无人值守自动称重系统施工中的应用

殷海霞

（中国水利水电第十二工程局有限公司 浙江杭州 310004）

1 工程概况

夹岩水利工程为I等工程，包括水源工程、毕大供水工程、灌区骨干输水工程3大部分。水源工程拟建坝址位于七星关区与纳雍县界河六冲河中游潘家岩处。工程设计灌溉面积为90万亩，总供水人口267万人，多年平均发电量2.2亿kW·h。夹岩水库正常蓄水位1323m，死水位1305m，电站总装机3台总容量90MW。总干渠渠首设计流量为34m3/s，毕大供水工程设计流量为6m3/s。

整个大坝填筑为面板堆石坝，需要填筑石方总量约540万m3，实际填筑工期约30个月，平均每月需18万m3，按每车24m3计算，每天需要车数18万/30d/24m3每车=250车，但实际高峰期每天可能达到450～500车左右，传统过磅方式根本没有办法满足生产需要，人员过磅记账强度也没有办法满足要求，所以夹岩水利工程决定应用无人值守自动称重系统。通过现代射频技术、计算机软件技术、远程数据传送技术、及地磅钢梁结构设计的整合来完成这套全自动无人称重记录系统工程。

2 系统简介及工作原理

本智能称重系统由汽车衡称重设备、电子IC卡标识系统、栏杆机、电子诱导显示器、车道监控摄像机、语音广播系统、计算机管理系统、场地监控系统和必要的辅助材料组成，如图1所示。

在运用该系统的过程最后，车辆进场前，需在项目部安全环保部门办理台账登记手续（三证齐全），手续齐全后发项目部自编号，由设备物资科进行电子标签的录入信息工作，录入完成后装料，装料到达自动称重系统后看指示灯（红绿灯），当绿灯亮时，车辆行驶到电子标签扫描区域，扫描成功后道闸打开，车辆进入称台中间（此时红外线已扫描）不用停车方可称重记录，记录成功后语音提示称重保存成功，显示屏显示称重数据，道闸打开车辆通过称重完毕。

图1 智能称重系统

3 系统组成

3.1 自动称重保存

当车辆通过以下五个条件时，系统自动称取重量并计算出正确结果保存称重数据，确保称重数据的准确性，如图2所示。

（1）刷卡成功，调出该车辆相应的信息（车牌号、货物名称等）。

（2）通过红外光栅判断该车辆完全在地磅上。

图2 自动称重

（3）当前重量值＞最小值（预先设置值）。

（4）判断当前重量值是稳定值。

（5）避免同一车辆重复保存。

3.2 车号识别

车牌号识别是通过读卡器远距离读卡器和车辆所贴标签，在电脑信息中录入的车辆信息进行读卡，两者相吻合后，道闸自动打开，车辆进去地磅实现无人值守过磅。

3.3 视频抓拍

本设计配备摄像头2套，安装在地磅两侧与电脑同步，可监视驾驶室人员上下车情况、刷卡情况、车辆上磅情况，车辆挺稳后自动拍摄，避免重复过磅的作弊现象，如图3所示。

图3 摄像头监测画面

3.4 红外定位

本设计在地磅两侧安装红外定位一套，车辆上磅红外定位通过电源线发出信号与电脑连接，系统会显示车辆上磅的顺序，系统将控制信号灯进行转换，完成称重后系统将会进行提示（称重完毕）。安装红外定位可以避免驾驶员利用磅房视线不足压边称重，防止称重作弊。

3.5 红绿灯指示

系统在汽车衡进口安装一台红绿灯，提醒驾驶员绿灯允许上磅、红灯禁止上磅；避免前车未下秤，后车已上秤，造成重量数据误差。

3.6 道闸控制

车辆控制主要由智能道闸和车辆检测器组成，有效地控制车辆违规上磅和未完成称重下磅的情况。当车辆自动称重保存后，软件系统发出出口道闸“抬杆”指令，道闸起杆，车辆下磅；系统通过出口车辆检测器（地感）检查车辆是否完全离开地磅，完全离开后出口道闸自动落杆。

3.7 语音引导

语音系统主要由功放、号角和麦克风组成，实现人机对话，称重过程中具有引导作用，具体语音为：“请刷卡”→“刷卡成功，请上秤”→“请停到秤台中间”→“称重完毕，车号为某某，重量多少”→“称重完毕，请离开。”

3.8 大屏幕显示

地磅自带的大屏幕只能实时显示重量，不能显示车号、毛重、皮重、净重等文字信息，为方便驾驶员远距离观察称重详细结果，安装LED大屏幕，有效避免上述所述的缺陷，直观显示称重结果。

4 称重物料管控平台

为了方便项目部管理，为领导决策提供最新数据信息，项目部安装物料管控远程平台，该系统实时传递最新称重数据，通过PC或手机远程查看地磅端的称重数据、图片、视频等。该平台可对称重磅单审核和物料结算形成结算单据。同时，磅单审核可扫描磅单条码验正数据真实性，或通过系统查看称重磅单明细。

称量完成后数据自动记录，并保存数据1个月，通过称重物料管控平台项目部可以方便提取每天数据并核查以前保存的数据，实现项目信息化管理，比人工记录更节约时间和成本。

5 无人值守自动称重使用成果

5.1 降低成本

夹岩项目无人值守称重系统以安装的2台称重系统为例。常规情况是按每个计量员8h工作制，每个磅房通常至少要2人轮岗。每人/月应发工资按5000元计算，那么一年一个磅房仅人工工资成本要12万元，2台称重系统人工工资要24万元，而《无人值守称重系统》单台实施费用为14.8万元。

夹岩项目称重系统2018年1月安装完成使用，按照3年考虑，汽车衡计量操作工资成本累计节约72万元。

5.2 无人值守称重系统提高效率

传统的称重系统以人工操作为主，计量过程效率低下，计量员与司机沟通耗时、费力，计量数据读取是否稳定以人工判断为准，计量单手动开具打印，效率不高且极容易犯错，造成项目部损失。无人值守称重系统以无人值守操作，操作全部由电脑一次性完成，将计量过程由原来传统称重3～5min缩短至1～1.5min，节约工期2～3.5min，按照平均节约3min计算，则坝体填筑施工期间共计加快施工进度586d，为坝体填筑按期完工奠定了基础。

5.3 无人值守称重系统打击作弊行为

传统称重系统计量作弊手段层出不穷，车辆不完全上磅、遥控影响传感器数据、更换牌照冒充车辆过磅、水箱放水、多次重复计量骗取计量单结算、内外串通修改计量数据、伪造计量单据等。仅靠项目部管理，很难有效杜绝。无人值守称重系统从设计之初，充分考虑到项目需求，采用先进且成熟的技术手段，有效防止和打击以上作弊行为的发生。

6 结束语

夹岩项目所有上坝填筑材料通过快速过磅无人值守系统，做到准确、可靠、高效、基本无故障，减少管理值守人员成本，避免产生人为干扰，并提高项目部生产效率，加快施工进度，充分发挥各项施工设备效率，做到上坝料的准确计量，可作为以后公司同类施工过磅技术的应用推广，具有较大的推广价值。