劉紅敏

（秦皇島港股份有限公司第七港務(wù)分公司 河北秦皇島）

一、概述

港口計量工作隨著港口運輸生產(chǎn)的不斷發(fā)展，其重要性越來越受到各級管理部門的高度重視和關(guān)注。因為計量工作涉及到作業(yè)委托人、貨主用戶及港口經(jīng)營人的切身利益，它一直以來都是貨運質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量工作的熱點。而軌道衡又在港口運輸行業(yè)的計量工作中處于很重要的位置，它的準(zhǔn)確精度直接影響到公司的服務(wù)質(zhì)量和貨運質(zhì)量。針對秦皇島港煤四期翻車機軌道衡長年使用，老化嚴重，秤體出現(xiàn)了不同程度的開裂、腐蝕、變形，在2013年對6臺翻車機軌道衡全部進行了更新改造。

二、存在的問題

原稱重軌道衡采用的是“一機雙控”模式，易造成信號干擾，入口、出口數(shù)據(jù)混亂；機械部分有4根拉桿，易變形影響稱重質(zhì)量；沒有車號識別系統(tǒng)，每列車的車號靠人工錄入的，準(zhǔn)確性差，錯誤率高，嚴重影響貨運效率；判別進車和結(jié)車是靠波形的數(shù)量來決定的，當(dāng)傳感器或是秤臺出現(xiàn)故障的時候，波形不準(zhǔn)確，同時影響到進車和結(jié)車，出現(xiàn)連車或是丟車的現(xiàn)象，造成無法正常出磅單，影響公司服務(wù)質(zhì)量，造成公司經(jīng)濟損失；無防雷措施，一旦出現(xiàn)雷雨天氣，電氣元器件有遭到雷擊的危險；精準(zhǔn)度差，計量車速范圍小，有時達不到《動態(tài)稱量軌道衡檢定規(guī)程》的允差規(guī)定。此外，原稱重管理軟件存在采集問題和數(shù)據(jù)處理問題，比如數(shù)據(jù)貨票的最后合計部分盈虧與上傳有時差1 t，四舍五入不統(tǒng)一。

三、更新改造措施

1.機械結(jié)構(gòu)改造

改造使用北京東方瑞威GCU-100D單臺面斷軌動態(tài)電子軌道衡，該軌道衡采用轉(zhuǎn)向架計量方式，是低值固態(tài)貨物理想的稱重設(shè)備機械。結(jié)構(gòu)上拉桿由原來的4根增加到8根，軌道斷口由原來的斜口變成直口，增加了過渡塊。新軌道衡的性能指標(biāo)：①稱重范圍為節(jié)重＜100 t的標(biāo)準(zhǔn)軌距四軸貨車（棚車、敞車、平板車）；②計量方式為雙向全自動轉(zhuǎn)向架計量；③計量車速3～15 km/h，不計量時秤臺允許通過速度為25 km/h；④計量精度優(yōu)于《動態(tài)稱量軌道衡檢定規(guī)程》JJG234—90的允差規(guī)定；⑤靈敏度在加減20 kg砝碼時有＞10 kg變化；⑥功率消耗＜450 V·A；⑦輸出方式為CRT彩色顯示器實時顯示，打印機打印，磁盤存儲；⑧采用二級防雷措施，性能優(yōu)于CCITT標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2.增加車號識別系統(tǒng)

車號識別系統(tǒng)功能見圖1。

該套車號識別系統(tǒng)是當(dāng)今較先進的標(biāo)簽條形碼識別系統(tǒng)，取代了以前的人工錄入，很大程度上提高了準(zhǔn)確度，避免了車號丟失、不顯示和采集不到等故障。應(yīng)用該系統(tǒng)，每節(jié)列車都需要有標(biāo)簽，標(biāo)簽里存有車號信息及車輛技術(shù)參數(shù)信息，這由車輛所有者安裝；在軌道衡中間處安裝射頻天線，射頻裝置產(chǎn)生的載波信號通過天線向標(biāo)簽發(fā)射，同時接收由標(biāo)簽反射回來的信號。射頻裝置是微波產(chǎn)生、接收、發(fā)射的設(shè)備，它產(chǎn)生的微波載波信號，經(jīng)功率放大器放大，通過天線發(fā)射出去，同時接收由標(biāo)簽反射回來的信號，對該信號進行提取，然后待上位機讀取。具體的工作原理：系統(tǒng)通電啟動后，軌道衡計量控制系統(tǒng)的稱量控制模塊實時監(jiān)測秤臺上的車輛信號，一旦發(fā)現(xiàn)上車后，立即啟動射頻裝置進入車號識別進程，同時使動態(tài)計量系統(tǒng)進入稱重進程。此時射頻裝置不斷的通過天線發(fā)射單載波。當(dāng)車輛上的電子標(biāo)簽進入載波工作范圍（7 m）后，該標(biāo)簽向射頻天線發(fā)送車號信息，讀出裝置接收該信號并對該信號進行解調(diào)，并等待送出。這時稱重模塊正好計量出該車重量并到射頻裝置讀出該車號，實時顯示在顯示屏上，將該車的序號、車號、重量與過衡速度一并存入加密數(shù)據(jù)庫中。整列車過完后，進入數(shù)據(jù)管理模塊，用戶可輸入其他相關(guān)數(shù)據(jù)，進行查詢或打印報表。

圖1 車號識別功能

每次過衡后，管理系統(tǒng)按其識別到的車號可自動查詢自重或毛重并計算出凈重，免去了過去由人輸入自重或毛重的環(huán)節(jié)，避免張冠李戴或輸入數(shù)據(jù)錯誤的現(xiàn)象。此外，該系統(tǒng)開放式設(shè)計，可根據(jù)用戶要求增加各種數(shù)據(jù)管理功能。

改造后車號識別率達到99%以上；稱重系統(tǒng)穩(wěn)定，誤差率控制在2%以內(nèi)；管理系統(tǒng)穩(wěn)定，查詢、打印報表速度都明顯提高；CPU占用率降到3%以下，充分體現(xiàn)出多任務(wù)系統(tǒng)的優(yōu)越性。

3.接近開關(guān)判斷進車、結(jié)車

新的軌道衡在秤體的4個角增加了4個接近開關(guān)，通過這4個開關(guān)的動作，判斷列車進車和結(jié)車，以及列車的走向。新的稱重方式是“獨立”稱重模式，即重車衡和空車衡分開處理，單獨控制，這樣避免發(fā)生數(shù)據(jù)的混亂、干擾等問題。根據(jù)煤四期的作業(yè)特點，東方瑞威單獨開發(fā)了一套稱重程序。具體的流程：當(dāng)列車經(jīng)過軌道衡時，首先接近開關(guān)動作，同時傳感器受力，接近開關(guān)判斷進車及方向，壓力傳感器產(chǎn)生壓變形和剪變形，通過電橋原理輸出一個電壓信號，再利用電子儀表對電壓信號進行識別、分析和計算，最后轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號進行嵌入式數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)由兩部分組成，一是信號調(diào)理部分，是與AD采集卡相連的信號調(diào)理電路板，實現(xiàn)對每個傳感器稱重信號進行信號濾波和放大；二是嵌入式部分，完成稱重數(shù)據(jù)的采集和處理，采用的是基于PC104總線結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。嵌入式部分獨占CPU，可以使用多種高級算法，保證采樣的實時性，系統(tǒng)穩(wěn)定，無需用戶直接操作。數(shù)據(jù)采集和車號采集全部進入交換機，通過光纜、光纜轉(zhuǎn)發(fā)器傳入到管理計算機，再通過管理計算機里的稱重管理軟件對采集到的數(shù)據(jù)進行顯示、分析、統(tǒng)計、打印、聯(lián)網(wǎng)等處理。

這樣的設(shè)計減少了列車稱重時的丟車、連車現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)丟車、連車，就可以判斷是接近開關(guān)出現(xiàn)故障，這使故障點和故障現(xiàn)象直觀明了，很大程度上節(jié)省了維修判斷時間。

4.稱重管理軟件更新?lián)Q代

最新的稱重管理計算機采用的是“一機一控”單獨控制，避免了數(shù)據(jù)發(fā)生混亂的情況。具體的過程是：重車過衡完畢，重車數(shù)據(jù)存儲到“SQLSERVER數(shù)據(jù)庫”中；空車過衡完畢，空車數(shù)據(jù)存儲到“SQLSERVER數(shù)據(jù)庫”中，空車重車數(shù)據(jù)配對；從“業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器”中導(dǎo)入列車資料；將完整數(shù)據(jù)上傳到“業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器”中。此軟件包括3部分內(nèi)容：過衡數(shù)據(jù)索引部分，包括列車編號、車次、車數(shù)、運行狀態(tài)、開始時間、結(jié)束時間、批次、司磅員、貨票編號、翻車機等；功能按鈕部分，包括登陸、導(dǎo)入資料、上傳、打印；過衡列車的數(shù)據(jù)明細部分，包含了車次的明細，包括序號、車號、發(fā)貨人、發(fā)站、列車的皮重、毛重、車速。該程序中運用的主要邏輯：

（1）重車過衡。采用重車衡上秤時間作為整列車的重車過衡時間。比如機車上秤時間是“2013-07-20 09:22:00”；重車過衡完畢后，會在稱重應(yīng)用程序所在目錄中生成new_data.txt文件，此文件存儲了當(dāng)前車次的過衡數(shù)據(jù)；然后稱重程序調(diào)用數(shù)據(jù)發(fā)送程序PAutoTransfer.exe將數(shù)據(jù)發(fā)送到軌道衡sqlserver2000數(shù)據(jù)庫中；重車過衡完畢后，重車數(shù)據(jù)存入到SQLSERVER2000數(shù)據(jù)庫gdhdata的trainFullIndex表和trainFullInfo表中。重車過衡完畢，數(shù)據(jù)處理程序界面上顯示此列車的信息，狀態(tài)為“重車過衡完畢”。

（2）空車過衡。用整列車最后一節(jié)車廂過衡時間作為整列車空車衡時間；空車過衡后，在稱重應(yīng)用程序所在目錄中生成new_data.txt文件，此文件存儲了當(dāng)前車次的過衡數(shù)據(jù)；調(diào)用數(shù)據(jù)發(fā)送程序PAutoTransfer.exe將數(shù)據(jù)發(fā)送到軌道衡sqlserver2000數(shù)據(jù)庫中；空車過衡完畢后，數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)服務(wù)器（重車衡）數(shù)據(jù)庫gdhdata的trainEmptyIndex表和trainEmptyInfo表中；調(diào)用存儲過程SPU_TrainMatch_Handle_Empty，與重車進行匹配；空車過衡完畢后，將空車數(shù)據(jù)與重車數(shù)據(jù)配對，數(shù)據(jù)處理程序界面顯示此車次的過衡狀態(tài)為“稱重結(jié)束”。

（3）數(shù)據(jù)對接?？哲嚪囃戤?，進行業(yè)務(wù)對接。從業(yè)務(wù)系統(tǒng)提取車廂信息（如發(fā)貨人，煤種和發(fā)站等），如果業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的總車數(shù)小于重車車數(shù)，系統(tǒng)給出提示：使用過衡數(shù)據(jù)前面的數(shù)據(jù)還是后面的數(shù)據(jù)，保持兩者數(shù)量一致，這種情況一般發(fā)生在當(dāng)列車過了一部分，由于某些特殊原因牽走，或是牽走后再回來繼續(xù)過衡，屬特殊情況。

判斷車號是否為空，如果業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，車號為空，則用本地車號更新；如果本地車號為空，則用業(yè)務(wù)系統(tǒng)車號更新。對接完畢，前臺顯示“資料已導(dǎo)入”。

（4）數(shù)據(jù)上傳。選擇“資料已導(dǎo)入”的車次，點擊“上傳”按鈕，將數(shù)據(jù)上傳到業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，上傳后，界面上顯示“數(shù)據(jù)已上傳”。

四、小結(jié)

煤四期的翻車機軌道衡改造更新后，經(jīng)過近三個月的使用，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，故障率低，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，實現(xiàn)了各軌道衡過衡數(shù)據(jù)的集中管理和數(shù)據(jù)共享，消除了數(shù)據(jù)傳輸和處理過程中的人為誤差，極大地提高了計量效率，為計量工作的標(biāo)準(zhǔn)化和信息化及領(lǐng)導(dǎo)層的快速決策提供了條件，也從根本上提高了公司的服務(wù)質(zhì)量。