出租車計價器檢定系統的設計

趙云麗　柏紅梅

（南陽市質量技術監督檢驗測試中心，河南　南陽　473000）

出租車計價器檢定系統的設計

趙云麗柏紅梅

（南陽市質量技術監督檢驗測試中心，河南南陽473000）

為了進一步提高出租車計價器檢定工作的工作效率，設計一個出租車計價器檢定系統，著重介紹該系統的設計思路、結構及主要功能。該系統分為計價器檢定裝置和信息管理系統兩部分，可以實現出租車計價器計程誤差的檢定，并利用數據庫對檢定記錄進行有效的管理。通過實際檢驗，該系統達到了預期的設計目的。

出租車計價器；檢定；單片機；信息管理系統

隨著我國國民經濟的飛速發展，我國民眾的生活水平日益提高，我國出租汽車的數量也迅速增多，統計數據表明，截至2014年，全國約有137萬輛出租車，全國出租車年增長率約為3%，相應計量檢定機構的出租車計價器檢定工作量變得相當繁重［1，2］。目前，某些出租車計價器檢定控制裝置仍然由機械元器件組成，對出租車輛、出租車駕駛員、檢定記錄等相關記錄仍然采用紙質記錄，工作效率較低，數據安全性較差［3-5］。本文設計了一個出租車計價器檢定系統，以期能夠進一步提高出租車計價器檢定工作的工作效率，以及檢定數據的可靠性和安全性。

1　總體設計思路

出租車計價器檢定系統由計價器檢定裝置和計價器檢定信息管理系統兩部分組成。根據國家質量監督檢驗總局2009年發布的《出租車計價器檢定規程》（JJG517-2009）要求：“出租車計價器不能使用電子分頻器，也不能引用電子車速里程表傳感器的信號替代計價器的傳感器”［6］。計價器檢定裝置以單片機STC89C52為核心，通過變頻器控制電機拖動出租車車輪運轉，根據檢定裝置電機的運轉速度、累計轉數和出租車計價器檢測點的轉數和輪胎尺寸以及計價器的顯示數值，計算得到出租車計價器的計程誤差，計價器計程誤差合格范圍為（-4.0%～+1.0%），若計價器的計程誤差在此范圍內為合格，超過此范圍為不合格。計價器檢定信息管理系統主要負責控制計價器檢定裝置、系統參數設置和檢定記錄的管理。整個出租車計價器檢定系統由計價器檢定信息管理系統發出指令，計價器檢定裝置接受并執行指令，控制機械裝置執行機構的動作，并將采集的數據發送給計價器檢定信息管理系統。出租車計價器檢定系統工作流程如圖1所示。

2　計價器檢定裝置設計

計價器檢定裝置主要由機械裝置和測控電路組成，機械裝置主要根據檢定要求拖動被檢車輛產生傳感器的信號，測控電路部分采用STC89C52單片機對傳感器信號進行檢測、處理，并將數據通過串口傳輸給計價器檢定信息管理系統。

圖1　出租車計價器檢定系統工作流程

2.1機械裝置設計

計價器檢定裝置的機械裝置部分主要包括驅動電機、起落架、制動裝置、滾輪和霍爾傳感器等。滾輪由主滾輪和副滾輪組成，主滾輪起傳動作用，副滾輪起承托作用，檢測時被檢汽車輪胎落在主副滾輪之間。霍爾傳感器安裝于主滾輪軸端，當主滾輪轉動一周，霍爾傳感器將采集的信號，傳遞給單片機STC89C52進行計數。本設計中的主滾輪周長1m，采用三菱變頻器FR-D720S-1.5KCHT對電機轉速進行調速，實現對主滾輪傳動的控制，通過晶體管陣列MC1413控制升降板步進電機，從而確保檢測時車胎在主副滾輪之間。

2.2測控電路設計

測控電路部分主要包括電源模塊、顯示模塊、主控模塊、測量模塊和電機驅動模塊等部分組成。其中，測量模塊為測控電路中的核心部分，其原理如下：被檢汽車駛入檢測臺，步進電機啟動，車輪運轉，輪胎下降至兩滾輪之間，變頻器啟動，電機轉動速度取決于變頻器頻率。霍爾傳感器對電機轉動進行記錄并傳入單片機STC89C52，由單片機變成換算的數字量q（車輛特征系數），并通過串口發送到信息管理系統，顯示于操作界面。q表示車輛每行駛1 km發動機通過檢測輪傳輸給出租車計價器的信號數。而被檢車行駛1km發動機通過滾輪傳輸給計價器的信號數記做k。k為可調值。q與k兩者相比較，若相等，說明被檢測出租車計價器合格；反之，不合格，并調特征量k，使其與q相同。

3　計價器檢定信息管理系統設計

計價器檢定信息管理系統主要負責對計價器檢定裝置的控制、系統參數設置和檢定數據的管理。計價器檢定信息管理系統是基于PyQT4開發的桌面應用程序，系統數據庫采用MySQL設計，系統采用C/S架構，通過pySerial模塊對計算機的串口進行操作，控制計價器檢定裝置的運行和數據傳輸。

3.1功能設計

根據《出租汽車計價器檢定規程》（JJG517-1998）的要求和出租車計價器檢定工作的實際需要［7-9］，在整個出租車計價器檢定的工作過程中，主要涉及的對象包括計價器、出租車輛、出租車駕駛員、出租車公司、檢定裝置、檢定記錄和檢定人員等。基于面向對象的思想，計價器檢定信息管理系統主要包括檢定過程管理、檢定記錄管理、計價器管理、出租車管理、駕駛員管理、出租車公司管理、檢定裝置管理、數據庫管理和系統管理等模塊，具體系統功能結構如圖2所示。

圖2　系統功能結構圖

其中，檢定過程管理模塊主要包括計價器檢定、檢定系統自檢等功能。檢定記錄管理模塊主要包括檢定記錄查詢、檢定記錄統計、檢定記錄報表、檢定證書打印等功能。計價器管理模塊主要包括計價器信息管理、輪胎信息管理、計價器維修管理、輪胎更換管理、計價器掛失管理和計算機更換管理等功能。出租車管理模塊主要包括出租車信息管理、出租車駕駛員信息管理、年度未檢定車輛管理。檢定裝置管理模塊主要包括檢定裝置基本信息管理、檢定參數設置、網絡通信管理、串口管理等功能。數據庫管理模塊主要包括數據庫初始化、數據庫參數、數據庫備份和數據庫恢復等功能。系統管理模塊主要包括系統用戶管理、系統用戶權限管理、用戶界面管理等功能。

3.2檢定流程分析

本文設計的計價器檢定系統在進行計價器的檢定工作時，需要計價器檢定裝置和計價器信息管理系統協同工作，計價器的檢定過程如圖3所示。

圖3　檢定過程流程圖

3.2.1系統自檢。該過程首先對通訊網絡進行檢測，檢測計價器檢定裝置是否能夠正常接收檢定信息系統發出的指令，如果通訊網絡正常，接著檢測各傳感器是否能正常工作。

3.2.2系統初始化。系統自檢正常后，根據檢定車輛的類型，系統將各計數器清零，設置檢定裝置主滾輪所需運轉的圈數和轉速。

3.2.3電機運轉。當計數器未達到設定條件時，計價器檢定裝置主滾輪按照設定的圈數和轉速進行運轉。

3.2.4數據傳輸。當計數完成后，計價器檢定裝置將傳感器采集到的數據通過串口上傳到計價器信息管理系統。

3.2.5數據處理。計價器信息管理系統接收到計算機檢定裝置傳遞的數據后，讀取被檢車輛和計價器的相關信息，計算該計價器的超程誤差，判斷是否處于合格范圍內，并將各數據存入數據庫中。

3.2.6系統復位。數據處理完畢后，將計算機檢定裝置恢復初始狀態，待下輛被檢車輛進行檢測；檢定信息管理系統打印輸出檢定證書，并建立新的空白檢定記錄。

4　結語

本文設計了一個出租車計價器檢定系統，該系統由計價器檢定裝置和檢定信息管理系統兩部分組成。計價器檢定裝置以單片機STC89C52為核心，實現計價器的檢定；檢定信息管理系統控制檢定裝置的運行，并管理相關檢定信息。目前，該系統工作正常穩定，達到了預期的設計目的。但是自動化程度仍然不足，今后可以引入計算機視覺技術，提高檢定精度，減少檢定信息的錄入工作量；另外，該系統的檢定方式，出租車需要集中到檢定現場，容易造成交通堵塞，能源消耗較大，未來便捷高效的移動檢定系統將是出租車計價器檢定系統的發展方向。

［1］前瞻產業研究院.2015-2020年中國出租車行業經營管理模式與投資發展預測分析報告［EB/OL］.（2015-10-15）［2016-06-20］.http://mt.sohu.com/20151015/n423319197.shtml.

［2］姜樺.我國出租汽車行業的規制研究［D］.成都：西南交通大學，2010.

［3］馬江華.出租車計價器檢定中常見問題的解析［J］.計量與測試技術，2011（8）：42.

［4］宋月超，蔡永洪，王海燕，等.出租車計價器檢定、管理問題匯總和解決方法研究［J］.計量與測試技術，2014（8）：37-39.

［5］劉茂松，項仁偉.出租車計價器“不準”的分析［J］.品牌與標準化，2015（6）：76-77.

［6］JJG517-2009.出租車計價器檢定規程［S］.

［7］張琳，汪顯陽.Access數據庫在出租車計價器檢定管理中的應用［J］.計量與測試技術，2008（12）：20-22.

［8］鄭鳳杰，呂運朋，陳傳嶺.多臺出租車計價器檢定管理系統的設計［J］.自動化與儀器儀表，2004（5）：19-21.

［9］王立忠，王薏林，賀五洋.基于單片機的出租車計價器檢定裝置的設計［J］.吉林大學學報（信息科學版），2014（6）：624-631.

Design of Taximeter Verification System

Zhao YunliBai Hongmei
（Nanyang Municipal Quality and Technical Supervision and Inspection Center，Nanyang Henan 473000）

In order to further improve the efficiency of the taximeter verification，this paper introduced how to design a taximeter calibration system，focusing on the design ideas，structures and functions of the system.The system was divided into the meter verification device and information management system，it could test the taximeter error，and it used a database of test records for effective management.Through the actual inspection，the system was designed to achieve the desired purpose.

taximeter；verification；microcontroller；information management system

U463.7

A

1003-5168（2016）07-0035-03

2016-06-25

趙云麗（1985-），女，碩士，工程師，研究方向：出租車檢定及電氣儀表計量檢定。