本文介紹了一種動(dòng)態(tài)公路車(chē)輛自動(dòng)衡器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)動(dòng)態(tài)地磅)智能檢測系 統,該智能檢測系統實(shí)現了動(dòng)態(tài)地磅檢測數據自動(dòng)采集、誤差自動(dòng)判斷、原始記錄和檢測 報告自動(dòng)生成等功能,克服了目前現場(chǎng)人工檢測存在的諸多缺陷與不足,降低了檢測差錯率,保證了檢測準確性和可靠性,增強了現場(chǎng)檢測安全性,提高了檢測效率,完全滿(mǎn)足國家檢定 規程的要求,已在山東省動(dòng)態(tài)地磅檢測領(lǐng)域成熟應用,可在全國計量技術(shù)機構推廣使用。
1.引言
動(dòng)態(tài)公路車(chē)輛自動(dòng)衡器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)動(dòng)態(tài)汽車(chē) 衡)廣泛應用于國內公路計重收費和超限超載檢 測,是國家依法重點(diǎn)管理的計量器具之一,目前 保守估計全國安裝使用的超過(guò)3萬(wàn)臺,多個(gè)省份 安裝數量都超過(guò)1500臺件次。根據JG 907- 2006 《動(dòng)態(tài)公路車(chē)輛自動(dòng)衡器》國家檢定規程規定,每 臺動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡至少進(jìn)行3個(gè)不同車(chē)型參考車(chē)輛的 檢測,每個(gè)車(chē)型至少進(jìn)行10次不同位置、不同速 度的檢測,現場(chǎng)人工檢測時(shí)需要用手寫(xiě)的方式, 記錄每次測試的車(chē)速、通過(guò)位置、車(chē)輛的各個(gè)軸 重、車(chē)輛的總重量、環(huán)境條件等關(guān)鍵數據。綜合 來(lái)看,每個(gè)車(chē)型需要記錄(50?90)個(gè)數據,完成 一臺計重設備的檢測,現場(chǎng)至少需要進(jìn)行200個(gè) 左右原始數據的手工記錄,這其中可能有多達150 個(gè)數據需要參與誤差計算,按照每天檢測10臺計 算,就是1500個(gè)數據,記錄量和計算量很大。動(dòng) 態(tài)汽車(chē)衡檢測現場(chǎng)均為公路野外作業(yè),高速公路 和國、省道檢測現場(chǎng)車(chē)流量大、車(chē)速快、尾氣和 噪音污染嚴重,環(huán)境惡劣,檢測人員現場(chǎng)工作壓 力很大,人身安全得不到保障,較易出現記錄書(shū) 寫(xiě)疏漏和誤差計算錯誤的情況。
2.智能檢測系統研究思路
為提升動(dòng)態(tài)地磅現場(chǎng)檢測的自動(dòng)化程度,實(shí)現檢測數據自動(dòng)采集和誤差自動(dòng)計算,減少差 錯率,提高現場(chǎng)檢測工作效率,急需開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)地磅智能化檢測系統。本檢測系統使用VB編程, Access數據庫工具,主要包含“檢測數據自動(dòng)采 集”、“數據誤差自動(dòng)計算”、“生成檢測記錄” 和“生成檢測證書(shū)”四個(gè)功能模塊。系統運行流 程如下圖1所示。 并接收車(chē)輛信息,判斷車(chē)輛信息并累計總重,通 過(guò)點(diǎn)擊相應的控件,將參考車(chē)輛通過(guò)動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡 后的各種數據信息自動(dòng)采集到系統軟件。
2.2數據誤差自動(dòng)計算 依據JJG 907- 2006計量檢定規程,動(dòng)態(tài)稱(chēng)量 中的整車(chē)總重量的最大允許誤差(如表1所示) 應取下述a)或b)中較大的數值:
2.1檢測數據的自動(dòng)采集 實(shí)現單次車(chē)輛信息自動(dòng)采集,是動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡 智能檢測系統功能實(shí)現的前提。山東省高速公路 動(dòng)態(tài)數據庫采用統一的數據庫格式標準,為軟件 編程提供了便利的條件,可參考調用動(dòng)態(tài)庫或者 串口通訊協(xié)議進(jìn)行程序設計,避免了不同型號規 格產(chǎn)品動(dòng)態(tài)庫版本不一致帶來(lái)的麻煩。對照動(dòng)態(tài) 汽車(chē)衡相應的通訊接口定義說(shuō)明,在設計界面添 加一個(gè)串行通訊,將其屬性改為省內統一的串口 通訊參數;在程序設計中,編寫(xiě)發(fā)送取信息命令
)將表1中計算出的數值化整到最接近的分 度值倍數;
b)在首次檢定為1個(gè)分度值(d)乘以車(chē)輛重 量中軸稱(chēng)量的次數;
在使用中檢驗為2個(gè)分度值(2d)乘以車(chē)輛重 量中軸稱(chēng)量的次數。
為減少手動(dòng)計算帶來(lái)的差錯,通過(guò)點(diǎn)擊“采 集數據”采集檢測數據并自動(dòng)判斷所得數據是否 滿(mǎn)足相應準確度等級最大允許誤差要求;根據參 考車(chē)輛的類(lèi)型設計了三個(gè)采集界面版塊(如圖2、 3、4所示)。
這樣,可根據不同車(chē)速以及不同施加載荷的 位置依次進(jìn)行數據采集,對應的檢測數據自動(dòng)采 集到相應的模塊位置。假如某次數據導人失敗, 可以在相應的位置再次進(jìn)行數據采集,操作方式 簡(jiǎn)單明了,杜絕了人工計算的差錯問(wèn)題。
2.3檢測原始記錄自動(dòng)生成 在檢測信息錄人設計時(shí),以JJG 907- 2006規定的動(dòng)態(tài)公路車(chē)輛自動(dòng)衡器檢測原始記錄為基礎 進(jìn)行設計(如圖5所示)。
系統具備智能填表功能,將現場(chǎng)檢測原始記錄中出現頻率較高的詞匯,設置為下拉項選擇,如“送檢單位”、“使用條件”、“制造單位”、“型號/規格”、“車(chē)輛總重量準確度等級”、“分度值”、ax?、in?等;同時(shí),將部分設備的相關(guān)項設置為鏈接式,如選擇“制造單位”后,與其對應的“計量器具名稱(chēng)”、“規格型號”同時(shí)顯示。
為避免每個(gè)檢測地點(diǎn)重復添加上述信息,在每 通過(guò)“打印報表”生成的原始記錄文檔自動(dòng) 次“添加記錄”后,除“證書(shū)信息外的所有信息,都保留在系統界面相應文本框內。為減少檢測人員出現漏檢或重復檢檢測的情況,系統具備各種信息查詢(xún)功能,方便對已經(jīng)檢測的車(chē)道情況進(jìn)行及時(shí)查詢(xún),可根據生成的電子版原始記錄或系統界面下方的歷史記錄查詢(xún)已檢測的車(chē)輛數據信息,從而大大提高檢測效率。
該系統設計界面如圖6所示。
站+道號+車(chē)輛總重量準確度等級”進(jìn)行命名, 原始記錄生成后,可通過(guò)網(wǎng)絡(luò )辦公自動(dòng)化平臺
自動(dòng)按順序存儲在加密的固定文件夾下,防止數 遠程上傳并保存系統生成的電子版原始記錄,同時(shí) 據隨意被拷貝和篡改。 自動(dòng)生成相應的檢定證書(shū),上傳界面如圖7所示。
2.4檢測證書(shū)自動(dòng)生成
該模塊自動(dòng)識別以往出現過(guò)的詞匯,只需核 包括“器具名稱(chēng)”、“證書(shū)編號”、“制造廠(chǎng)商”、 實(shí)或修改動(dòng)態(tài)地磅現場(chǎng)及被檢衡器的基本信息,“規格型號”、“委托單位”等;該模塊支持證書(shū)的批量生成,證書(shū)編號依次遞加,提高證書(shū)生成 效率。在“瀏覽”里找到系統生成的對應的電子 版原始記錄,該原始記錄的數據信息自動(dòng)對應到 證書(shū)模版的相應位置。同時(shí),該原始記錄在證書(shū) 的核驗或批準時(shí),更便于溯源。
3.應用實(shí)例
目前該系統已在山東省內技術(shù)機構成熟應用, 下表為山東省內京滬高速某收費站檢測數據,用于對比人工書(shū)寫(xiě)原始記錄和檢測系統自動(dòng)生成的原始 記錄。限于篇幅,本文只列出6軸參考車(chē)輛10次 動(dòng)態(tài)測試的原始記錄數據對比,如下表2所示,其 中該參考車(chē)輛靜態(tài)稱(chēng)量的車(chē)輛總重量為40500kg。
由表2數據對比可知,自動(dòng)采集系統生成的 數據記錄與人工書(shū)寫(xiě)的原始記錄數據相符,誤差 計算一致,測試結果可靠,且操作方便、實(shí)用性 強,完全滿(mǎn)足國家檢定規程的要求。
4.結束語(yǔ)
本文介紹了動(dòng)態(tài)公路車(chē)輛自動(dòng)衡器智能檢測 系統的研究與應用。該系統目前運行效果良好, 單臺高速公路計重設備現場(chǎng)檢測時(shí)間縮短了五分 之一,原始記錄數據和誤差計算正確率提高到 100%,有效降低了檢測人員工作強度和工作差錯 率,提升了動(dòng)態(tài)地磅現場(chǎng)檢測的溯源能力,該 檢測系統為衡器檢測領(lǐng)域智能化、集成化和模塊 化發(fā)展方向提供了可借鑒的研發(fā)經(jīng)驗。