本文介紹了一種動態(tài)公路車輛自動衡器(以下簡稱動態(tài)地磅)智能檢測系 統(tǒng),該智能檢測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了動態(tài)地磅檢測數(shù)據(jù)自動采集、誤差自動判斷、原始記錄和檢測 報告自動生成等功能,克服了目前現(xiàn)場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(zhǔn)確性和可靠性,增強(qiáng)了現(xiàn)場檢測安全性,提高了檢測效率,完全滿足國家檢定 規(guī)程的要求,已在山東省動態(tài)地磅檢測領(lǐng)域成熟應(yīng)用,可在全國計量技術(shù)機(jī)構(gòu)推廣使用。
1.引言
動態(tài)公路車輛自動衡器(以下簡稱動態(tài)汽車 衡)廣泛應(yīng)用于國內(nèi)公路計重收費(fèi)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3萬臺,多個省份 安裝數(shù)量都超過1500臺件次。根據(jù)JG 907- 2006 《動態(tài)公路車輛自動衡器》國家檢定規(guī)程規(guī)定,每 臺動態(tài)汽車衡至少進(jìn)行3個不同車型參考車輛的 檢測,每個車型至少進(jìn)行10次不同位置、不同速 度的檢測,現(xiàn)場人工檢測時需要用手寫的方式, 記錄每次測試的車速、通過位置、車輛的各個軸 重、車輛的總重量、環(huán)境條件等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。綜合 來看,每個車型需要記錄(50?90)個數(shù)據(jù),完成 一臺計重設(shè)備的檢測,現(xiàn)場至少需要進(jìn)行200個 左右原始數(shù)據(jù)的手工記錄,這其中可能有多達(dá)150 個數(shù)據(jù)需要參與誤差計算,按照每天檢測10臺計 算,就是1500個數(shù)據(jù),記錄量和計算量很大。動 態(tài)汽車衡檢測現(xiàn)場均為公路野外作業(yè),高速公路 和國、省道檢測現(xiàn)場車流量大、車速快、尾氣和 噪音污染嚴(yán)重,環(huán)境惡劣,檢測人員現(xiàn)場工作壓 力很大,人身安全得不到保障,較易出現(xiàn)記錄書 寫疏漏和誤差計算錯誤的情況。
2.智能檢測系統(tǒng)研究思路
為提升動態(tài)地磅現(xiàn)場檢測的自動化程度,實(shí)現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)自動采集和誤差自動計算,減少差 錯率,提高現(xiàn)場檢測工作效率,急需開發(fā)動態(tài)地磅智能化檢測系統(tǒng)。本檢測系統(tǒng)使用VB編程, Access數(shù)據(jù)庫工具,主要包含“檢測數(shù)據(jù)自動采 集”、“數(shù)據(jù)誤差自動計算”、“生成檢測記錄” 和“生成檢測證書”四個功能模塊。系統(tǒng)運(yùn)行流 程如下圖1所示。 并接收車輛信息,判斷車輛信息并累計總重,通 過點(diǎn)擊相應(yīng)的控件,將參考車輛通過動態(tài)汽車衡 后的各種數(shù)據(jù)信息自動采集到系統(tǒng)軟件。
2.2數(shù)據(jù)誤差自動計算 依據(jù)JJG 907- 2006計量檢定規(guī)程,動態(tài)稱量 中的整車總重量的最大允許誤差(如表1所示) 應(yīng)取下述a)或b)中較大的數(shù)值:
2.1檢測數(shù)據(jù)的自動采集 實(shí)現(xiàn)單次車輛信息自動采集,是動態(tài)汽車衡 智能檢測系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的前提。山東省高速公路 動態(tài)數(shù)據(jù)庫采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫格式標(biāo)準(zhǔn),為軟件 編程提供了便利的條件,可參考調(diào)用動態(tài)庫或者 串口通訊協(xié)議進(jìn)行程序設(shè)計,避免了不同型號規(guī) 格產(chǎn)品動態(tài)庫版本不一致帶來的麻煩。對照動態(tài) 汽車衡相應(yīng)的通訊接口定義說明,在設(shè)計界面添 加一個串行通訊,將其屬性改為省內(nèi)統(tǒng)一的串口 通訊參數(shù);在程序設(shè)計中,編寫發(fā)送取信息命令
)將表1中計算出的數(shù)值化整到最接近的分 度值倍數(shù);
b)在首次檢定為1個分度值(d)乘以車輛重 量中軸稱量的次數(shù);
在使用中檢驗(yàn)為2個分度值(2d)乘以車輛重 量中軸稱量的次數(shù)。
為減少手動計算帶來的差錯,通過點(diǎn)擊“采 集數(shù)據(jù)”采集檢測數(shù)據(jù)并自動判斷所得數(shù)據(jù)是否 滿足相應(yīng)準(zhǔn)確度等級最大允許誤差要求;根據(jù)參 考車輛的類型設(shè)計了三個采集界面版塊(如圖2、 3、4所示)。
這樣,可根據(jù)不同車速以及不同施加載荷的 位置依次進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,對應(yīng)的檢測數(shù)據(jù)自動采 集到相應(yīng)的模塊位置。假如某次數(shù)據(jù)導(dǎo)人失敗, 可以在相應(yīng)的位置再次進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,操作方式 簡單明了,杜絕了人工計算的差錯問題。
2.3檢測原始記錄自動生成 在檢測信息錄人設(shè)計時,以JJG 907- 2006規(guī)定的動態(tài)公路車輛自動衡器檢測原始記錄為基礎(chǔ) 進(jìn)行設(shè)計(如圖5所示)。
系統(tǒng)具備智能填表功能,將現(xiàn)場檢測原始記錄中出現(xiàn)頻率較高的詞匯,設(shè)置為下拉項(xiàng)選擇,如“送檢單位”、“使用條件”、“制造單位”、“型號/規(guī)格”、“車輛總重量準(zhǔn)確度等級”、“分度值”、ax?、in?等;同時,將部分設(shè)備的相關(guān)項(xiàng)設(shè)置為鏈接式,如選擇“制造單位”后,與其對應(yīng)的“計量器具名稱”、“規(guī)格型號”同時顯示。
為避免每個檢測地點(diǎn)重復(fù)添加上述信息,在每 通過“打印報表”生成的原始記錄文檔自動 次“添加記錄”后,除“證書信息外的所有信息,都保留在系統(tǒng)界面相應(yīng)文本框內(nèi)。為減少檢測人員出現(xiàn)漏檢或重復(fù)檢檢測的情況,系統(tǒng)具備各種信息查詢功能,方便對已經(jīng)檢測的車道情況進(jìn)行及時查詢,可根據(jù)生成的電子版原始記錄或系統(tǒng)界面下方的歷史記錄查詢已檢測的車輛數(shù)據(jù)信息,從而大大提高檢測效率。
該系統(tǒng)設(shè)計界面如圖6所示。
站+道號+車輛總重量準(zhǔn)確度等級”進(jìn)行命名, 原始記錄生成后,可通過網(wǎng)絡(luò)辦公自動化平臺
自動按順序存儲在加密的固定文件夾下,防止數(shù) 遠(yuǎn)程上傳并保存系統(tǒng)生成的電子版原始記錄,同時 據(jù)隨意被拷貝和篡改。 自動生成相應(yīng)的檢定證書,上傳界面如圖7所示。
2.4檢測證書自動生成
該模塊自動識別以往出現(xiàn)過的詞匯,只需核 包括“器具名稱”、“證書編號”、“制造廠商”、 實(shí)或修改動態(tài)地磅現(xiàn)場及被檢衡器的基本信息,“規(guī)格型號”、“委托單位”等;該模塊支持證書的批量生成,證書編號依次遞加,提高證書生成 效率。在“瀏覽”里找到系統(tǒng)生成的對應(yīng)的電子 版原始記錄,該原始記錄的數(shù)據(jù)信息自動對應(yīng)到 證書模版的相應(yīng)位置。同時,該原始記錄在證書 的核驗(yàn)或批準(zhǔn)時,更便于溯源。
3.應(yīng)用實(shí)例
目前該系統(tǒng)已在山東省內(nèi)技術(shù)機(jī)構(gòu)成熟應(yīng)用, 下表為山東省內(nèi)京滬高速某收費(fèi)站檢測數(shù)據(jù),用于對比人工書寫原始記錄和檢測系統(tǒng)自動生成的原始 記錄。限于篇幅,本文只列出6軸參考車輛10次 動態(tài)測試的原始記錄數(shù)據(jù)對比,如下表2所示,其 中該參考車輛靜態(tài)稱量的車輛總重量為40500kg。
由表2數(shù)據(jù)對比可知,自動采集系統(tǒng)生成的 數(shù)據(jù)記錄與人工書寫的原始記錄數(shù)據(jù)相符,誤差 計算一致,測試結(jié)果可靠,且操作方便、實(shí)用性 強(qiáng),完全滿足國家檢定規(guī)程的要求。
4.結(jié)束語
本文介紹了動態(tài)公路車輛自動衡器智能檢測 系統(tǒng)的研究與應(yīng)用。該系統(tǒng)目前運(yùn)行效果良好, 單臺高速公路計重設(shè)備現(xiàn)場檢測時間縮短了五分 之一,原始記錄數(shù)據(jù)和誤差計算正確率提高到 100%,有效降低了檢測人員工作強(qiáng)度和工作差錯 率,提升了動態(tài)地磅現(xiàn)場檢測的溯源能力,該 檢測系統(tǒng)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(yàn)。