湘潭钢铁公司动态汽车衡无人值守是一种基于称重计算、计算机、车号识别系统、网络技术具有车号自 动识别,自动称重数据判断釆集、数据共享、远程传输,能有效地优化流程,降低计量成本,防止作弊,提高计量数 据准确性和有效性,实现无人值守智能化“网上计量”的全新模式,是新一代衡器计量的发展趋势。
为满足公司ERP系统的需求,实现“网上计 量”。结合我公司的实际情况,决定在湘钢区间线上 安装计量结算秤,作为进厂大宗原材料的交割,以优 化进厂物资计量流程,降低成本,提高计量信息的应 用率。同时,为解决设备增多和人员相对较少的矛 盾,优化和合理利用人力资源,决定釆用无人值守动态汽车衡系统。
1.系统功能构成
动态汽车衡无人值守计量系统由动态衡称重设 备、车号识别系统、动态汽车衡称重软件、远程监控软 件、视频监控系统组成。如图1所示。
1.1动态汽车衡称重设备
称重设备选型:由于目前干线上进厂车皮 80%车速超过15lm/b动态汽车衡需要较强的抗冲击能 力和自复位能力,因此选用BTA — 40骄式传感器。 防护等级为IP68线性度达到0.03%,同时具有较强 的自复位能力,能较好地满足动态汽车衡的计量要求。
同时,釆用以下措施来提高对设备的保护能力: (1)设置纵向拉杆和横向拉杆对承重台面进行纵向、横向限位,减少台面水平位移;(2)釆用整体式防爬 框架,防止引轨窜轨对秤台产生水平冲击;(3)在承 重台面的箱型梁框架内填注水泥,加大秤台自重,从 而减小台面的振动。
1.2动态采集通道
对动态釆集通道进行改进。内容如下:(1)选用 高精度的供桥电源,最多可带8只35的电阻传感器, 其稳定性可以达到0. 005%; (2)釆集通道釆样速率 由0.5k/提高到4k/,s并具备低通滤波功能抑制外 来高频信息的噪声干扰;(3)提高A/D转换精度, 分辩率由12位提高到16位,最大输出码值可达 65535 (4)在通道内增加单片机控制电路,将由计 算机程序控制的A/D转换时序改为单片机程序控制, 避免了计算机任务繁忙而导致的时序控制出错,有效 地预防了丢车现象的发生,并为实现网络远程监控创 造了硬件条件;()将原有单通道升级为双通道,并 在进厂和出厂两个方向分别增设一个接近开关,综合 双通道的输入信号和接近开关信号,计算机可以判别 行车方向,并自动补偿方向差,从而保证不同方向行 使的列车都具有相同的计量精度。
通过对动态釆集通道的改进,铁牛埠动态轨道衡 的计量能够实现高速、高精度数据釆集,计算机系统 能够更多、更有效地对原始测量信号进行解析,分析 称重过程每个AD马值的变化,确保了动态计量数据 的准确。国家轨道衡计量站根据国家检定规程要求对 该衡检定,所有数据全部满足国家动态轨道衡0.5级 精度标准要求。
1.3车号识别系统
在冶金行业轨道衡计量中率先引入车号自动识别 系统。根据铁道部规定每个标准路局车皮底部都有一 个识别标签,里面包含了车号与理论自重等信息。在 路轨中间安装一个微波盒,当火车通过该盒时,盒内 的RF射频装置发出微波信号,同时接收处理标签反射 回的微波信号,并解调出标签内的数据信息,如图2
车号自动识别系统有以下优点:
(1)识别率高,不受车速过快限制。即使车速达 到50lm/b车号识别系统仍能自动识别标签信息, 识别率达到100%,完全能够满足铁牛埠干线进厂车 速要求。(2)准确率高。车号识别系统不受人员、天 气条件限制,误码率极低(优于10,)确保了计量 信息的完整、准确。(3)自动匹配取代人工匹配。自 动识别出来的车号、自重等信息通过计量管理系统与 计量数据自动匹配并上传,为实现称量房无人值守、 减员增效奠定了基础。(4)信息共享。识别出来的标 签信息包括车号、自重、车皮状况等内容,可进一步 提供给运输部、验配所等相关单位,实现信息共享。
1. 4计量软件控制系统
计量控制系统主要由现场控制、安全防护、系统 软件三大模块组成。
(1)现场控制:在计量点实现质量数据和车号的 自动匹配,并通过网络自动发送数据,远程监控站可 对计量点控制操作。(2)安全防护:在计量点室内外 安装监控录像,通过光缆将视频信号传输到远程监控 机房内的视频服务器。视频服务器将视频图像信号录 制、存储。(3)系统软件是整个系统的核心。基于 WindcwXP操作系统,软件设计界面友好,操作简便, 人机交互性强。程序主要负责计量数据的信息釆集和 发送,将计量数据从仪表接收到计算机再发送到光端 机,然后通过光缆传送到远程监控站及公司ERP网络 服务器。远程监控站可监控网络通讯状态,实现数据 的接收、维护、监控、上传、统计、打印、查询和现 场计量设备的零点跟踪调整。
2.计量过程简述
当列车驶入轨道衡台面时,安装在室内外的两台 摄像机实时记录视频信号,车号识别系统釆集到该列 车的相关信息,同时计量数据釆集系统自动启动,实 时计量数据,与识别出的车号信息相匹配,存储该车 信息,并通过光缆远程传输到远程监控站和湘钢ERP 系统。远程监控机房内的视频服务器实时接收、监 督、录制和存储数据图像信号,远程监控站可审核查 询计量及列车相关信息。
3.结论
自投入运行以来,系统运行稳定,计量数据准确, 视频图像清晰稳定无抖动,车号自动识别系统无错报、 漏报现象。司秤人员减少8人,提高了工作效率,取得 了较好的经济效益和社会效益。同时也为实现高智能 化的集中管理、网上计量打下了坚实的基础。