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载货汽车货物异常状态监测及预警系统

作　者: 陈璐
导　师: 李世武
学　校: 吉林大学
专　业: 交通环境与安全技术
关键词: 载货汽车货物危险状态预警
分类号: U492.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着国民经济的快速增长，道路交通运输业也随之迅速发展，与此同时我国的道路交通安全形势却日益严峻，群死群伤和重特大恶性交通事故频发。尽管我国在预防道路交通事故方面做了大量工作，但是由于交通参与者的交通安全法律意识淡薄，安全防范能力较差，令道路交通安全现状仍不容乐观。营运载货汽车肇事的道路交通事故频发对人们生命财产安全造成了极大的威胁，已经成为道路交通安全亟待解决的关键问题之一。因此，国家中长期科学技术发展规划明确将“重点开发交通事故预防预警、应急处理技术”列为交通运输领域优先需要解决的关键技术之一，2008年二月科技部、公安部和交通部三部委联合启动的《国家道路交通安全科技行动计划》中也将“营运车辆运行安全监控技术与装备”列为国家重大科技需求。通过对国内外货物超载的检测控制以及由于货物偏载导致车辆侧翻的研究总结，确定了本文的主要研究内容。在对车辆承重的结构特性进行分析以及对悬架钢板弹簧特性的研究基础上，确定了通过检测车架与车桥之间的垂直距离变化进而确定车辆载荷的检测方法。基于电位器式位移传感器、霍耳式位移传感器、光电式位移传感器和拉线式位移传感器不同的特点，选择拉线位移传感器开发了车辆载荷检测装置。依据所开发的载荷检测装置的特点，参考相关法规标准以及车辆的相关参数，将车辆货物危险状态分为超载、偏载、滑移和脱落四种危险状态，运用牛顿力学定律分析计算确定了车辆货物危险状态的辨识方法。以MC9S12XEP100双核16位单片机作为车载终端开发了载货汽车安全性能监测预警系统，并在CODEWARRIOR5.0工作环境下编写内置嵌入式数据处理程序，详细阐述了单片机优点及软件开发方法和内置数据处理程序，并简单介绍了相关代码。在系统构建完成后，按照相关标准对车载监控预警系统进行了高低温、机械振动、机械冲击及跌落试验。分析对比试验前、实验中、试验后的数据后，确定了车载监控系统的可靠性。基于拉线位移传感器的特性，在车辆货物危险状态监控预警系统搭建完成后对载荷检测传感器进行了标定试验，确定了垂直载荷与四个拉线位移传感器输出电压之间的非线性关系。随后在一汽农安试验场进行了车辆处于5种载荷情况下的道路实车试验，分析试验数据验证了系统在车辆行驶过程中不同运行工况下工作的准确性和可靠性。之后进行的8种不同坏路面的道路试验，试验数据结果分析进一步验证了系统的可靠性。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-20
  1.1 研究背景及意义  10-11
  1.2 车辆载荷检测国内外研究及应用现状  11-18
    1.2.1 国外研究现状  13-15
    1.2.2 国内研究现状  15-18
  1.3 主要研究内容  18-20
第2章载货汽车载荷检测装置开发  20-36
  2.1 载货汽车承重结构特点分析  20-23
  2.2 车辆载荷检测装置设计开发  23-28
    2.2.1 传感器选型  23-25
    2.2.2 载荷检测装置  25-28
  2.3 车辆载荷危险状态辨别  28-34
    2.3.1 超载检测  29-31
    2.3.2 偏载检测  31-32
    2.3.3 货物滑移检测  32-34
    2.3.4 货物脱落检测  34
  2.4 本章小结  34-36
第3章车载监控预警系统开发及测试  36-50
  3.1 车载终端软件系统架构  36-37
  3.2 车载终端单片机分析  37-39
  3.3 单片机系统程序  39-42
    3.3.1 软件开发工具  39-40
    3.3.2 内置数据处理程序设计  40-42
  3.4 车载监控系统可靠性测试  42-48
    3.4.1 高低温试验  44-45
    3.4.2 机械振动试验  45-46
    3.4.3 机械冲击试验  46-47
    3.4.4 跌落试验  47-48
  3.5 本章小结  48-50
第4章系统标定及道路试验  50-66
  4.1 车辆载荷传感器标定试验  50-56
    4.1.1 试验设计  50-51
    4.1.2 试验结果分析  51-56
  4.2 不同载荷条件下道路实车试验  56-59
    4.2.1 试验设计  56-57
    4.2.2 试验结果分析  57-59
  4.3 不同路面条件下道路可靠性试验  59-65
    4.3.1 试验设计  59-61
    4.3.2 试验结果分析  61-65
  4.4 本章小结  65-66
第5章总结与展望  66-68
  5.1 全文总结  66-67
  5.2 研究展望  67-68
参考文献  68-72
附录  72-76
致谢  76

载货汽车货物异常状态监测及预警系统

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