基于二維激光脈沖測(cè)距傳感器的動(dòng)態(tài)車(chē)輛智能寬高檢測(cè)系統(tǒng)
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本系統(tǒng)對(duì)于數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求比較高，且對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性要求相對(duì)較低，所以數(shù)據(jù)交換之前，首先要分別將LMS系列傳感器和工控機(jī)的IP地址設(shè)置為一個(gè)網(wǎng)段，再使用UDP通信協(xié)議來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。工控機(jī)接收到LMS系列傳感器上傳的極坐標(biāo)信息后，再通過(guò)基于VB內(nèi)核設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)處理程序?qū)λ袛?shù)據(jù)進(jìn)行處理，數(shù)據(jù)處理的過(guò)程如下。
首先，通過(guò)傳感器上傳的數(shù)據(jù)判斷車(chē)輛的駛?cè)肱c駛出。
第一步，傳感器上傳測(cè)量到的傳感器到被測(cè)車(chē)輛的不同點(diǎn)的極坐標(biāo)的極半徑(ρ1，ρ2，ρ3，……，ρn)和對(duì)應(yīng)的極角(θ1，θ2，θ3，……，θn)；
第二步，通過(guò)坐標(biāo)系的變換將被測(cè)點(diǎn)的極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為平面直角坐標(biāo)，即
(x1=ρ1·cosθ1，y1=ρ1t·sinθ1)(x2=ρ2·cosθ2，y2=ρ2·simθ2)(x3=ρ3·c∞θ3，y3=ρ3·sinθ3)……(xn=ρn·cosθn，yn=ρn·sinθn)；
第三步，分別比較y1，y2，y3，……，yn，取最小的y值ymin；再分別比較x1，x2，x3，……，xn取掃描到的被測(cè)車(chē)輛的最左邊的x值xmin和最右邊的x值xmax；計(jì)算單次掃描的車(chē)輛的最大高度Height=H-ymin和最大寬度Width=xmax-xmin(H為傳感器距離地面的高度)。將備單次測(cè)量所得的寬度與高度進(jìn)行比較，根據(jù)數(shù)據(jù)的變化曲線來(lái)判斷進(jìn)車(chē)與出車(chē)。
然后，通過(guò)比較各單次測(cè)量的車(chē)輛的寬度和高度信息進(jìn)行逐次比較，計(jì)算車(chē)輛的最大高度Height和最大寬度Width。最后，將得出的過(guò)往車(chē)輛的最大寬度和最大高度，與國(guó)家規(guī)定的車(chē)輛寬高限制值相比較，從而判斷過(guò)往車(chē)輛是否超寬超高，比較的結(jié)果通過(guò)工控機(jī)的顯示器顯示出來(lái)，同時(shí)保存測(cè)量結(jié)果到SQL數(shù)據(jù)庫(kù)。如果車(chē)輛超寬超高的話，工控機(jī)還會(huì)產(chǎn)生聲光報(bào)警，以提醒治超人員和超限車(chē)輛的司機(jī)出現(xiàn)了超限問(wèn)題。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
本系統(tǒng)中的激光傳感器安裝在應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)高度為6 m的龍門(mén)架上，激光傳感器的掃描測(cè)量扇面區(qū)域垂直于車(chē)道，有車(chē)輛穿過(guò)扇面掃描區(qū)域時(shí)，檢測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出該車(chē)輛的寬度和高度值，并且顯示在工控機(jī)的顯示器上供工作人員監(jiān)控用。
現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，隨機(jī)對(duì)30輛不同樣式的通行車(chē)輛分別用人工方式和自動(dòng)方式測(cè)量車(chē)輛的寬度和高度(以下分別稱為實(shí)際值和測(cè)量值)。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明本系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)量數(shù)據(jù)的誤差在0．10 m以內(nèi)的有28輛。在0．15 m以內(nèi)的有2輛。即有93％的車(chē)輛檢測(cè)誤差小于0．10 m，這滿足用戶所提誤差小于0．15 m的要求。數(shù)據(jù)分析表如表1所示。
4 結(jié)論
采用LMS系列二維激光脈沖掃描傳感器和可視化編程語(yǔ)言VB的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)核設(shè)計(jì)的智能車(chē)輛超寬超高檢測(cè)系統(tǒng)，測(cè)量精度高，實(shí)時(shí)性好，被檢車(chē)輛行駛過(guò)傳感器下方車(chē)輛的寬度和高度信息立即在顯示器上顯示出來(lái)。本系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了車(chē)輛超限檢測(cè)中超寬超高檢測(cè)的自動(dòng)化，避免了人工測(cè)量誤差的隨機(jī)性，可以測(cè)量人工無(wú)法直接手動(dòng)測(cè)量的車(chē)輛竟度和高度，并且測(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中可以隨時(shí)查詢，還可以大大提高超限檢測(cè)的工作效率和檢測(cè)精度，因此，本系統(tǒng)具有良好的推廣前景。
評(píng)論