浅谈无人值守型自动称重系统在施工中的实践应用

2021-04-03张峥苏峰刘修前

中国设备工程 2021年10期

关键词：作弊无人驾驶员

张峥，苏峰，刘修前

（济南正平自动化设备有限公司，山东济南 250101）

现阶段，随着我国计算机技术以及通讯技术的不断创新，自动化设备持续被应用在各项施工中，自动控制水平也不断地得以提升，本文将以某水利工程中，大坝建设所需材料运输为例，从多方面表现无人值守型自动称重系统在实际工作中的应用优势。

1 系统介绍与工作原理

无人值守自动称重系统主要由以下几个模块组成：汽车电子地磅称重装置、车道内摄像及监控设备、抬杆式电动闸栅栏杆、电子指示牌、语音播报设备、计算机软件支持、全自动称重场地监控覆盖以及一些必要的零散材料。

无人值守自动称重系统的工作原理、流程为：预检车辆在进入场地前，需要在项目部的环保部门做登记，保证人员及车辆的证件齐全，之后项目部发放车辆编号，资料科将车辆信息及编号录入软件系统中，全部信息录入完毕，开始装料，装料完毕后需观察红绿灯指示，绿灯亮起，车辆应当行驶到扫描区域进行电子标签的扫描，标签扫描完毕，车辆驾驶到地磅承台中间位置进行称重，由于红外线装置可以自动扫描，称重过程中不需要停车，直到语音播报称重成功，电子显示屏展示称重数据，抬杆式电动闸栅自动抬起，车辆驶出，称重结束。

2 系统组成

2.1 自动称重数据保存

进行自动称重数据保存，预检车辆需同时满足以下几点条件，方能全程自动化地进行重量的称取和称重结果的统计，并保证计量结果的准确性：

（1）电子标签扫描完毕后，车辆车牌号以及预检货物名称与车辆信息一致。

（2）红外线装置扫描检查，保证车辆车身完全在地磅称重区域内。

（3）预检车辆的重量需大于称重设备预先设定的称重的最小值。

（4）预检车辆称重数值稳定，无波动。

（5）一车一编号，避免一车多次称重，影响称重准确性。

2.2 车号识别

运用读卡器可远距离读取车身的电子标签，与计算机软件中录入的信息进行匹配，若信息一致，抬杆式电动闸栅栏杆自动抬起，预检车辆进入待检区域。

2.3 视频抓拍

在称重区域的地磅两侧，安装2套联网摄像头，可以电脑同步视频画面，左右两侧各一摄像头，不仅可以看到司机有没有漏刷卡的问题，还可以直观地看到待检车辆是否完全在地磅上，车辆进入称重区域摄像头自动拍照，同步电脑。

2.4 红绿灯指示

在预检车辆进入称重区域之前的位置，安装红绿灯装置，用来提醒驾驶员是否可以上榜称重，当红灯亮起时，说明前车还未下称，里面数据混乱，禁止上称，当绿灯亮起时，可以上称称重。

2.5 红外定位

为了避免驾驶员在称重时作弊，或者由于视野盲区导致车辆没有完全上榜的问题。需在称重台左右两侧安装红外定位仪，通过数据线与电脑端进行数据传输，电脑端会自动排列车辆上榜称重顺序，进而通过红绿信号灯的指示，指导车辆有序进行称重。

2.6 语音引导

在无人值守的自动称重系统中，语音播报的模块主要是对驾驶员起到引导作用。例如，提示驾驶员刷卡、车辆上称等，当车辆没有完全停在称台上时，提示驾驶员规范停车，称重完毕后播报车号及称重重量并引导驾驶员离场。

2.7 道闸引导

在道闸引导方面，主要由抬杆式电动闸栅于车辆检测器的配合对车辆进行引导，避免车辆未按照规定上称和提前下称导致称重数据不准确的问题发生。当车辆称重完成数据上传完毕后，计算机发出抬杆信号，电动闸栅抬起，车辆下称离开，此时，位于出口位置的车辆检测器，通过地磅的电子元件感知车辆是否完全下称，完全下称后，计算机输出电动闸栅落杆信号。

2.8 大屏幕显示

由于称重地磅的显示屏只能显示实时的称重数据，为方便驾驶员获取称重过程中的所有信息，比如车牌号、空车重量、满载后的重量等信息，可外接大屏幕显示装置。

3 称重物料监管平台

在施工过程中，运用无人值守型的自动称重系统，由于属于全程无人操作，为方便实时查看现场情况，项目部需安装称重监管平台。通过该平台的数据传输，可以随时随地通过电脑端或者移动端实时地查看称重区域的数据、视图等现状。该平台结合结算系统，还可以线上对称重单及一些物料单据进行审核。不仅如此，过称磅单审核完毕后，可以通过系统查验磅单详细数据，核查其数据是否真实。

系统在完成数据记录后，会自动将数据保存至云端，一个月内可以随时通过监管平台查看每天的数据，相比人工记录而言，不仅节约时间和人工成本，同时极大地降低了数据记录的错误率，对工程项目的信息化管理起到了积极的推动作用。

4 无人值守自动称重系统的实践效果

以某水利工程运用无人值守型自动称重系统为例，位于西北地区的某水利工程，其拟建的大坝设计概况为：大坝灌溉面积100万亩，需为288万人提供用水需求，平均年发电量为2.5亿千瓦时，其水库的正常蓄水位和死水位分别为1422米和1402米。大坝填筑方式为石方填筑，计划需要石方量为600万立方米，计划工期为36个月。下面分别在成本、效率以及行为规范方面对无人值守型自动称重系统的实践效果进行分析。

4.1 降低成本

以项目工程中安装两台称重系统为例，传统的人工计量方式，每台称重系统至少要两人轮岗值班记录数据，每人每天工作时间为8小时，每人月工资按照6000元计算，传统的计量方式不考虑设备损耗的情况下，仅从人工成本角度看，一台称重设备一年的人工工资支出为144000元，两台称重设备同时运行，一年人工工资支出达到了288000元，然而，无人值守型自动称重系统单台设备费用约为15万元，按照设备损耗，无人值守型自动称重设备运行年限为三年计算，相比传统的人工计量方式，在工资成本方面可节约56.4万元，因此，在降低成本方面，无人值守型自动称重系统的优势较为明显。

4.2 提高效率

根据施工设计概况，总石方量为600万立方米，工期为36个月，计算可得平均每个月需要17万立方米的石方，以每车最大承载能力为25立方米计算，在工期范围内，每天就需要227车的石方，但在实际施工过程中用料高峰阶段可能达到每天500车左右，传统的称重方式难以满足工作需要，在高强度的工作状态下，人工称重记录也存在一定的弊端。其次，传统的称重计量方式，全程为人工操作，不熟悉流程的驾驶员需不断与计量员沟通，可能影响计量员对称重数据的读取，手动打印计量单据也比较费时、费力，在车辆较多的情况下，由于人工操作效率低下，很容易出现车辆拥堵的情况。然而，在无人值守型自动称重系统中，全程无人操作，驾驶员根据场内引导提示，按部就班地进行过磅称重操作，计量所有时间从传统的单车次5分钟左右缩短为每车次2分钟左右，单车次节约工期3分钟，在整个施工过程中，无人值守型自动称重设备相比传统称重方式在工期上就可以节约510天左右，因此，无人值守型自动称重系统不仅提高了工作效率和工作准确率，对按期竣工也做出了极大的贡献。

4.3 减少作弊行为

在传统的称重计量方式上，诸多作弊手段可以影响计量结果，例如，车辆故意不完全上称、更换车牌代替车辆、故意重复计量、驾驶员与计量员串通修改数据、伪造打印单据等，严重地影响着项目部的效益，依靠人员管理的措施很难完全避免作弊行为的发生。但是，在无人值守自动称重系统中，利用红外设备可以有效监测车辆是否完全上称，通过电子标签的自动扫描，有效核实车辆信息，一车一杆的引导方式以及传感器互联设备避免了车辆重复称重的作弊行为，全程无人工操作，智能化引导避免了驾驶员与计量员相互串通的行为发生，因此，自动称重系统可以有效避免驾驶员的作弊行为，保证项目收益。