無人值守自動稱重系統施工中的應用

殷海霞

（中國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、灌區骨干輸水工程3大部分。水源工程擬建壩址位于七星關區與納雍縣界河六沖河中游潘家巖處。工程設計灌溉面積為90萬畝，總供水人口267萬人，多年平均發電量2.2億kW·h。夾巖水庫正常蓄水位1323m，死水位1305m，電站總裝機3臺總容量90MW。總干渠渠首設計流量為34m3/s，畢大供水工程設計流量為6m3/s。

整個大壩填筑為面板堆石壩，需要填筑石方總量約540萬m3，實際填筑工期約30個月，平均每月需18萬m3，按每車24m3計算，每天需要車數18萬/30d/24m3每車=250車，但實際高峰期每天可能達到450～500車左右，傳統過磅方式根本沒有辦法滿足生產需要，人員過磅記賬強度也沒有辦法滿足要求，所以夾巖水利工程決定應用無人值守自動稱重系統。通過現代射頻技術、計算機軟件技術、遠程數據傳送技術、及地磅鋼梁結構設計的整合來完成這套全自動無人稱重記錄系統工程。

2 系統簡介及工作原理

本智能稱重系統由汽車衡稱重設備、電子IC卡標識系統、欄桿機、電子誘導顯示器、車道監控攝像機、語音廣播系統、計算機管理系統、場地監控系統和必要的輔助材料組成，如圖1所示。

在運用該系統的過程最后，車輛進場前，需在項目部安全環保部門辦理臺賬登記手續（三證齊全），手續齊全后發項目部自編號，由設備物資科進行電子標簽的錄入信息工作，錄入完成后裝料，裝料到達自動稱重系統后看指示燈（紅綠燈），當綠燈亮時，車輛行駛到電子標簽掃描區域，掃描成功后道閘打開，車輛進入稱臺中間（此時紅外線已掃描）不用停車方可稱重記錄，記錄成功后語音提示稱重保存成功，顯示屏顯示稱重數據，道閘打開車輛通過稱重完畢。

圖1 智能稱重系統

3 系統組成

3.1 自動稱重保存

當車輛通過以下五個條件時，系統自動稱取重量并計算出正確結果保存稱重數據，確保稱重數據的準確性，如圖2所示。

（1）刷卡成功，調出該車輛相應的信息（車牌號、貨物名稱等）。

（2）通過紅外光柵判斷該車輛完全在地磅上。

圖2 自動稱重

（3）當前重量值＞最小值（預先設置值）。

（4）判斷當前重量值是穩定值。

（5）避免同一車輛重復保存。

3.2 車號識別

車牌號識別是通過讀卡器遠距離讀卡器和車輛所貼標簽，在電腦信息中錄入的車輛信息進行讀卡，兩者相吻合后，道閘自動打開，車輛進去地磅實現無人值守過磅。

3.3 視頻抓拍

本設計配備攝像頭2套，安裝在地磅兩側與電腦同步，可監視駕駛室人員上下車情況、刷卡情況、車輛上磅情況，車輛挺穩后自動拍攝，避免重復過磅的作弊現象，如圖3所示。

圖3 攝像頭監測畫面

3.4 紅外定位

本設計在地磅兩側安裝紅外定位一套，車輛上磅紅外定位通過電源線發出信號與電腦連接，系統會顯示車輛上磅的順序，系統將控制信號燈進行轉換，完成稱重后系統將會進行提示（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

系統在汽車衡進口安裝一臺紅綠燈，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，造成重量數據誤差。

3.6 道閘控制

車輛控制主要由智能道閘和車輛檢測器組成，有效地控制車輛違規上磅和未完成稱重下磅的情況。當車輛自動稱重保存后，軟件系統發出出口道閘“抬桿”指令，道閘起桿，車輛下磅；系統通過出口車輛檢測器（地感）檢查車輛是否完全離開地磅，完全離開后出口道閘自動落桿。

3.7 語音引導

語音系統主要由功放、號角和麥克風組成，實現人機對話，稱重過程中具有引導作用，具體語音為：“請刷卡”→“刷卡成功，請上秤”→“請停到秤臺中間”→“稱重完畢，車號為某某，重量多少”→“稱重完畢，請離開。”

3.8 大屏幕顯示

地磅自帶的大屏幕只能實時顯示重量，不能顯示車號、毛重、皮重、凈重等文字信息，為方便駕駛員遠距離觀察稱重詳細結果，安裝LED大屏幕，有效避免上述所述的缺陷，直觀顯示稱重結果。

4 稱重物料管控平臺

為了方便項目部管理，為領導決策提供最新數據信息，項目部安裝物料管控遠程平臺，該系統實時傳遞最新稱重數據，通過PC或手機遠程查看地磅端的稱重數據、圖片、視頻等。該平臺可對稱重磅單審核和物料結算形成結算單據。同時，磅單審核可掃描磅單條碼驗正數據真實性，或通過系統查看稱重磅單明細。

稱量完成后數據自動記錄，并保存數據1個月，通過稱重物料管控平臺項目部可以方便提取每天數據并核查以前保存的數據，實現項目信息化管理，比人工記錄更節約時間和成本。

5 無人值守自動稱重使用成果

5.1 降低成本

夾巖項目無人值守稱重系統以安裝的2臺稱重系統為例。常規情況是按每個計量員8h工作制，每個磅房通常至少要2人輪崗。每人/月應發工資按5000元計算，那么一年一個磅房僅人工工資成本要12萬元，2臺稱重系統人工工資要24萬元，而《無人值守稱重系統》單臺實施費用為14.8萬元。

夾巖項目稱重系統2018年1月安裝完成使用，按照3年考慮，汽車衡計量操作工資成本累計節約72萬元。

5.2 無人值守稱重系統提高效率

傳統的稱重系統以人工操作為主，計量過程效率低下，計量員與司機溝通耗時、費力，計量數據讀取是否穩定以人工判斷為準，計量單手動開具打印，效率不高且極容易犯錯，造成項目部損失。無人值守稱重系統以無人值守操作，操作全部由電腦一次性完成，將計量過程由原來傳統稱重3～5min縮短至1～1.5min，節約工期2～3.5min，按照平均節約3min計算，則壩體填筑施工期間共計加快施工進度586d，為壩體填筑按期完工奠定了基礎。

5.3 無人值守稱重系統打擊作弊行為

傳統稱重系統計量作弊手段層出不窮，車輛不完全上磅、遙控影響傳感器數據、更換牌照冒充車輛過磅、水箱放水、多次重復計量騙取計量單結算、內外串通修改計量數據、偽造計量單據等。僅靠項目部管理，很難有效杜絕。無人值守稱重系統從設計之初，充分考慮到項目需求，采用先進且成熟的技術手段，有效防止和打擊以上作弊行為的發生。

6 結束語

夾巖項目所有上壩填筑材料通過快速過磅無人值守系統，做到準確、可靠、高效、基本無故障，減少管理值守人員成本，避免產生人為干擾，并提高項目部生產效率，加快施工進度，充分發揮各項施工設備效率，做到上壩料的準確計量，可作為以后公司同類施工過磅技術的應用推廣，具有較大的推廣價值。