淺談無人值守型自動稱重系統(tǒng)在施工中的實踐應用

張崢，蘇峰，劉修前

（濟南正平自動化設備有限公司，山東 濟南 250101）

現(xiàn)階段，隨著我國計算機技術以及通訊技術的不斷創(chuàng)新，自動化設備持續(xù)被應用在各項施工中，自動控制水平也不斷地得以提升，本文將以某水利工程中，大壩建設所需材料運輸為例，從多方面表現(xiàn)無人值守型自動稱重系統(tǒng)在實際工作中的應用優(yōu)勢。

1 系統(tǒng)介紹與工作原理

無人值守自動稱重系統(tǒng)主要由以下幾個模塊組成：汽車電子地磅稱重裝置、車道內攝像及監(jiān)控設備、抬桿式電動閘柵欄桿、電子指示牌、語音播報設備、計算機軟件支持、全自動稱重場地監(jiān)控覆蓋以及一些必要的零散材料。

無人值守自動稱重系統(tǒng)的工作原理、流程為：預檢車輛在進入場地前，需要在項目部的環(huán)保部門做登記，保證人員及車輛的證件齊全，之后項目部發(fā)放車輛編號，資料科將車輛信息及編號錄入軟件系統(tǒng)中，全部信息錄入完畢，開始裝料，裝料完畢后需觀察紅綠燈指示，綠燈亮起，車輛應當行駛到掃描區(qū)域進行電子標簽的掃描，標簽掃描完畢，車輛駕駛到地磅承臺中間位置進行稱重，由于紅外線裝置可以自動掃描，稱重過程中不需要停車，直到語音播報稱重成功，電子顯示屏展示稱重數(shù)據(jù)，抬桿式電動閘柵自動抬起，車輛駛出，稱重結束。

2 系統(tǒng)組成

2.1 自動稱重數(shù)據(jù)保存

進行自動稱重數(shù)據(jù)保存，預檢車輛需同時滿足以下幾點條件，方能全程自動化地進行重量的稱取和稱重結果的統(tǒng)計，并保證計量結果的準確性：

（1）電子標簽掃描完畢后，車輛車牌號以及預檢貨物名稱與車輛信息一致。

（2）紅外線裝置掃描檢查，保證車輛車身完全在地磅稱重區(qū)域內。

（3）預檢車輛的重量需大于稱重設備預先設定的稱重的最小值。

（4）預檢車輛稱重數(shù)值穩(wěn)定，無波動。

（5）一車一編號，避免一車多次稱重，影響稱重準確性。

2.2 車號識別

運用讀卡器可遠距離讀取車身的電子標簽，與計算機軟件中錄入的信息進行匹配，若信息一致，抬桿式電動閘柵欄桿自動抬起，預檢車輛進入待檢區(qū)域。

2.3 視頻抓拍

在稱重區(qū)域的地磅兩側，安裝2套聯(lián)網(wǎng)攝像頭，可以電腦同步視頻畫面，左右兩側各一攝像頭，不僅可以看到司機有沒有漏刷卡的問題，還可以直觀地看到待檢車輛是否完全在地磅上，車輛進入稱重區(qū)域攝像頭自動拍照，同步電腦。

2.4 紅綠燈指示

在預檢車輛進入稱重區(qū)域之前的位置，安裝紅綠燈裝置，用來提醒駕駛員是否可以上榜稱重，當紅燈亮起時，說明前車還未下稱，里面數(shù)據(jù)混亂，禁止上稱，當綠燈亮起時，可以上稱稱重。

2.5 紅外定位

為了避免駕駛員在稱重時作弊，或者由于視野盲區(qū)導致車輛沒有完全上榜的問題。需在稱重臺左右兩側安裝紅外定位儀，通過數(shù)據(jù)線與電腦端進行數(shù)據(jù)傳輸，電腦端會自動排列車輛上榜稱重順序，進而通過紅綠信號燈的指示，指導車輛有序進行稱重。

2.6 語音引導

在無人值守的自動稱重系統(tǒng)中，語音播報的模塊主要是對駕駛員起到引導作用。例如，提示駕駛員刷卡、車輛上稱等，當車輛沒有完全停在稱臺上時，提示駕駛員規(guī)范停車，稱重完畢后播報車號及稱重重量并引導駕駛員離場。

2.7 道閘引導

在道閘引導方面，主要由抬桿式電動閘柵于車輛檢測器的配合對車輛進行引導，避免車輛未按照規(guī)定上稱和提前下稱導致稱重數(shù)據(jù)不準確的問題發(fā)生。當車輛稱重完成數(shù)據(jù)上傳完畢后，計算機發(fā)出抬桿信號，電動閘柵抬起，車輛下稱離開，此時，位于出口位置的車輛檢測器，通過地磅的電子元件感知車輛是否完全下稱，完全下稱后，計算機輸出電動閘柵落桿信號。

2.8 大屏幕顯示

由于稱重地磅的顯示屏只能顯示實時的稱重數(shù)據(jù)，為方便駕駛員獲取稱重過程中的所有信息，比如車牌號、空車重量、滿載后的重量等信息，可外接大屏幕顯示裝置。

3 稱重物料監(jiān)管平臺

在施工過程中，運用無人值守型的自動稱重系統(tǒng)，由于屬于全程無人操作，為方便實時查看現(xiàn)場情況，項目部需安裝稱重監(jiān)管平臺。通過該平臺的數(shù)據(jù)傳輸，可以隨時隨地通過電腦端或者移動端實時地查看稱重區(qū)域的數(shù)據(jù)、視圖等現(xiàn)狀。該平臺結合結算系統(tǒng)，還可以線上對稱重單及一些物料單據(jù)進行審核。不僅如此，過稱磅單審核完畢后，可以通過系統(tǒng)查驗磅單詳細數(shù)據(jù)，核查其數(shù)據(jù)是否真實。

系統(tǒng)在完成數(shù)據(jù)記錄后，會自動將數(shù)據(jù)保存至云端，一個月內可以隨時通過監(jiān)管平臺查看每天的數(shù)據(jù)，相比人工記錄而言，不僅節(jié)約時間和人工成本，同時極大地降低了數(shù)據(jù)記錄的錯誤率，對工程項目的信息化管理起到了積極的推動作用。

4 無人值守自動稱重系統(tǒng)的實踐效果

以某水利工程運用無人值守型自動稱重系統(tǒng)為例，位于西北地區(qū)的某水利工程，其擬建的大壩設計概況為：大壩灌溉面積100萬畝，需為288萬人提供用水需求，平均年發(fā)電量為2.5億千瓦時，其水庫的正常蓄水位和死水位分別為1422米和1402米。大壩填筑方式為石方填筑，計劃需要石方量為600萬立方米，計劃工期為36個月。下面分別在成本、效率以及行為規(guī)范方面對無人值守型自動稱重系統(tǒng)的實踐效果進行分析。

4.1 降低成本

以項目工程中安裝兩臺稱重系統(tǒng)為例，傳統(tǒng)的人工計量方式，每臺稱重系統(tǒng)至少要兩人輪崗值班記錄數(shù)據(jù)，每人每天工作時間為8小時，每人月工資按照6000元計算，傳統(tǒng)的計量方式不考慮設備損耗的情況下，僅從人工成本角度看，一臺稱重設備一年的人工工資支出為144000元，兩臺稱重設備同時運行，一年人工工資支出達到了288000元，然而，無人值守型自動稱重系統(tǒng)單臺設備費用約為15萬元，按照設備損耗，無人值守型自動稱重設備運行年限為三年計算，相比傳統(tǒng)的人工計量方式，在工資成本方面可節(jié)約56.4萬元，因此，在降低成本方面，無人值守型自動稱重系統(tǒng)的優(yōu)勢較為明顯。

4.2 提高效率

根據(jù)施工設計概況，總石方量為600萬立方米，工期為36個月，計算可得平均每個月需要17萬立方米的石方，以每車最大承載能力為25立方米計算，在工期范圍內，每天就需要227車的石方，但在實際施工過程中用料高峰階段可能達到每天500車左右，傳統(tǒng)的稱重方式難以滿足工作需要，在高強度的工作狀態(tài)下，人工稱重記錄也存在一定的弊端。其次，傳統(tǒng)的稱重計量方式，全程為人工操作，不熟悉流程的駕駛員需不斷與計量員溝通，可能影響計量員對稱重數(shù)據(jù)的讀取，手動打印計量單據(jù)也比較費時、費力，在車輛較多的情況下，由于人工操作效率低下，很容易出現(xiàn)車輛擁堵的情況。然而，在無人值守型自動稱重系統(tǒng)中，全程無人操作，駕駛員根據(jù)場內引導提示，按部就班地進行過磅稱重操作，計量所有時間從傳統(tǒng)的單車次5分鐘左右縮短為每車次2分鐘左右，單車次節(jié)約工期3分鐘，在整個施工過程中，無人值守型自動稱重設備相比傳統(tǒng)稱重方式在工期上就可以節(jié)約510天左右，因此，無人值守型自動稱重系統(tǒng)不僅提高了工作效率和工作準確率，對按期竣工也做出了極大的貢獻。

4.3 減少作弊行為

在傳統(tǒng)的稱重計量方式上，諸多作弊手段可以影響計量結果，例如，車輛故意不完全上稱、更換車牌代替車輛、故意重復計量、駕駛員與計量員串通修改數(shù)據(jù)、偽造打印單據(jù)等，嚴重地影響著項目部的效益，依靠人員管理的措施很難完全避免作弊行為的發(fā)生。但是，在無人值守自動稱重系統(tǒng)中，利用紅外設備可以有效監(jiān)測車輛是否完全上稱，通過電子標簽的自動掃描，有效核實車輛信息，一車一桿的引導方式以及傳感器互聯(lián)設備避免了車輛重復稱重的作弊行為，全程無人工操作，智能化引導避免了駕駛員與計量員相互串通的行為發(fā)生，因此，自動稱重系統(tǒng)可以有效避免駕駛員的作弊行為，保證項目收益。

5 結語

綜上所述，通過對水利工程中無人值守型自動稱重系統(tǒng)的分析對比，相比傳統(tǒng)計量方式，其在降低成本、提高工作效率、減少作弊手段等方面的優(yōu)勢明顯，對于工程本身而言，可以在保證工程質量的前提下加快工程周期，降低人工成本，高效率地推進施工建設項目，值得大力推廣應用。