超限检测系统常见故障及处理措施

朱 旭，兰 晋

(太原理工大学信息工程学院，山西太原030024)

改革开放以来，经济增长稳步提升，与此同时，车辆超载超限的情况也时有发生，对公路的损害和人民生活都带来了严重危害。因此，超限检测系统在高速超限检测方面起着重要作用。其工作状态和性能直接决定了车辆通过的结果和工作效率等问题。在日常保养维护中，需要针对不同情况，给出相应的应对措施。本文根据调查发现的主要问题，给出相应的应对措施。

1 原理

1.1 超限检测系统原理

检测站的超限检测系统包括地感、光幕、秤台、测轮器、抓拍设备以及一些用于处理数据的仪表。车辆驶入检测区后，首先触发地感进而启动抓拍，获取车牌信息，经处理后，传送给检测站(数据库)。接着当车辆以匀速通过时，车轮首先压上测轮器，通过其判断车辆的轴型以及轴数。然后，车辆压上称台，从传感器得到微弱的电信号，经过仪表放大、滤波、A/D转换、微处理器处理数据后，测得每一轴组的重量，最后完全全部通过后，将每一轴组的重量相加，得到整车重量，将处理结果保存于数据库。同时光幕收尾，完成整个测量。

图1 动态汽车衡称重原理

1.2 数据传输过程

从检测站数据库中提取数据——抓拍得到的图片信息和称重结果信息。通过视频分配器将其分给各车道，对应于每个车道都有一对VGA视频传输器，一个用于发送，一个用于接收，中间用5类双绞线作为传输介质。如图2所示。

同时，将车辆的重量和轴型等信息传输给收费站，在显示器中显示车辆的车牌和重量以及是否通行。

图2 数据传输过程

2 调查与结果

经过不同检测点、不同时段、不同季节的多种情况考察研究，综合不同厂家的产品出问题的主要故障表现，得出如表1所示结果。表中列出了出现机率较大的5种故障现象，总计112个。由此可见，无图像是最频发的故障和易出问题的方面。

根据这些故障表现以及在日常工作中对于这些问题的处理，掌握在使用中最易出现故障的方面，进行整理整治。

表1 调查结果

3 常用检测方法

在判断超限检测系统时，一般常用的有四个方法:

(1)仪表故障分析提示法:即根据仪表显示出的出错信息分析故障原因。

(2)仪表故障显示分析法:即根据故障导致异常的仪表数据或工作状态显示分析故障。

(3)替代法:使用确认是无故障的器件或仪表部件来替换对应的可疑器件。

(4)拔去其它的外接设备，看仪表是否存在故障来分析原因。

4 故障分析与对策

针对上述调查分析，结合实际工作中的解决办法，给出主要应对方法与预防措施，做好日常保养工作，降低故障发生率。

4.1 故障一:无图像

4.1.1 检查抓拍设备

(1)检查电源是否接入正确

因为现场设备多、杂乱，有时会出现电源线接错或误接的情况发生。所以，应在每根电源线的插头端贴上标签，用于标示每一根电源线的作用以及所连接的设备。显示仪表、打印机、计算机等仪器仪表的电源线插头插入多功能电源插座，电源插座插入外接电源插口。若选配稳压电源，多功能插座插头插入稳压电源，稳压电源插头插入外接电源插口。

(2)确保抓拍设备正常使用

抓拍设备的启用由地感控制，抓拍部分由摄像头和抓拍主机等组成，容易出现死机、焦距不准的情况。因此，检查断开与地感的连接，触发抓拍设备，检查抓拍设备能否正常工作，否则更换抓拍设备。

(3)地感

地感检测车辆是利用车辆经过地面下的通电线圈后，致使闭合线圈磁通量发生变化，再根据磁通量的变化量进行侦测，以致车压到地感线圈时发出存在脉冲，车过地感后，发出检测脉冲。

地感埋在地面下，经常受到车辆和其他的磨损，极易受到损害，破坏地感结构，影响了磁通量。可在地感上方用铁质材料的物品切割，检测地感线圈两端的电压是否有变化。

4.1.2 检查分配器是否正常

VGA分配器的作用是将电脑主机送出的VGA信号，分别送到多台电脑显示器显示。分配器是由基准电压模块、输入缓冲模块、DC/DC模块和信号输出模块组成，其原理是由基准电压模块产生7.5 V基准电压输出与输入缓冲模块连接，DC/DC模块将24V DC输入转换为1 5V DC输出与信号输出模块连接，输入缓冲模块将输入电流信号流经一精密电阻变成电压信号并将其缓冲放大，再经信号输出模块将此电压信号转换回电流信号输出。并将其中每一路4 mA～20 mA电流信号，转换成多路相等的信号。若没有图像，可更改其他接口，观察是否有信号输出，若是有，则证明是该接口损坏。

4.1.3 检查 VGA

VGA接收端和发送端是由网线传输，由于网线接头接触不良，有可能会造成线路不通，检查VGA接口或更换VGA连接线，摇晃水晶头。检查是否接触不良问题并进行测试是否全通，重压或重做水晶头。布线绕开干扰源或使用屏蔽的网线和水晶头。若图像有色彩但比较花的闪动，用配备的小螺丝刀慢慢调节延长器远端的调节旋钮至满意图像状态。

4.1.4 检查显卡

由于检测站有实时监控和抓拍图片两种，分别由不同显卡控制显示，先重新安装显卡驱动，观察是否有清晰地图像。若不行可先将两块显卡全部拔下，清理显卡的金手指和PCI－E插槽灰尘和异物。若有集成显卡，可将独立显卡拔下后检测集成显卡能否正常工作。再插上另一块显卡，检查其是否正常。若不行可以更换显卡。

4.2 故障二:称重不准

4.2.1 秤台安装环境

秤体安装时地面应平整，了解土壤耐压、冻层及水位情况，保证基坑的通风、排水，保证电子汽车衡不因下雨或其他原因而淹入水中;如果地基松软，应作加固处理，如铺设钢筋或打桩，以防基础下沉;基础必须下挖至当地冻土层以下;称重传感器底板台面中心的等高偏差要小于3 mm，采用二次灌浆的办法来定位地脚螺栓和底板。秤台四周间隙不得有异物存在，经常检查间隙是否符合要求。

4.2.2 传感器

(1)安装

本设计横移机构的驱动装置不与托盘固定，将驱动装置安装在地面和框架上，这样的优点可以防止动力源与托盘固定时对电机的供电和控制都不方便，同时可以提高安全系数也可以保证整体美观。

传感器在称量过程中是采样的设备，重量信息转换为微弱电信号，重量越大，输出的电信号越大。其是否正常工作直接影响最终结果。

在安装时，连接件支承柱头部涂一层黄油，擦干净传感器支承孔，并涂一层黄油，将连接件支承头插进传感器支承孔内，再将连接件定位板装上，并与传感器连接起来。检查承载器周围是否有异物卡死或相碰，承载器活动是否自如，传感器紧固螺栓是否松动。

(2)检测

传感器由红、黑、蓝、白四根线组成，红、黑是电源激励正负，蓝白是信号正负，用万用表测输入与输出阻值是否在合格证要求的范围内。

在秤上无汽车通过的情况下，测量信号电压的差值，如果传感器输出信号电压差过大，则说明传感器损坏，及时更换。

断开所有连接于接线盒的传感器，再将每一个传感器依次与接线盒相连，观察仪表显示是否异常。

4.2.3 处理检测到的电信号

接线盒可将传感器的信号分成四路或者二路进行处理。接线盒最易产生故障的原因是受潮、虚焊、接线头处腐蚀、各接线柱松动、传感器电缆线没有接牢等。可用酒精洗后电吹风吹干，重新焊接虚焊的地方。

4.2.4 光幕

光幕的作用是产生收尾信号，若光幕不能正常收尾，则会产生连车的问题，测出的数据会一直叠加。检查光幕前是否有异物挡住红外接收，由于光幕长期使用，或在扬尘、潮湿环境中使用，红外发射/接收光管上会有积尘 (特别是最下部的几个光点)。红外光幕由于不断扫描，其红外发射光管反复经受电流激励，是较易损坏的器件。红外发射光管损坏，应予更换。

4.2.5 仪表

仪表是进行放大、滤波、AD转换的电子仪表器件，最易受到雷击，或是干扰，主要表现为:显示数字乱跳;显示称重结果欠(过)载;称重显示不回零。

首先，可根据仪表显示的错误提示检查相关部件是否正常。其次，检查供电电源是否为5 V，放大器的工作电压是否正常。然后检查滤波电容是否击穿或漏电。最后检查九针头处连接是否正常。

5 结论

超限快检系统是一套高精度、快速的采样与分析的仪器和各种传感器与检测装置组合形成整个系统。在使用当中，各部分都要按照规定实现各自功能，并且跟其他设备的通讯保持正常，以达到整套系统正常使用。动态汽车衡的故障大部分都是由于使用不当或是保养不完善所造成的，所以，只要平时正确使用，并做到保养，定期或不定期进行校对，就能延长使用寿命，保证超限快检系统的正常工作。在实际工作中，可以综合上述的方法和经验，达到最终找到解决问题的根本办法。

［1］苏振林.信息识别技术在动态汽车衡中的应用［J］.衡器，2009，38(3):8 －9.

［2］王爱平.电子汽车衡的常见故障与解决办法［J］.科技应用，2009，38(2):14 －16.

［3］姚辉岩.电子汽车衡故障的查找及排除方法［J］.中国科技信息，2009，5:144 －145.