无人值守式汽车衡称重系统的应用

无人值守式汽车衡称重系统的应用

师亚娟

陕西龙门钢铁有限责任公司检验计量中心 陕西 韩城 715400

摘要：汽车衡称重广泛应用与企业中，传统的手工称重模式弊病众多。针对目前的能源、化工等企业在使用管理中汽车衡的实际现状，通过使用微波自动识别技术、视频监控技术以及新的数据采集等技术，建立的汽车衡自动称重系统是集车辆信息的自动识别、语音自动指挥、即时抓拍称重图像、红绿灯、道闸控制、大屏幕显示等于一身的无人值守自动称重系统。

关键词：无人值守式；汽车衡；称重系统；应用

1 引言

由于电力、冶金、煤炭、化工等行业的资源稀缺和价格的不断提高，可靠、准确、高效的计量和信息建设直接影响企业实现利润最大化的目标。数据计量的准确性影响了企业的发展。计量数据库输入和输出数据的准确性将直接影响公司的成本控制和销售利润。全自动汽车衡称重系统是指在无人值守和干预情况下，准确、快速、稳定、安全可靠地完成汽车衡的整个称重过程。操作人员和管理人员可以远程监控测量数据，并进行调查、统计、打印、支付等工作。它还提高了计量效率，阻止了计量中的人为错误和人为作弊等漏洞，降低了企业管理成本和资源损失。

2 研究背景

汽车衡在线智能诊断系统通过计算机网络收集到的数据有：汽车衡参数，包括秤台类型、秤序列号、量程、分度值、仪表型号和仪表序列号；传感器参数，包括传感器序号、序列号、输出内码值、电压值、温度值和状态；每天汽车衡的工作状态，包括日期/时间、名称、状态信息类型和信息描述；汽车衡运行日志信息，等等。计算机软件使用缓存技术，采集汽车衡的使用频次，零点参数，各个检定参数，实时称重重量，连同上述数据一并存储到数据库中。工作人员需要对仪表进行数据采集，建立样本基础。计算机通过网络与汽车衡的仪表进行连接（连接数量可以多达几十台或上百台），计算机软件使用缓存技术，采集汽车衡的使用频次，零点参数，各个检定参数，实时重量，传感器内码值、温度值、电压值和故障状态等数值，并实时保存到网络数据库，达到3~9次/s的采集数据标准。数据库分为多张存储表格，对各个数据分别进行存储，由于数据的庞大，对数据库的优化也是技术重点，主要是按数值类型来存储，数据在某个时候数据量会达到100万左右，那么就可以考虑用这段时间的数据作为一个表或者库来存储，例如，表名为app，那么这段数据就是app_001；如果数据量在短时间就达到了100万左右，那么就按顺序往下分app_002、app_003等，以便后续来分析该数据。用传感器内码值来举例，传感器内码值每时每刻都在反映汽车衡的受力情况，软件需要记录这些数据，为后续的模型建立和分析提供依据，每台汽车衡有8~10个传感器都需要记录，软件通过ShareData方式（仪表内部存储的K-Value的内存地址）按3~9个值/s读取，并存储到数据库，每个传感器的数据存储在不同的表格中，再按100万左右记录条进行分割。

3 应用措施

3.1提高现场设备稳定性

（1）增加防护罩。现场测量汽车衡的露天防爆箱尺寸，根据现场不同防爆箱的规格设计对应的不锈钢防护罩并制作安装。安装防护罩后实际测量温度，夏季室外温度40℃时防爆箱内的温度为28℃，达到了一个降温的效果，同时这个防护罩还起到了一个防雨防水的功效，安装防爆箱后箱内设备运行故障率明显下降。（2）防爆箱内设备问题整改。彻底排查防爆箱中包括交换机、光电转换器以及各个功能控制板上的所有网络接口，存在明显接触不良的水晶头统一重新制作，对存在问题的光纤跳线进行更换；对箱内施工时的设备布局进行调整，并做好设备固定。

3.2完善无人值守系统的管理制度

（1）巡检和维护。一是制定定期的无人值守系统巡检计划，每周开展无人值守系统相关设备的检查和功能确认，如检查红外对射检测器角度是否偏差过大等，发现故障隐患时第一时间进行处理，并做好巡检维护记录；二是定期检查汽车衡限位装置，检查人员可以用脚晃动秤台，看秤台向各个方向是否可以作轻微晃动，在冬夏温差较大的时候及时调整方向限位，确保汽车衡计量精度；三是必须严格落实国家计量技术法规的要求,每年至少开展一次汽车衡的强制检定工作。（2）作业管理。一是管理人员对槽车司机强调行车路线和安全知识，如有特殊情况需要重新进入空车区应及时与工作人员联系，禁止在进口道闸杆还未落下时擅自倒车离开秤台等行为，并要求通过审核以后方可进入装车；二是车辆进入车牌识别区域后应适当减速，待车牌识别成功道闸抬杆后，再匀速驶上汽车衡，速度控制在5km/h以内；同时，禁止车辆在秤台上紧急刹车，做好限速标志等。

3.3远程虚拟仿真技术和图像压缩技术

将汽车衡称重仪表的操作显示屏幕做成虚拟图像，经过图像压缩技术，通过网络TCP/IP协议传输到计算机软件，计算机软件利用算法来解析压缩文件，然后还原至计算机屏幕上。由于仪表的图像很多，涉及所有的操作显示界面，采用特殊的屏幕采集方式，利用算法软件不断地访问各个显示界面（涉及不同像素和大小），同时还要将界面信息压缩好后传至办公室计算机，实时性要求非常高。办公室计算机软件还原显示仪表操作界面后，这个只是完成了一部分显示的功能，更重要的是进行远程操作，才是真正意义上的仿真终端的实现。因此，软件在显示界面的同时，设计了仿真的虚拟按键，比如1~9的数字键，上下左右的方向键及回车键等，当这些按键在获取焦点并触发“按下”的动作的同时，通过基于TCP/IP的网络传输协议发送至汽车衡称重仪表。仪表接受对方的命令后，根据命令的定义不同，结合当前的显示界面，进行实现不同功能（对传感器参数的角差调整、编址和校正等调整设置；对汽车衡系统仪表自诊断、传感器维护和日志文件等的维护），也实时地将界面压缩文件反馈至计算机软件进行同步显示，做到任意一方操作，都能同步显示统一功能界面。其设计思想就是将汽车衡称重仪表的界面显示在远程电脑上，并且界面的各个按钮都可以操作，所显示的称重数据和信息与实物仪表完全一致。例如现在实物仪表显示汽车衡称重后仪表未归零，而现在需要去现场实物仪表那做清零操作，就完全可以在办公室电脑上对着这个远程虚拟仿真界面的清零按钮轻点一下鼠标，清零操作就完成了，与在实物仪表上操作的结果是一样的。如果需要对实物仪表进行其他操作，比如查看衡器信息、对传感器参数进行调整、对仪表进行设置等，都可以在这里完成。所开发的软件分为2部分，一部分作为仪表软件安装在汽车衡称重仪表，一部分作为终端软件安装在虚拟仿真终端。仪表软件实时采集显示界面的图案。汽车衡称重仪表每次显示不同的界面，软件会实时地保存当前的图片至仪表的内存，有几种方式会触发仪表保存显示界面的图片。第一，接到命令后需要切换仪表显示的界面；第二，仪表界面显示的内容发生变化，比如主界面的重量变化，传感器内码值、温度等信息变化；第三，仪表界面没有变化时，理论上每秒3~5张图片会自动保存至仪表内存。

4 结语

无人值守汽车衡称重系统的成功应用是企业管理的先进创新模式，是企业持续改革的先决条件，也是解决“提高劳动生产率，减少协同”主要矛盾的有效途径。系统的顺利运行不仅需要良好的管理和实践，还需要具体的原因分析，要根据过去的经验以及当地的实际问题，做到准确、直接、高效，确保无人值守汽车衡称重系统运行可靠、稳定，实现企业经济效益和社会效益的双丰收。

参考文献

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