一种轮幅式荷重传感器的监控数据处理系统
阅读说明：本技术 一种轮幅式荷重传感器的监控数据处理系统 (Monitoring data processing system of spoke type load sensor ) 是由 李峰 左妮娜 胡伟全 于 2021-04-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种轮幅式荷重传感器的监控数据处理系统,包括监控平台、存储模块、信息录入模块、数据采集模块、数据处理模块、故障监控模块以及数据传输模块,所述数据采集模块包括物品识别单元、速度采集单元以及重量采集单元；所述数据采集模块用于采集轮辐式荷重传感器的工作过程信息,所述数据采集模块包括物品识别单元、速度采集单元以及重量采集单元,从而获取被称重物品在轮辐式荷重传感器上的数据,根据获取到的数据对轮辐式荷重传感器的称重过程进行判定,若判定称重过程失败时,则通过故障监控模块对称重失败的原因进行分析,称重成功则将获得的测量值上传至监控平台,并上传至存储模块中进行保存。(The invention discloses a monitoring data processing system of a spoke type load sensor, which comprises a monitoring platform, a storage module, an information input module, a data acquisition module, a data processing module, a fault monitoring module and a data transmission module, wherein the data acquisition module comprises an article identification unit, a speed acquisition unit and a weight acquisition unit; the data acquisition module is used for acquiring working process information of the spoke type load sensor, and comprises an article identification unit, a speed acquisition unit and a weight acquisition unit, so that data of a weighed article on the spoke type load sensor is acquired, the weighing process of the spoke type load sensor is judged according to the acquired data, if the weighing process fails, the reason of weighing failure is analyzed through the fault monitoring module, and the obtained measured value is uploaded to the monitoring platform and is uploaded to the storage module for storage.)
技术领域
本发明涉及测力传感器技术领域，具体为一种轮幅式荷重传感器的监控数据处理系统。
背景技术
轮辐式的称重传感器是一种精密的测量装置，其能够将感受到的重量信号、压力信号转换为能够测量的电信号，并将电信号输出；由于轮辐式称重传感器具有抗侧应力和偏载能力强、重心低、便于安装、结构简单线性和重复性好、过载能力强等优点，从而广泛的应用在工业过程控制领域，促进了工业的发展。
公开号为CN212158766U的专利文件公开了一种轮辐式称重传感器，包括上封盖、轮辐式弹性体和下封盖，上封盖和下封盖分别安装于轮辐式弹性体的顶端及底端，轮辐式弹性体的内部通过若干个轮覆共同固定连接有轮毂，且每一个轮覆的侧壁均粘接有一个电阻应变片；轮辐式弹性体的外壁开设有穿线孔，穿线孔内部设有接线座，接线座一端分别与所有的电阻应变片连接，接线座另一端与外部电缆线的接线头配合安装，接线头的外壁安装有活动螺母。
轮辐式荷重传感器在称重的过程中存在有较大的固有滞后，从而导致在称重的过程中对物品的称重存在误差，即在被称重物品的重量未能在有效称重区域内稳定时，即通过了有效称重区域，而导致物品称重不准确，同时，在物品称重过程中数据异常，无法对异常的原因进行判断，为此，我们提出一种轮幅式荷重传感器的监控数据处理系统。
发明内容
本发明的目的就在于提出一种轮幅式荷重传感器的监控数据处理系统，用以解决上述背景技术中需要解决的问题。
本发明的目的通过以下技术方案实现：一种轮幅式荷重传感器的监控数据处理系统，包括监控平台、存储模块、信息录入模块、数据采集模块、数据处理模块、故障监控模块以及数据传输模块，所述数据采集模块包括物品识别单元、速度采集单元以及重量采集单元；
所述数据处理模块用于对数据采集模块获取到的数据进行处理，具体处理过程包括以下步骤：
步骤M1：当a＝1时，则判定被称重物品的称重过程不完整，并将此次称重过程标记为称重失败，所述故障监控模块用于分析称重失败的原因，具体分析过程包括以下步骤：
步骤m1：获取CDmax所对应的时刻以及所对应的被称重物品在轮辐式荷重传感器上的速度，并将CDmax所对应的时刻以及被称重物品轮辐式荷重传感器上的速度分别标记为Td和Vd；
步骤m2：通过公式CS＝(TK2-Td)×f获得剩余时间可称重数量CS；
步骤m3：当CS＜1时，则判定剩余时间可称重数量为0，进而判定被称重物品在轮辐式荷重传感器上的速度过大；当CS≥1时，则判定轮辐式荷重传感器的称重过程不稳定，将该轮辐式荷重传感器标记为故障状态，并该轮辐式荷重传感器的故障状态通过数据传输模块发送至监控平台；
步骤M2：当a＞1时，则判定被称重物品的称重过程完整，并对所有被称重物品的实际重量值数值进行标记，将被称重物品的实际重量值标记为SDk，通过公式获得实际测量值CLD，其中k＝1,2，……，a，且1＜k≤j；α为系统纠正系数，且0＜α＜1；
步骤M3：通过数据传输模块将步骤M2获得的CLD以及TK2上传至监控平台，同时将CLD以及TK2上传至存储模块中进行保存。
进一步地，所述信息录入模块用于录入轮辐式荷重传感器的信息，轮辐式荷重传感器的信息包括轮辐式荷重传感器的数量、每个轮辐式荷重传感器的所处的位置、每个轮辐式荷重传感器的投入使用时长、每个轮辐式荷重传感器的自重以及对每个轮辐式荷重传感器进行标记，将轮辐式荷重传感器的数量记为 N，将每个轮辐式荷重传感器标记为i，将每个轮辐式荷重传感器的自重标记为 ZDi，并将每个轮辐式荷重传感器的信息上传至存储模块中进行保存；其中 i＝1,2，……，N，N＞0且N为整数。
进一步地，所述物品识别单元用于识别轮辐式荷重传感器上的物品，当轮辐式荷重传感器上无物品时，则将轮辐式荷重传感器的状态标记为NO；当轮辐式荷重传感器上出现物品时，则将轮辐式荷重传感器上出现物品的时刻标记为称重开始时刻，并将称重开始时刻标记为TK1，同时物品识别单元的状态切换为 YES；当轮辐式荷重传感器上的物品被取走时，则将轮辐式荷重传感器上的物品被取走的时刻标记为TK2，同时将物品识别单元的状态切换为NO。
进一步地，所述速度采集单元用于采集被称重物品在轮辐式荷重传感器上的运动速度，并将被称重物品在轮辐式荷重传感器上的运动速度标记为V，将轮辐式荷重传感器的有效称重距离标记为L。
进一步地，所述重量采集单元用于采集被称重物品在轮辐式荷重传感器上的重量，具体获取过程包括以下步骤：
步骤S1：在TK1-TK2时间段内，获取M组被称重物品的重量CDj，采集频率为f，其中j＝1,2，……M；
步骤S2：获取到M组被称重物品中的最大重量值，并将被称重物品中的最大重量值标记为CDmax，同时将其他值代入到公式HG＝|CDi-CDmax|获得误差值，将HG≤HG0的重量值标记为实际重量值，并将被称重物品中实际重量值数量记为a，其中a≥1，且a为整数；
步骤S3：将数据采集模块获取到的数据上传至数据处理模块中。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、一种轮幅式荷重传感器的监控数据处理系统将被称重物品开始称重的时刻与结束称重的时刻进行标记，并获取被称重物品在轮辐式荷重传感器上的运行速度；在TK1与TK2时间内对被称重物品进行多次称重，并获取其中的重量最大值，根据重量最大值进而获取物品实际重量值，根据实际重量值的数量，当实际重量值为1时，则将由故障检测模块对轮辐式荷重传感器称重失败原因进行分析，从而使得轮辐式荷重传感器在称重失败时，能够通过监控平台快速得知原因；
2、一种轮幅式荷重传感器的监控数据处理系统根据获取到的多组实际重量值，从而获取被称重物品的实际测量值，获取被称重物品的重量中的最大值，并根据最大值获取在一定误差范围内的所有被称重物品的重量值，并标记为实际重量值，从而能够保证物品在称重过程中，不会因为轮辐式荷重传感器固有滞后而导致物品的称重数据不准确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种轮幅式荷重传感器的监控数据处理系统的原理框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，一种轮幅式荷重传感器的监控数据处理系统，包括监控平台、存储模块、信息录入模块、数据采集模块、数据处理模块、故障监控模块以及数据传输模块；
所述信息录入模块用于录入轮辐式荷重传感器的信息，轮辐式荷重传感器的信息包括轮辐式荷重传感器的数量、每个轮辐式荷重传感器的所处的位置、每个轮辐式荷重传感器的投入使用时长、每个轮辐式荷重传感器的自重以及对每个轮辐式荷重传感器进行标记，将轮辐式荷重传感器的数量记为N，将每个轮辐式荷重传感器标记为i，将每个轮辐式荷重传感器的自重标记为ZDi，并将每个轮辐式荷重传感器的信息上传至存储模块中进行保存；其中i＝1,2，……，N， N＞0且N为整数。
所述数据采集模块包括物品识别单元、速度采集单元以及重量采集单元，所述数据采集模块用于采集轮辐式荷重传感器的工作过程信息：
所述物品识别单元用于识别轮辐式荷重传感器上的物品，当轮辐式荷重传感器上无物品时，则将轮辐式荷重传感器的状态标记为NO；当轮辐式荷重传感器上出现物品时，则将轮辐式荷重传感器上出现物品的时刻标记为称重开始时刻，并将称重开始时刻标记为TK1，同时物品识别单元的状态切换为YES；当轮辐式荷重传感器上的物品被取走时，则将轮辐式荷重传感器上的物品被取走的时刻标记为TK2，同时将物品识别单元的状态切换为NO；所述物品识别模块还用于获取被称重物品的物品信息，所述物品信息包括物品的名称、物品的数量以及物品的生产日期，所述物品信息可以通过扫描物品的条形码或识别码进行获取。
所述速度采集单元用于采集被称重物品在轮辐式荷重传感器上的运动速度，并将被称重物品在轮辐式荷重传感器上的运动速度标记为V，将轮辐式荷重传感器的有效称重距离标记为L；
所述重量采集单元用于采集被称重物品在轮辐式荷重传感器上的重量，具体获取过程包括以下步骤：
步骤S1：在TK1-TK2时间段内，获取M组被称重物品的重量CDj，采集频率为f，其中j＝1,2，……M；
步骤S2：获取到M组被称重物品中的最大重量值，并将被称重物品中的最大重量值标记为CDmax，同时将其他值代入到公式HG＝|CDi-CDmax|获得误差值，将HG≤HG0的重量值标记为实际重量值，并将被称重物品中实际重量值数量记为a，其中a≥1，且a为整数；
步骤S3：将数据采集模块获取到的数据上传至数据处理模块中；
所述数据处理模块用于对数据采集模块获取到的数据进行处理，具体处理过程包括以下步骤：
步骤M1：当a＝1时，则判定被称重物品的称重过程不完整，并将此次称重过程标记为称重失败，所述故障监控模块用于分析称重失败的原因，具体分析过程包括以下步骤：
步骤m1：获取CDmax所对应的时刻以及所对应的被称重物品在轮辐式荷重传感器上的速度，并将CDmax所对应的时刻以及被称重物品轮辐式荷重传感器上的速度分别标记为Td和Vd；
步骤m2：通过公式CS＝(TK2-Td)×f获得剩余时间可称重数量CS；
步骤m3：当CS＜1时，则判定剩余时间可称重数量为0，进而判定被称重物品在轮辐式荷重传感器上的速度过大；当CS≥1时，则判定轮辐式荷重传感器的称重过程不稳定，将该轮辐式荷重传感器标记为故障状态，并该轮辐式荷重传感器的故障状态通过数据传输模块发送至监控平台；
步骤M2：当a＞1时，则判定被称重物品的称重过程完整，并对所有被称重物品的实际重量值数值进行标记，将被称重物品的实际重量值标记为SDk，通过公式获得实际测量值CLD，其中k＝1,2，……，a，且1＜k≤j；α为系统纠正系数，且0＜α＜1；
步骤M3：通过数据传输模块将步骤M2获得的CLD以及TK2上传至监控平台，同时将CLD以及TK2上传至存储模块中进行保存。
上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
工作原理：当轮辐式荷重传感器上没有物品时，则将轮辐式荷重传感器的状态标记为NO，当轮辐式荷重传感器上出现物品时，将轮辐式荷重传感器的状态切换为YES，并将轮辐式荷重传感器上出现物品的时刻进行标记，将被称重物品从轮辐式荷重传感器上被的时刻进行标记，然后通过重量采集单元对被称重物品在这一时间段内获取M组被称重物品的重量值，根据获取到的M组被称重物品的重量值，从而获得其中的最大重量值，将其他重量值与最大重量至进行计算，进而获取在误差范围内的其他重量值，将所有在误差范围内的重量值标记为实际重量值，并获取实际重量值的数量，当实际重量值的数量仅为1时，则判定被称重物品的称重过程不完整，从而判定称重失败，并将数据发送至故障监控模块中对称重失败原因进行分析，若最大重量值所对应时刻与TK2之间能够对被称重物品进行称重，则判定轮辐式荷重传感器的称重过程不稳定，可能存在故障，若最大重量值所对应时刻与TK2之间无法再对被称重物品进行称重，则判定物品在轮辐式荷重传感器上的运动速度过大，导致称重过程不完整。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
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