本文介紹了一種動態公路車輛自動衡器(以下簡稱動態地磅)智能檢測系 統,該智能檢測系統實現了動態地磅檢測數據自動采集、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,保證了檢測準確性和可靠性,增強了現場檢測安全性,提高了檢測效率,完全滿足國家檢定 規程的要求,已在山東省動態地磅檢測領域成熟應用,可在全國計量技術機構推廣使用。
1.引言
動態公路車輛自動衡器(以下簡稱動態汽車 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 安裝數量都超過1500臺件次。根據JG 907- 2006 《動態公路車輛自動衡器》國家檢定規程規定,每 臺動態汽車衡至少進行3個不同車型參考車輛的 檢測,每個車型至少進行10次不同位置、不同速 度的檢測,現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、環境條件等關鍵數據。綜合 來看,每個車型需要記錄(50?90)個數據,完成 一臺計重設備的檢測,現場至少需要進行200個 左右原始數據的手工記錄,這其中可能有多達150 個數據需要參與誤差計算,按照每天檢測10臺計 算,就是1500個數據,記錄量和計算量很大。動 態汽車衡檢測現場均為公路野外作業,高速公路 和國、省道檢測現場車流量大、車速快、尾氣和 噪音污染嚴重,環境惡劣,檢測人員現場工作壓 力很大,人身安全得不到保障,較易出現記錄書 寫疏漏和誤差計算錯誤的情況。
2.智能檢測系統研究思路
為提升動態地磅現場檢測的自動化程度,實現檢測數據自動采集和誤差自動計算,減少差 錯率,提高現場檢測工作效率,急需開發動態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“檢測數據自動采 集”、“數據誤差自動計算”、“生成檢測記錄” 和“生成檢測證書”四個功能模塊。系統運行流 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 過點擊相應的控件,將參考車輛通過動態汽車衡 后的各種數據信息自動采集到系統軟件。
2.2數據誤差自動計算 依據JJG 907- 2006計量檢定規程,動態稱量 中的整車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檢測數據的自動采集 實現單次車輛信息自動采集,是動態汽車衡 智能檢測系統功能實現的前提。山東省高速公路 動態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,可參考調用動態庫或者 串口通訊協議進行程序設計,避免了不同型號規 格產品動態庫版本不一致帶來的麻煩。對照動態 汽車衡相應的通訊接口定義說明,在設計界面添 加一個串行通訊,將其屬性改為省內統一的串口 通訊參數;在程序設計中,編寫發送取信息命令
)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個分度值(d)乘以車輛重 量中軸稱量的次數;
在使用中檢驗為2個分度值(2d)乘以車輛重 量中軸稱量的次數。
為減少手動計算帶來的差錯,通過點擊“采 集數據”采集檢測數據并自動判斷所得數據是否 滿足相應準確度等級最大允許誤差要求;根據參 考車輛的類型設計了三個采集界面版塊(如圖2、 3、4所示)。
這樣,可根據不同車速以及不同施加載荷的 位置依次進行數據采集,對應的檢測數據自動采 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行數據采集,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 在檢測信息錄人設計時,以JJG 907- 2006規定的動態公路車輛自動衡器檢測原始記錄為基礎 進行設計(如圖5所示)。
系統具備智能填表功能,將現場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”、“車輛總重量準確度等級”、“分度值”、ax?、in?等;同時,將部分設備的相關項設置為鏈接式,如選擇“制造單位”后,與其對應的“計量器具名稱”、“規格型號”同時顯示。
為避免每個檢測地點重復添加上述信息,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功能,方便對已經檢測的車道情況進行及時查詢,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已檢測的車輛數據信息,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+車輛總重量準確度等級”進行命名, 原始記錄生成后,可通過網絡辦公自動化平臺
自動按順序存儲在加密的固定文件夾下,防止數 遠程上傳并保存系統生成的電子版原始記錄,同時 據隨意被拷貝和篡改。 自動生成相應的檢定證書,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過的詞匯,只需核 包括“器具名稱”、“證書編號”、“制造廠商”、 實或修改動態地磅現場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對應到 證書模版的相應位置。同時,該原始記錄在證書 的核驗或批準時,更便于溯源。
3.應用實例
目前該系統已在山東省內技術機構成熟應用, 下表為山東省內京滬高速某收費站檢測數據,用于對比人工書寫原始記錄和檢測系統自動生成的原始 記錄。限于篇幅,本文只列出6軸參考車輛10次 動態測試的原始記錄數據對比,如下表2所示,其 中該參考車輛靜態稱量的車輛總重量為40500kg。
由表2數據對比可知,自動采集系統生成的 數據記錄與人工書寫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、實用性 強,完全滿足國家檢定規程的要求。
4.結束語
本文介紹了動態公路車輛自動衡器智能檢測 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檢測時間縮短了五分 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,提升了動態地磅現場檢測的溯源能力,該 檢測系統為衡器檢測領域智能化、集成化和模塊 化發展方向提供了可借鑒的研發經驗。