無(wú)人值守自動(dòng)稱重系統(tǒng)施工中的應(yīng)用

殷海霞

（中國(guó)水利水電第十二工程局有限公司 浙江杭州 310004）

1 工程概況

夾巖水利工程為I等工程，包括水源工程、畢大供水工程、灌區(qū)骨干輸水工程3大部分。水源工程擬建壩址位于七星關(guān)區(qū)與納雍縣界河六沖河中游潘家?guī)r處。工程設(shè)計(jì)灌溉面積為90萬(wàn)畝，總供水人口267萬(wàn)人，多年平均發(fā)電量2.2億kW·h。夾巖水庫(kù)正常蓄水位1323m，死水位1305m，電站總裝機(jī)3臺(tái)總?cè)萘?0MW?？偢汕自O(shè)計(jì)流量為34m3/s，畢大供水工程設(shè)計(jì)流量為6m3/s。

整個(gè)大壩填筑為面板堆石壩，需要填筑石方總量約540萬(wàn)m3，實(shí)際填筑工期約30個(gè)月，平均每月需18萬(wàn)m3，按每車24m3計(jì)算，每天需要車數(shù)18萬(wàn)/30d/24m3每車=250車，但實(shí)際高峰期每天可能達(dá)到450～500車左右，傳統(tǒng)過(guò)磅方式根本沒(méi)有辦法滿足生產(chǎn)需要，人員過(guò)磅記賬強(qiáng)度也沒(méi)有辦法滿足要求，所以?shī)A巖水利工程決定應(yīng)用無(wú)人值守自動(dòng)稱重系統(tǒng)。通過(guò)現(xiàn)代射頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳送技術(shù)、及地磅鋼梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整合來(lái)完成這套全自動(dòng)無(wú)人稱重記錄系統(tǒng)工程。

2 系統(tǒng)簡(jiǎn)介及工作原理

本智能稱重系統(tǒng)由汽車衡稱重設(shè)備、電子IC卡標(biāo)識(shí)系統(tǒng)、欄桿機(jī)、電子誘導(dǎo)顯示器、車道監(jiān)控?cái)z像機(jī)、語(yǔ)音廣播系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)、場(chǎng)地監(jiān)控系統(tǒng)和必要的輔助材料組成，如圖1所示。

在運(yùn)用該系統(tǒng)的過(guò)程最后，車輛進(jìn)場(chǎng)前，需在項(xiàng)目部安全環(huán)保部門(mén)辦理臺(tái)賬登記手續(xù)（三證齊全），手續(xù)齊全后發(fā)項(xiàng)目部自編號(hào)，由設(shè)備物資科進(jìn)行電子標(biāo)簽的錄入信息工作，錄入完成后裝料，裝料到達(dá)自動(dòng)稱重系統(tǒng)后看指示燈（紅綠燈），當(dāng)綠燈亮?xí)r，車輛行駛到電子標(biāo)簽掃描區(qū)域，掃描成功后道閘打開(kāi)，車輛進(jìn)入稱臺(tái)中間（此時(shí)紅外線已掃描）不用停車方可稱重記錄，記錄成功后語(yǔ)音提示稱重保存成功，顯示屏顯示稱重?cái)?shù)據(jù)，道閘打開(kāi)車輛通過(guò)稱重完畢。

圖1 智能稱重系統(tǒng)

3 系統(tǒng)組成

3.1 自動(dòng)稱重保存

當(dāng)車輛通過(guò)以下五個(gè)條件時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)稱取重量并計(jì)算出正確結(jié)果保存稱重?cái)?shù)據(jù)，確保稱重?cái)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，如圖2所示。

（1）刷卡成功，調(diào)出該車輛相應(yīng)的信息（車牌號(hào)、貨物名稱等）。

（2）通過(guò)紅外光柵判斷該車輛完全在地磅上。

圖2 自動(dòng)稱重

（3）當(dāng)前重量值＞最小值（預(yù)先設(shè)置值）。

（4）判斷當(dāng)前重量值是穩(wěn)定值。

（5）避免同一車輛重復(fù)保存。

3.2 車號(hào)識(shí)別

車牌號(hào)識(shí)別是通過(guò)讀卡器遠(yuǎn)距離讀卡器和車輛所貼標(biāo)簽，在電腦信息中錄入的車輛信息進(jìn)行讀卡，兩者相吻合后，道閘自動(dòng)打開(kāi)，車輛進(jìn)去地磅實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守過(guò)磅。

3.3 視頻抓拍

本設(shè)計(jì)配備攝像頭2套，安裝在地磅兩側(cè)與電腦同步，可監(jiān)視駕駛室人員上下車情況、刷卡情況、車輛上磅情況，車輛挺穩(wěn)后自動(dòng)拍攝，避免重復(fù)過(guò)磅的作弊現(xiàn)象，如圖3所示。

圖3 攝像頭監(jiān)測(cè)畫(huà)面

3.4 紅外定位

本設(shè)計(jì)在地磅兩側(cè)安裝紅外定位一套，車輛上磅紅外定位通過(guò)電源線發(fā)出信號(hào)與電腦連接，系統(tǒng)會(huì)顯示車輛上磅的順序，系統(tǒng)將控制信號(hào)燈進(jìn)行轉(zhuǎn)換，完成稱重后系統(tǒng)將會(huì)進(jìn)行提示（稱重完畢）。安裝紅外定位可以避免駕駛員利用磅房視線不足壓邊稱重，防止稱重作弊。

3.5 紅綠燈指示

系統(tǒng)在汽車衡進(jìn)口安裝一臺(tái)紅綠燈，提醒駕駛員綠燈允許上磅、紅燈禁止上磅；避免前車未下秤，后車已上秤，造成重量數(shù)據(jù)誤差。

3.6 道閘控制

車輛控制主要由智能道閘和車輛檢測(cè)器組成，有效地控制車輛違規(guī)上磅和未完成稱重下磅的情況。當(dāng)車輛自動(dòng)稱重保存后，軟件系統(tǒng)發(fā)出出口道閘“抬桿”指令，道閘起桿，車輛下磅；系統(tǒng)通過(guò)出口車輛檢測(cè)器（地感）檢查車輛是否完全離開(kāi)地磅，完全離開(kāi)后出口道閘自動(dòng)落桿。

3.7 語(yǔ)音引導(dǎo)

語(yǔ)音系統(tǒng)主要由功放、號(hào)角和麥克風(fēng)組成，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，稱重過(guò)程中具有引導(dǎo)作用，具體語(yǔ)音為：“請(qǐng)刷卡”→“刷卡成功，請(qǐng)上秤”→“請(qǐng)停到秤臺(tái)中間”→“稱重完畢，車號(hào)為某某，重量多少”→“稱重完畢，請(qǐng)離開(kāi)?！?/p>

3.8 大屏幕顯示

地磅自帶的大屏幕只能實(shí)時(shí)顯示重量，不能顯示車號(hào)、毛重、皮重、凈重等文字信息，為方便駕駛員遠(yuǎn)距離觀察稱重詳細(xì)結(jié)果，安裝LED大屏幕，有效避免上述所述的缺陷，直觀顯示稱重結(jié)果。

4 稱重物料管控平臺(tái)

為了方便項(xiàng)目部管理，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供最新數(shù)據(jù)信息，項(xiàng)目部安裝物料管控遠(yuǎn)程平臺(tái)，該系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳遞最新稱重?cái)?shù)據(jù)，通過(guò)PC或手機(jī)遠(yuǎn)程查看地磅端的稱重?cái)?shù)據(jù)、圖片、視頻等。該平臺(tái)可對(duì)稱重磅單審核和物料結(jié)算形成結(jié)算單據(jù)。同時(shí)，磅單審核可掃描磅單條碼驗(yàn)正數(shù)據(jù)真實(shí)性，或通過(guò)系統(tǒng)查看稱重磅單明細(xì)。

稱量完成后數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄，并保存數(shù)據(jù)1個(gè)月，通過(guò)稱重物料管控平臺(tái)項(xiàng)目部可以方便提取每天數(shù)據(jù)并核查以前保存的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目信息化管理，比人工記錄更節(jié)約時(shí)間和成本。

5 無(wú)人值守自動(dòng)稱重使用成果

5.1 降低成本

夾巖項(xiàng)目無(wú)人值守稱重系統(tǒng)以安裝的2臺(tái)稱重系統(tǒng)為例。常規(guī)情況是按每個(gè)計(jì)量員8h工作制，每個(gè)磅房通常至少要2人輪崗。每人/月應(yīng)發(fā)工資按5000元計(jì)算，那么一年一個(gè)磅房?jī)H人工工資成本要12萬(wàn)元，2臺(tái)稱重系統(tǒng)人工工資要24萬(wàn)元，而《無(wú)人值守稱重系統(tǒng)》單臺(tái)實(shí)施費(fèi)用為14.8萬(wàn)元。

夾巖項(xiàng)目稱重系統(tǒng)2018年1月安裝完成使用，按照3年考慮，汽車衡計(jì)量操作工資成本累計(jì)節(jié)約72萬(wàn)元。

5.2 無(wú)人值守稱重系統(tǒng)提高效率

傳統(tǒng)的稱重系統(tǒng)以人工操作為主，計(jì)量過(guò)程效率低下，計(jì)量員與司機(jī)溝通耗時(shí)、費(fèi)力，計(jì)量數(shù)據(jù)讀取是否穩(wěn)定以人工判斷為準(zhǔn)，計(jì)量單手動(dòng)開(kāi)具打印，效率不高且極容易犯錯(cuò)，造成項(xiàng)目部損失。無(wú)人值守稱重系統(tǒng)以無(wú)人值守操作，操作全部由電腦一次性完成，將計(jì)量過(guò)程由原來(lái)傳統(tǒng)稱重3～5min縮短至1～1.5min，節(jié)約工期2～3.5min，按照平均節(jié)約3min計(jì)算，則壩體填筑施工期間共計(jì)加快施工進(jìn)度586d，為壩體填筑按期完工奠定了基礎(chǔ)。

5.3 無(wú)人值守稱重系統(tǒng)打擊作弊行為

傳統(tǒng)稱重系統(tǒng)計(jì)量作弊手段層出不窮，車輛不完全上磅、遙控影響傳感器數(shù)據(jù)、更換牌照冒充車輛過(guò)磅、水箱放水、多次重復(fù)計(jì)量騙取計(jì)量單結(jié)算、內(nèi)外串通修改計(jì)量數(shù)據(jù)、偽造計(jì)量單據(jù)等。僅靠項(xiàng)目部管理，很難有效杜絕。無(wú)人值守稱重系統(tǒng)從設(shè)計(jì)之初，充分考慮到項(xiàng)目需求，采用先進(jìn)且成熟的技術(shù)手段，有效防止和打擊以上作弊行為的發(fā)生。

6 結(jié)束語(yǔ)

夾巖項(xiàng)目所有上壩填筑材料通過(guò)快速過(guò)磅無(wú)人值守系統(tǒng)，做到準(zhǔn)確、可靠、高效、基本無(wú)故障，減少管理值守人員成本，避免產(chǎn)生人為干擾，并提高項(xiàng)目部生產(chǎn)效率，加快施工進(jìn)度，充分發(fā)揮各項(xiàng)施工設(shè)備效率，做到上壩料的準(zhǔn)確計(jì)量，可作為以后公司同類施工過(guò)磅技術(shù)的應(yīng)用推廣，具有較大的推廣價(jià)值。