朱 旭，蘭 晉

(太原理工大學(xué)信息工程學(xué)院，山西太原030024)

改革開放以來，經(jīng)濟(jì)增長穩(wěn)步提升，與此同時，車輛超載超限的情況也時有發(fā)生，對公路的損害和人民生活都帶來了嚴(yán)重危害。因此，超限檢測系統(tǒng)在高速超限檢測方面起著重要作用。其工作狀態(tài)和性能直接決定了車輛通過的結(jié)果和工作效率等問題。在日常保養(yǎng)維護(hù)中，需要針對不同情況，給出相應(yīng)的應(yīng)對措施。本文根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)的主要問題，給出相應(yīng)的應(yīng)對措施。

1 原理

1.1 超限檢測系統(tǒng)原理

檢測站的超限檢測系統(tǒng)包括地感、光幕、秤臺、測輪器、抓拍設(shè)備以及一些用于處理數(shù)據(jù)的儀表。車輛駛?cè)霗z測區(qū)后，首先觸發(fā)地感進(jìn)而啟動抓拍，獲取車牌信息，經(jīng)處理后，傳送給檢測站(數(shù)據(jù)庫)。接著當(dāng)車輛以勻速通過時，車輪首先壓上測輪器，通過其判斷車輛的軸型以及軸數(shù)。然后，車輛壓上稱臺，從傳感器得到微弱的電信號，經(jīng)過儀表放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換、微處理器處理數(shù)據(jù)后，測得每一軸組的重量，最后完全全部通過后，將每一軸組的重量相加，得到整車重量，將處理結(jié)果保存于數(shù)據(jù)庫。同時光幕收尾，完成整個測量。

圖1 動態(tài)汽車衡稱重原理

1.2 數(shù)據(jù)傳輸過程

從檢測站數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)——抓拍得到的圖片信息和稱重結(jié)果信息。通過視頻分配器將其分給各車道，對應(yīng)于每個車道都有一對VGA視頻傳輸器，一個用于發(fā)送，一個用于接收，中間用5類雙絞線作為傳輸介質(zhì)。如圖2所示。

同時，將車輛的重量和軸型等信息傳輸給收費(fèi)站，在顯示器中顯示車輛的車牌和重量以及是否通行。

圖2 數(shù)據(jù)傳輸過程

2 調(diào)查與結(jié)果

經(jīng)過不同檢測點、不同時段、不同季節(jié)的多種情況考察研究，綜合不同廠家的產(chǎn)品出問題的主要故障表現(xiàn)，得出如表1所示結(jié)果。表中列出了出現(xiàn)機(jī)率較大的5種故障現(xiàn)象，總計112個。由此可見，無圖像是最頻發(fā)的故障和易出問題的方面。

根據(jù)這些故障表現(xiàn)以及在日常工作中對于這些問題的處理，掌握在使用中最易出現(xiàn)故障的方面，進(jìn)行整理整治。

表1 調(diào)查結(jié)果

3 常用檢測方法

在判斷超限檢測系統(tǒng)時，一般常用的有四個方法:

(1)儀表故障分析提示法:即根據(jù)儀表顯示出的出錯信息分析故障原因。

(2)儀表故障顯示分析法:即根據(jù)故障導(dǎo)致異常的儀表數(shù)據(jù)或工作狀態(tài)顯示分析故障。

(3)替代法:使用確認(rèn)是無故障的器件或儀表部件來替換對應(yīng)的可疑器件。

(4)拔去其它的外接設(shè)備，看儀表是否存在故障來分析原因。

4 故障分析與對策

針對上述調(diào)查分析，結(jié)合實際工作中的解決辦法，給出主要應(yīng)對方法與預(yù)防措施，做好日常保養(yǎng)工作，降低故障發(fā)生率。

4.1 故障一:無圖像

4.1.1 檢查抓拍設(shè)備

(1)檢查電源是否接入正確

因為現(xiàn)場設(shè)備多、雜亂，有時會出現(xiàn)電源線接錯或誤接的情況發(fā)生。所以，應(yīng)在每根電源線的插頭端貼上標(biāo)簽，用于標(biāo)示每一根電源線的作用以及所連接的設(shè)備。顯示儀表、打印機(jī)、計算機(jī)等儀器儀表的電源線插頭插入多功能電源插座，電源插座插入外接電源插口。若選配穩(wěn)壓電源，多功能插座插頭插入穩(wěn)壓電源，穩(wěn)壓電源插頭插入外接電源插口。

(2)確保抓拍設(shè)備正常使用

抓拍設(shè)備的啟用由地感控制，抓拍部分由攝像頭和抓拍主機(jī)等組成，容易出現(xiàn)死機(jī)、焦距不準(zhǔn)的情況。因此，檢查斷開與地感的連接，觸發(fā)抓拍設(shè)備，檢查抓拍設(shè)備能否正常工作，否則更換抓拍設(shè)備。

(3)地感

地感檢測車輛是利用車輛經(jīng)過地面下的通電線圈后，致使閉合線圈磁通量發(fā)生變化，再根據(jù)磁通量的變化量進(jìn)行偵測，以致車壓到地感線圈時發(fā)出存在脈沖，車過地感后，發(fā)出檢測脈沖。

地感埋在地面下，經(jīng)常受到車輛和其他的磨損，極易受到損害，破壞地感結(jié)構(gòu)，影響了磁通量?？稍诘馗猩戏接描F質(zhì)材料的物品切割，檢測地感線圈兩端的電壓是否有變化。

4.1.2 檢查分配器是否正常

VGA分配器的作用是將電腦主機(jī)送出的VGA信號，分別送到多臺電腦顯示器顯示。分配器是由基準(zhǔn)電壓模塊、輸入緩沖模塊、DC/DC模塊和信號輸出模塊組成，其原理是由基準(zhǔn)電壓模塊產(chǎn)生7.5 V基準(zhǔn)電壓輸出與輸入緩沖模塊連接，DC/DC模塊將24V DC輸入轉(zhuǎn)換為1 5V DC輸出與信號輸出模塊連接，輸入緩沖模塊將輸入電流信號流經(jīng)一精密電阻變成電壓信號并將其緩沖放大，再經(jīng)信號輸出模塊將此電壓信號轉(zhuǎn)換回電流信號輸出。并將其中每一路4 mA～20 mA電流信號，轉(zhuǎn)換成多路相等的信號。若沒有圖像，可更改其他接口，觀察是否有信號輸出，若是有，則證明是該接口損壞。

4.1.3 檢查 VGA

VGA接收端和發(fā)送端是由網(wǎng)線傳輸，由于網(wǎng)線接頭接觸不良，有可能會造成線路不通，檢查VGA接口或更換VGA連接線，搖晃水晶頭。檢查是否接觸不良問題并進(jìn)行測試是否全通，重壓或重做水晶頭。布線繞開干擾源或使用屏蔽的網(wǎng)線和水晶頭。若圖像有色彩但比較花的閃動，用配備的小螺絲刀慢慢調(diào)節(jié)延長器遠(yuǎn)端的調(diào)節(jié)旋鈕至滿意圖像狀態(tài)。

4.1.4 檢查顯卡

由于檢測站有實時監(jiān)控和抓拍圖片兩種，分別由不同顯卡控制顯示，先重新安裝顯卡驅(qū)動，觀察是否有清晰地圖像。若不行可先將兩塊顯卡全部拔下，清理顯卡的金手指和PCI－E插槽灰塵和異物。若有集成顯卡，可將獨(dú)立顯卡拔下后檢測集成顯卡能否正常工作。再插上另一塊顯卡，檢查其是否正常。若不行可以更換顯卡。

4.2 故障二:稱重不準(zhǔn)

4.2.1 秤臺安裝環(huán)境

秤體安裝時地面應(yīng)平整，了解土壤耐壓、凍層及水位情況，保證基坑的通風(fēng)、排水，保證電子汽車衡不因下雨或其他原因而淹入水中;如果地基松軟，應(yīng)作加固處理，如鋪設(shè)鋼筋或打樁，以防基礎(chǔ)下沉;基礎(chǔ)必須下挖至當(dāng)?shù)貎鐾翆右韵?稱重傳感器底板臺面中心的等高偏差要小于3 mm，采用二次灌漿的辦法來定位地腳螺栓和底板。秤臺四周間隙不得有異物存在，經(jīng)常檢查間隙是否符合要求。

4.2.2 傳感器

(1)安裝

本設(shè)計橫移機(jī)構(gòu)的驅(qū)動裝置不與托盤固定，將驅(qū)動裝置安裝在地面和框架上，這樣的優(yōu)點可以防止動力源與托盤固定時對電機(jī)的供電和控制都不方便，同時可以提高安全系數(shù)也可以保證整體美觀。

傳感器在稱量過程中是采樣的設(shè)備，重量信息轉(zhuǎn)換為微弱電信號，重量越大，輸出的電信號越大。其是否正常工作直接影響最終結(jié)果。

在安裝時，連接件支承柱頭部涂一層黃油，擦干凈傳感器支承孔，并涂一層黃油，將連接件支承頭插進(jìn)傳感器支承孔內(nèi)，再將連接件定位板裝上，并與傳感器連接起來。檢查承載器周圍是否有異物卡死或相碰，承載器活動是否自如，傳感器緊固螺栓是否松動。

(2)檢測

傳感器由紅、黑、藍(lán)、白四根線組成，紅、黑是電源激勵正負(fù)，藍(lán)白是信號正負(fù)，用萬用表測輸入與輸出阻值是否在合格證要求的范圍內(nèi)。

在秤上無汽車通過的情況下，測量信號電壓的差值，如果傳感器輸出信號電壓差過大，則說明傳感器損壞，及時更換。

斷開所有連接于接線盒的傳感器，再將每一個傳感器依次與接線盒相連，觀察儀表顯示是否異常。

4.2.3 處理檢測到的電信號

接線盒可將傳感器的信號分成四路或者二路進(jìn)行處理。接線盒最易產(chǎn)生故障的原因是受潮、虛焊、接線頭處腐蝕、各接線柱松動、傳感器電纜線沒有接牢等?？捎镁凭春箅姶碉L(fēng)吹干，重新焊接虛焊的地方。

4.2.4 光幕

光幕的作用是產(chǎn)生收尾信號，若光幕不能正常收尾，則會產(chǎn)生連車的問題，測出的數(shù)據(jù)會一直疊加。檢查光幕前是否有異物擋住紅外接收，由于光幕長期使用，或在揚(yáng)塵、潮濕環(huán)境中使用，紅外發(fā)射/接收光管上會有積塵 (特別是最下部的幾個光點)。紅外光幕由于不斷掃描，其紅外發(fā)射光管反復(fù)經(jīng)受電流激勵，是較易損壞的器件。紅外發(fā)射光管損壞，應(yīng)予更換。

4.2.5 儀表

儀表是進(jìn)行放大、濾波、AD轉(zhuǎn)換的電子儀表器件，最易受到雷擊，或是干擾，主要表現(xiàn)為:顯示數(shù)字亂跳;顯示稱重結(jié)果欠(過)載;稱重顯示不回零。

首先，可根據(jù)儀表顯示的錯誤提示檢查相關(guān)部件是否正常。其次，檢查供電電源是否為5 V，放大器的工作電壓是否正常。然后檢查濾波電容是否擊穿或漏電。最后檢查九針頭處連接是否正常。

5 結(jié)論

超限快檢系統(tǒng)是一套高精度、快速的采樣與分析的儀器和各種傳感器與檢測裝置組合形成整個系統(tǒng)。在使用當(dāng)中，各部分都要按照規(guī)定實現(xiàn)各自功能，并且跟其他設(shè)備的通訊保持正常，以達(dá)到整套系統(tǒng)正常使用。動態(tài)汽車衡的故障大部分都是由于使用不當(dāng)或是保養(yǎng)不完善所造成的，所以，只要平時正確使用，并做到保養(yǎng)，定期或不定期進(jìn)行校對，就能延長使用壽命，保證超限快檢系統(tǒng)的正常工作。在實際工作中，可以綜合上述的方法和經(jīng)驗，達(dá)到最終找到解決問題的根本辦法。

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