进一步地，所述参照点的数量N大于等于3。
S4、将所述道路称重传感器数据中电压值在所述阈值电压的预设范围之内的部分作为有效称重数据，并输出所述有效称重数据。
本发明实施例提供的计算机设备300能够实现如上述实施例中的道路称重传感器数据的动态阈值处理方法中的步骤，且能实现同样的技术效果，参上述实施例中的描述，此处不再赘述。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例提供的道路称重传感器数据的动态阈值处理方法中的各个过程及步骤，且能实现相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存取存储器（Random AccessMemory，简称RAM）等。
需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质（如ROM/RAM、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端（可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式用等同变化，均属于本发明的保护之内。
Claims (5)
1.一种道路称重传感器数据的动态阈值处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
获取道路称重传感器数据；
对所述道路称重传感器数据进行遍历，确定所述道路称重传感器数据中的最大电压值；
根据所述最大电压值计算阈值电压，定义所述最大电压值为x，所述阈值电压为y，所述阈值电压y满足：
y=c1*ln(c2*x+1)+b；
其中，b为预设电压下限，c1、c2为预设拟合对数函数参数，所述预设拟合对数函数参数通过N个处于拟合对数函数曲线上的参照点计算得到；
将所述道路称重传感器数据中电压值在所述阈值电压的预设范围之内的部分作为有效称重数据，并输出所述有效称重数据。
2.如权利要求1所述的道路称重传感器数据的动态阈值处理方法，其特征在于，所述参照点的数量N大于等于3。
3.一种道路称重传感器数据的处理系统，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取道路称重传感器数据；
遍历模块，用于对所述道路称重传感器数据进行遍历，确定所述道路称重传感器数据中的最大电压值；
阈值计算模块，用于根据所述最大电压值计算阈值电压，定义所述最大电压值为x，所述阈值电压为y，所述阈值电压y满足：
y=c1*ln(c2*x+1)+b；
其中，b为预设电压下限，c1、c2为预设拟合对数函数参数，所述预设拟合对数函数参数通过N个处于拟合对数函数曲线上的参照点计算得到；
数据截取模块，用于将所述道路称重传感器数据中电压值在所述阈值电压的预设范围之内的部分作为有效称重数据，并输出所述有效称重数据。
4.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至2中任意一项所述的道路称重传感器数据的动态阈值处理方法中的步骤。
5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至2中任意一项所述的道路称重传感器数据的动态阈值处理方法中的步骤。
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