無人值守汽車衡工作原理

1、1、概述石化企業(yè)每天都會有運輸油品等車輛的進(jìn)出，運輸方式主要有兩種：鐵路運輸和公路運輸，本方案主要是以汽車衡自動稱重系統(tǒng)為主。傳統(tǒng)的對車輛的管理模式為：車輛到廠時需要停車登記，登記完畢后進(jìn)行稱重，再由人工將車號、單位、品名等數(shù)據(jù)輸入電腦，然后進(jìn)行計量，整個過程即耗時，又加重了操作人員的工作強度，由手工或鍵盤輸入車輛過衡次數(shù)、稱重車輛的車號信息、稱重時間等，存在以下幾個方面的現(xiàn)象：1 .信息的采集靠人工輸入，數(shù)字符號輸入容易產(chǎn)生誤差，難以做到信息的實時性、準(zhǔn)確性；2 .過衡速度較慢，在車輛過衡高峰時出現(xiàn)車輛排隊過衡情況；3 .有些誤差甚至是人為造成，如車輛在汽車衡稱重后，司機不去裝載，而是將汽車

2、車牌調(diào)換后二次過衡，造成企業(yè)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。J為杜絕誤差，提高管理水平，增加效益，在汽車衡稱重系統(tǒng)中安裝RFID長距離無線識別設(shè)備，在進(jìn)出車輛上安裝帶有16位碼的電子標(biāo)簽。電子標(biāo)簽中固定信息全球唯一，不可復(fù)制、不能更改，凡是配有此卡的車輛在稱重時，閱讀器會自動閱讀標(biāo)簽ID碼，實時送到主機以準(zhǔn)確記錄每輛車ID號、車輛信息、通過時間以及重量。AWS(AutoWeighingSystem)車輛智能稱重系統(tǒng)是將電子汽車衡、讀寫器、自動道閘、信號燈、攝像機、顯示屏、紅外儀等集成為智能化系統(tǒng)，自動記錄進(jìn)出車輛車牌號、重量信息、時間信息等，并寫入主機數(shù)據(jù)庫。主機可以實時傳輸數(shù)據(jù)到監(jiān)控計算機，監(jiān)控計算機可以調(diào)

3、用主機數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。2、AWS智能稱重系統(tǒng)設(shè)計2. 1系統(tǒng)特點智能稱重系統(tǒng)利用了微波射頻識別技術(shù)、電子汽車衡技術(shù)、通訊技術(shù)、自動控制技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)，其所采用的微波射頻識別技術(shù)，具有頻率高、方向性好、電磁干擾小的特點。利用雷達(dá)原理，讀寫器通過天線向電子標(biāo)簽發(fā)出查詢信號，電子標(biāo)簽接受到微波信號后回答應(yīng)詢并發(fā)出帶有車輛信息的回波信號。自動識別系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：1 .實時性好：自動識別系統(tǒng)讀取速度快，讀取標(biāo)簽信息時間小于0.01秒。2 .準(zhǔn)確度高：自動識別系統(tǒng)的讀出精度高于99.99%。3 .防偽性好：電子標(biāo)簽具有全球唯一的ID號，不可復(fù)制、不可更改。4 .維護(hù)簡單：電子標(biāo)簽采用無源技

4、術(shù)，無需維護(hù)，使用壽命超長(10年)，而且費用低廉。自動識別系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于海關(guān)車輛監(jiān)管、高速公路不停車收費系統(tǒng)、城市機動車智能化管理、小區(qū)停車場管理、智能稱重管理等場合。5 .2設(shè)計原則智能稱重系統(tǒng)為企業(yè)提供先進(jìn)的技術(shù)手段，采用多種嚴(yán)密的監(jiān)管方式，以加強運送車輛的科學(xué)管理，提供實時、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)性信息。在整套系統(tǒng)的設(shè)計中主要遵循以下原則：先進(jìn)性：智能稱重系統(tǒng)集合了多種技術(shù)的應(yīng)用，此系統(tǒng)的設(shè)計即要考慮到當(dāng)前的實用性需要，又要考慮長遠(yuǎn)發(fā)展，即要保證技術(shù)的先進(jìn)性，確保一段時間內(nèi)系統(tǒng)不會落伍，以保證投資者的利益?？煽啃裕赫麄€智能稱重系統(tǒng)是24小時運行的，系統(tǒng)如果出現(xiàn)故障，將對企業(yè)的生產(chǎn)帶來較大的影響，

5、為此軟件及硬件的可靠性必須要高。在整個智能稱重系統(tǒng)中采用的設(shè)備均是技術(shù)先進(jìn)、成熟應(yīng)用的產(chǎn)品，以保障整個系統(tǒng)的可靠運行。經(jīng)濟(jì)性：考慮到業(yè)主的投資，確保了智能稱重系統(tǒng)的在技術(shù)上先進(jìn)性、使用上的可靠性之后，力圖篩選出最經(jīng)濟(jì)的方案，以保證業(yè)主的利益。實用性：智能稱重系統(tǒng)最終是為企業(yè)的生產(chǎn)服務(wù)，為企業(yè)創(chuàng)造效益。智能稱重系統(tǒng)在滿足用戶需求的前提下，充分考慮了使用的方便性，選用的產(chǎn)品具有技術(shù)先進(jìn)、成熟、軟件支持豐富、開發(fā)工具多等特點。硬件的安裝調(diào)試簡單，用戶界面直觀、豐富、友好。二I安全性：智能稱重系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)級、系統(tǒng)級、數(shù)據(jù)庫級都提供訪問控制功能，檢查用戶是否具有合法的身份和權(quán)限，防止非法用戶的入侵及數(shù)據(jù)的

6、不安全使用，從系統(tǒng)上合理在保證數(shù)據(jù)的安全性?？蓴U展性：智能稱重系統(tǒng)在以后的系統(tǒng)維護(hù)與升級，功能的擴展方面留有余地，二是每個單元具有相對的獨立性，局部的修改和擴充不會影響全局。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活，適應(yīng)性強，易于擴展。應(yīng)用軟件模塊相對獨立，控制程序與執(zhí)行程序分離，具有高度的程序獨立性及數(shù)據(jù)獨立性，使機構(gòu)和業(yè)務(wù)的變化帶來的影響減至最小，方便修改和擴充。2. 3智能稱重系統(tǒng)示意圖（以門禁系統(tǒng)為例）汽車識別管理流程1 .入口流程車輛駛近入口，可看到汽車衡自動識別指示信息標(biāo)志。允許車輛進(jìn)入汽車衡，但駕車人必須使自動稱重。安裝在入口處附近的彩色攝像機（可選件）將車輛圖片（含車型、車牌號、司機照片等信息）同

7、時采入計算機存儲、汽車憑證及衡器數(shù)據(jù)（憑證類型、編號、進(jìn)入日期、時間）存入服務(wù)器內(nèi)。車輛駛過后，自動識別指示信息標(biāo)志燈滅、允許后續(xù)車輛進(jìn)入。2 .出口流程系統(tǒng)自動讀取是否有車輛管理卡，由讀卡器識別。此時出行車輛的入庫信息由服務(wù)器中調(diào)出，經(jīng)過核對車輛信息、自動計算進(jìn)出衡器重量數(shù)據(jù)，生成載貨重量數(shù)據(jù)信息。安裝汽車衡控制軟件，聯(lián)接汽車衡控制器（讀卡器、RFID長距離感應(yīng)卡），同時可安裝攝像設(shè)備獲取車車主的信息及車輛照片，將讀卡數(shù)據(jù)的完整信息（包括用戶數(shù)據(jù)、車輛衡器數(shù)據(jù)、車輛圖片信息）存入數(shù)據(jù)庫等功能。3、AWS智能稱重系統(tǒng)特點3. 1信息采集速度快。整個系統(tǒng)可實現(xiàn)快速稱重，提高了稱重的效率，免除了排

8、隊過衡的現(xiàn)象。3. 2方便業(yè)主及用戶：駕駛員過衡稱重時，不必象以前一樣停車后再下來交單，衡器室的操作員也不必再向計算機中輸入信息，為雙方節(jié)約了寶貴的時間，也減少了司機下車、司衡員手工輸入信息的不便。3. 3堵塞人為操作漏洞。由于采取了自動讀取數(shù)據(jù)的方式，所有過衡車輛均由計算機自動計錄，免除了人工干預(yù)，自動記錄數(shù)據(jù)，自動核放。3. 4安全性高。由于采用了微波自動識別系統(tǒng)中電子標(biāo)簽提供了全球唯一的不可更改的ID號，這就從根本上消除了復(fù)制、偽造、作弊現(xiàn)象。一|4. 5使用時間長：電子標(biāo)簽采用了無源技術(shù)，無需維護(hù)，使用壽命長，一般無損壞的情況下可應(yīng)用10年。4、AWS硬件結(jié)構(gòu)1.1 硬件簡要說明AWS

9、主要硬件包括：讀寫器、天線、標(biāo)簽卡、電子汽車衡、主機、信號燈、自動道閘、地感線圈、紅外儀。AWS主機配有MicrosoftWindows98/2000操作系統(tǒng)、SQL數(shù)據(jù)庫；推薦使用配置為PIII處理器、內(nèi)存128MB、硬盤20GB以上的工控機。AWS中閱讀器可通過RS232串行口或網(wǎng)口與主機進(jìn)行通訊。每臺閱讀器開機后處于待機狀態(tài)，不發(fā)射功率（射頻功放處于關(guān)閉狀態(tài)），只有連接了合法天線并接收到由主機發(fā)過來的“讀/寫電子標(biāo)簽”命令或“開功放”命令后，讀寫器功放才進(jìn)入工作狀態(tài)。1.2 電子標(biāo)簽電子標(biāo)簽采用無源工作方式，使用壽命超長，而且為用戶免除了電子標(biāo)簽維護(hù)的問題。電子標(biāo)簽用特殊進(jìn)口膠貼于汽車的

10、擋風(fēng)玻璃上，電子標(biāo)簽里存有固定的、不可更改的、全球唯一的ID號，用以具有防拆功能，防止人為調(diào)換。1.3 讀寫器|電子標(biāo)簽讀寫器具有讀出距離遠(yuǎn)（有效讀出距離大于7米），適應(yīng)移動物體速度快（最快可達(dá)160公里/小時），讀出精度高（99.99%以上），對環(huán)境適應(yīng)性強等特點。是智能稱重系統(tǒng)的核心部件。1.3.1 簡要說明AWS使用讀寫器。在使用AWS前，請先閱讀讀寫器的技術(shù)說明書；在連接AWS讀寫器與其它硬件設(shè)備及現(xiàn)場安裝前，請先閱讀閱讀器操作手冊及安裝手冊。1.3.2 連接閱讀器AWS的核心部件是讀寫器。讀寫器的示意圖請參照安裝手冊。1.3.3 啟動閱讀器保證對AWS系統(tǒng)硬件設(shè)備正確連接后，接通電源

11、。1.4 電子汽車衡電子汽車衡的參數(shù)設(shè)置、安裝及端口的連接等，請參考所使用的電子汽車衡的有關(guān)說明。AWS中電子汽車衡建議使用的功能參數(shù)均為出廠默認(rèn)值。但可根據(jù)具體情況，重新對其功能參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。注意：用戶自行重新設(shè)置汽車衡參數(shù)前，必須首先向AWS研制方征詢意見，否則研制方不對修改結(jié)果負(fù)責(zé)。1.5 自動道閘自動道閘的參數(shù)設(shè)置、安裝及端口的連接等，請參考欄桿機的有關(guān)說明。自動道閘的抬起，由主機接收到電子標(biāo)簽信息后控制，在特殊或緊急情況下，應(yīng)可以通過電控柜中的開關(guān)直接控制。自動道閘的落下，由地感線圈（參見2.6）控制；在特殊或緊急情況下，應(yīng)可以通過電控柜中的開關(guān)直接控制。1.6 地感線圈地感線圈是由

12、埋在信道路面下的線圈及檢測儀構(gòu)成，用來檢測車輛是否占用路面。AWS系統(tǒng)假定，當(dāng)車輛占用線圈所監(jiān)視的路面時，檢測儀輸出一個低電平信號；當(dāng)車輛離開線圈所監(jiān)視的路面時，檢測儀輸出一個高電平信號。地感線圈的安裝及端口的連接，請參考地感線圈的有關(guān)說明。1.7 信號燈信號燈的安裝及端口的連接，請參考信號燈的有關(guān)說明。一|在特殊或緊急情況下，應(yīng)可以通過電控柜中的開關(guān)直接控制信號燈。1.8 RS232/RS422AWS通過RS232/RS422,不同距離選取不同的通訊方式，并能形成主機（一點）對多套閱讀器（多點）的控制。5、AWS智能稱重系統(tǒng)軟件操作說明5. 1AWS軟件運行環(huán)境AWS下位機閱讀器軟件運行在，

13、智能稱重軟件運行在MicrosoftWindows98/2000操作系統(tǒng)。主機硬件配置：推薦使用具有的配置為處理器PIII、內(nèi)存128MB、硬盤20GB以上。6. 2安裝AWS軟件AWS軟件與其它Windows應(yīng)用軟件的安裝方法相似：首先將AWS軟件的軟盤插入軟盤驅(qū)動器；運行該軟盤上的Setup.exe可執(zhí)行文件；7. 3主界面主界面（圖七）分為六部分：菜單欄、功能鍵欄、當(dāng)前數(shù)據(jù)欄、選擇欄、數(shù)據(jù)表格欄、AWS信息欄。解決方案：在智能稱重系統(tǒng)的設(shè)計之初，曾考慮過接觸式IC卡和低頻識別卡，主要是因為這兩種讀取設(shè)備價格比較低，但是接觸式由于在工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用中故障率較高而首先被淘汰；低頻識別卡的讀出距離太近（小于0.5米），駕駛員不僅存在一個停車-開窗-刷卡的過程（如果是在如下雨、暴曬等天氣情況下這種情況更糟），而且在管理上不能防止兩車之間調(diào)換識別卡的情況發(fā)生。整個系統(tǒng)設(shè)計思路要求車輛信息的采集做到快速、自動、實時，杜絕人為干預(yù)，做到快速稱重。遠(yuǎn)距離自動識別系統(tǒng)為主要組成部分，輔以地感線圈、自動道閘、紅綠燈、顯示屏、語音信箱等設(shè)備，24小時不間斷工作。項目的工作流程：從圖由左向右，依次設(shè)定為衡1,衡2,衡3。衡1為單向過衡，負(fù)責(zé)對出場的空車進(jìn)行稱重；衡2為雙向過衡，在稱重高峰時可有效減輕衡1和衡3的壓力，并在如果有有一臺汽車衡了出現(xiàn)故障時，不會影響到整個系統(tǒng)的稱重；口衡3為單向過衡