湘潭鋼鐵公司動態(tài)汽車衡無人值守是一種基于稱重計算、計算機、車號識別系統(tǒng)、網(wǎng)絡技術具有車號自 動識別,自動稱重數(shù)據(jù)判斷釆集、數(shù)據(jù)共享、遠程傳輸,能有效地優(yōu)化流程,降低計量成本,防止作弊,提高計量數(shù) 據(jù)準確性和有效性,實現(xiàn)無人值守智能化“網(wǎng)上計量”的全新模式,是新一代衡器計量的發(fā)展趨勢。
為滿足公司ERP系統(tǒng)的需求,實現(xiàn)“網(wǎng)上計 量”。結合我公司的實際情況,決定在湘鋼區(qū)間線上 安裝計量結算秤,作為進廠大宗原材料的交割,以優(yōu) 化進廠物資計量流程,降低成本,提高計量信息的應 用率。同時,為解決設備增多和人員相對較少的矛 盾,優(yōu)化和合理利用人力資源,決定釆用無人值守動態(tài)汽車衡系統(tǒng)。
1.系統(tǒng)功能構成
動態(tài)汽車衡無人值守計量系統(tǒng)由動態(tài)衡稱重設 備、車號識別系統(tǒng)、動態(tài)汽車衡稱重軟件、遠程監(jiān)控軟 件、視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成。如圖1所示。
1.1動態(tài)汽車衡稱重設備
稱重設備選型:由于目前干線上進廠車皮 80%車速超過15lm/b動態(tài)汽車衡需要較強的抗沖擊能 力和自復位能力,因此選用BTA — 40驕式傳感器。 防護等級為IP68線性度達到0.03%,同時具有較強 的自復位能力,能較好地滿足動態(tài)汽車衡的計量要求。
同時,釆用以下措施來提高對設備的保護能力: (1)設置縱向拉桿和橫向拉桿對承重臺面進行縱向、橫向限位,減少臺面水平位移;(2)釆用整體式防爬 框架,防止引軌竄軌對秤臺產(chǎn)生水平?jīng)_擊;(3)在承 重臺面的箱型梁框架內填注水泥,加大秤臺自重,從 而減小臺面的振動。
1.2動態(tài)采集通道
對動態(tài)釆集通道進行改進。內容如下:(1)選用 高精度的供橋電源,最多可帶8只35的電阻傳感器, 其穩(wěn)定性可以達到0. 005%; (2)釆集通道釆樣速率 由0.5k/提高到4k/,s并具備低通濾波功能抑制外 來高頻信息的噪聲干擾;(3)提高A/D轉換精度, 分辯率由12位提高到16位,最大輸出碼值可達 65535 (4)在通道內增加單片機控制電路,將由計 算機程序控制的A/D轉換時序改為單片機程序控制, 避免了計算機任務繁忙而導致的時序控制出錯,有效 地預防了丟車現(xiàn)象的發(fā)生,并為實現(xiàn)網(wǎng)絡遠程監(jiān)控創(chuàng) 造了硬件條件;()將原有單通道升級為雙通道,并 在進廠和出廠兩個方向分別增設一個接近開關,綜合 雙通道的輸入信號和接近開關信號,計算機可以判別 行車方向,并自動補償方向差,從而保證不同方向行 使的列車都具有相同的計量精度。
通過對動態(tài)釆集通道的改進,鐵牛埠動態(tài)軌道衡 的計量能夠實現(xiàn)高速、高精度數(shù)據(jù)釆集,計算機系統(tǒng) 能夠更多、更有效地對原始測量信號進行解析,分析 稱重過程每個AD馬值的變化,確保了動態(tài)計量數(shù)據(jù) 的準確。國家軌道衡計量站根據(jù)國家檢定規(guī)程要求對 該衡檢定,所有數(shù)據(jù)全部滿足國家動態(tài)軌道衡0.5級 精度標準要求。
1.3車號識別系統(tǒng)
在冶金行業(yè)軌道衡計量中率先引入車號自動識別 系統(tǒng)。根據(jù)鐵道部規(guī)定每個標準路局車皮底部都有一 個識別標簽,里面包含了車號與理論自重等信息。在 路軌中間安裝一個微波盒,當火車通過該盒時,盒內 的RF射頻裝置發(fā)出微波信號,同時接收處理標簽反射 回的微波信號,并解調出標簽內的數(shù)據(jù)信息,如圖2
車號自動識別系統(tǒng)有以下優(yōu)點:
(1)識別率高,不受車速過快限制。即使車速達 到50lm/b車號識別系統(tǒng)仍能自動識別標簽信息, 識別率達到100%,完全能夠滿足鐵牛埠干線進廠車 速要求。(2)準確率高。車號識別系統(tǒng)不受人員、天 氣條件限制,誤碼率極低(優(yōu)于10,)確保了計量 信息的完整、準確。(3)自動匹配取代人工匹配。自 動識別出來的車號、自重等信息通過計量管理系統(tǒng)與 計量數(shù)據(jù)自動匹配并上傳,為實現(xiàn)稱量房無人值守、 減員增效奠定了基礎。(4)信息共享。識別出來的標 簽信息包括車號、自重、車皮狀況等內容,可進一步 提供給運輸部、驗配所等相關單位,實現(xiàn)信息共享。
1. 4計量軟件控制系統(tǒng)
計量控制系統(tǒng)主要由現(xiàn)場控制、安全防護、系統(tǒng) 軟件三大模塊組成。
(1)現(xiàn)場控制:在計量點實現(xiàn)質量數(shù)據(jù)和車號的 自動匹配,并通過網(wǎng)絡自動發(fā)送數(shù)據(jù),遠程監(jiān)控站可 對計量點控制操作。(2)安全防護:在計量點室內外 安裝監(jiān)控錄像,通過光纜將視頻信號傳輸?shù)竭h程監(jiān)控 機房內的視頻服務器。視頻服務器將視頻圖像信號錄 制、存儲。(3)系統(tǒng)軟件是整個系統(tǒng)的核心。基于 WindcwXP操作系統(tǒng),軟件設計界面友好,操作簡便, 人機交互性強。程序主要負責計量數(shù)據(jù)的信息釆集和 發(fā)送,將計量數(shù)據(jù)從儀表接收到計算機再發(fā)送到光端 機,然后通過光纜傳送到遠程監(jiān)控站及公司ERP網(wǎng)絡 服務器。遠程監(jiān)控站可監(jiān)控網(wǎng)絡通訊狀態(tài),實現(xiàn)數(shù)據(jù) 的接收、維護、監(jiān)控、上傳、統(tǒng)計、打印、查詢和現(xiàn) 場計量設備的零點跟蹤調整。
2.計量過程簡述
當列車駛入軌道衡臺面時,安裝在室內外的兩臺 攝像機實時記錄視頻信號,車號識別系統(tǒng)釆集到該列 車的相關信息,同時計量數(shù)據(jù)釆集系統(tǒng)自動啟動,實 時計量數(shù)據(jù),與識別出的車號信息相匹配,存儲該車 信息,并通過光纜遠程傳輸?shù)竭h程監(jiān)控站和湘鋼ERP 系統(tǒng)。遠程監(jiān)控機房內的視頻服務器實時接收、監(jiān) 督、錄制和存儲數(shù)據(jù)圖像信號,遠程監(jiān)控站可審核查 詢計量及列車相關信息。
3.結論
自投入運行以來,系統(tǒng)運行穩(wěn)定,計量數(shù)據(jù)準確, 視頻圖像清晰穩(wěn)定無抖動,車號自動識別系統(tǒng)無錯報、 漏報現(xiàn)象。司秤人員減少8人,提高了工作效率,取得 了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。同時也為實現(xiàn)高智能 化的集中管理、網(wǎng)上計量打下了堅實的基礎。