施克计重设备维护手册.docx

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施克计重设备维护手册

目录

1、产品概述2

2、系统工作原理2

3、计重收费系统工作流程4

4、系统构成4

5、系统主要功能指标5

6、系统设备技术指标和性能详细描述6

7、操作注意事项11

8、与收费计算机连接11

9、交货清单11

1、产品概述

北京万集科技有限责任公司将具有国际先进水平的动态称重技术成功地应用于汽车及其轴载质量的检测，开发出DCS-30K收费车道称重系统。

采用嵌入式工业控制计算机技术与动态称重技术相结合，构成功能强大的收费车道称重系统。

本系统为具有自动计量称重、自动计算功能，无需人为干预，系统能在收费站车辆频繁启停情况下保证正常运行。

用于传力的称重平台安装方便灵活，无基坑、浅基坑的安装形式，基础施工量小，可很大地节省投资费用。

系统可进行自动检测，用于数据管理的嵌入式计算机可进行轴载判别，超限报警控制，轮轴类型判别，同时向收费计算机传输称重数据，并具有数据自动缓存功能。

同时，本系统可在计重收费称重的同时，进行超限检测的功能，为公路管理部门进行超限运输管理提供了依据。

2、系统工作原理

进入安装有低速称重系统收费车道的车辆，其汽车车轴依次压过铺设在车道路面中的称重平台，称重平台传感器内由电阻应变计构成的多组电桥失去平衡，从而产生瞬间的不平衡输出信号，通过信号线缆传向数字接线盒，利用一组高速A/D转换器将其转换成数字信号，再经过线缆将数据传到数据采集处理器，经专门的程序处理，计算出其轴重、轴组重和速度，并依次累加出车辆总重。

称重平台前端布置的轮胎识别器可检测出胎型。

安装在路侧的红外线车辆分离器或安装在车道的检测线圈可准确判别车辆是否完全通过。

同时通过独特的逻辑分车装置判断是否有不同形式的倒车、溜车等现象，当车辆完全通过后，将称重结果、车型判别结果、车速等完整的车辆称重信息传输到车道收费计算机。

车道收费计算机依据计重收费费率对车辆实行计重收费。

在称重系统部件出现故障时，称重系统可向操作软件发送错误信息，便于维护。

（二）系统设备构成框图

3、计重收费系统工作流程

4、系统构成

本系统由称重平台、轮胎识别器、红外光栅车辆分离器、检测线圈（辅助）、数据采集处理器和计重设备软件系统等组成。

5、系统主要功能指标

●车辆通过称重弯板时能够检测出完整的车辆计重信息，包括：

轴重、轴组重、整车重、车轴数量、轴型、车型、轴距、速度、日期和时间、数据记录序号、车辆加速度、超限判别标识等，根据系统要求，输出以上信息。

●系统能对车辆进行准确、有效的自动分离（能判断挂车和半挂车），并能处理车辆排队、倒车、不完全倒车、走S型、点刹车等复杂多变的行驶状态，保证车辆和数据一一对应；

●系统能够动态称量和静态称量，并能自动转换；

●具备自动缓存功能。

在向车道收费计算机发送数据失败时，自动存入缓存消息队列并尝试重发，在此次数据未正常送达前不会被下一条数据冲掉，该数据将一直保存在系统缓存中，直到复位或被授权操作员删除，从而保证称重数据的完整性；

●系统提供动态链接库通过数据接口将称重信息传送给车道收费计算机；

●系统具有故障自检功能，系统中各设备和线路出现故障时，系统能够取得相应的故障信息，在设备自带的显示终端进行显示，并能够将这些故障信息传送给车道收费计算机；

●系统能够在无人值守状态下满足不间断全天候连续工作的需要；

●单个车道计重系统的整体MTBF≥20000h；

●单个车道计重系统的整体故障率＜1%

●设备精度稳定性：

设备标定周期≥1年

6、系统设备技术指标和性能详细描述

6.1称重平台

针对收费车道特殊的使用环境，我公司称重平台为单秤台称重方式，内置四只高精度称重传感器，并采用专利结构设计，以满足系统长期可靠运行的要求。

●型号：

DCS-30K

●称重平台：

普通车道3500（mm）

超宽车道4200（mm）或4500（mm）

●单轴额定载荷：

30t；

●最大过载能力：

200%；

●静态精度：

OILM

级

●动态精度：

动态误差±2.5%（国标5级）

●重复性变差5%

●速度适用范围0-20km/h匀速

●有效测量的速度范围为：

0～30km/h，允许轮轴停在称重平台上；

●速度测量精度（没有明显加减速的前提下）：

车速在1～30km/h时，最大±5km/h。

●轴间距测量精度（没有明显加减速的情况下）：

两轴：

±0.30m。

●当传感器发生故障时，可以通过硬件和软件发出故障信息；

●工作环境：

温度：

-45℃～+80℃

相对湿度：

0～95%RH

●设备的防护等级：

控制设备防护等级：

IP65

称重传感器防护等级：

IP68

●轴间距测量精度（没有明显加减速的前提下）：

两轴：

±0.30m

●输出检测信息：

轴型、轴重、联轴信息、每轴的胎数、联轴重量、轴距、总重、车速等；

6.2称重传感器

称重传感器用于动态称重过程测力及数字信号的转换，是系统中的关键部件，本系统使用剪切梁式称重传感器。

为本产品提供传感器的制造商是中航电测仪器股份有限公司，是我公司的战略合作伙伴。

有着十年的合作经历。

作为中国航空的骨干企业，现已发展成为全球最大的称重传感器制造基地之一。

本称重系统采用中航电测HM8-20t传感器，品质卓越，适用于重载车辆的频繁碾压。

采用全焊接密封技术，可在高温、湿热、腐蚀等极恶劣的环境中稳定工作。

其重要指标如下：

●型号：

HM8-20t

●额定容量：

20吨

●工作环境温度：

-45℃～+80℃

●安全过载：

150%FS

●极限过载：

300%F.C.

●称重传感器防护等级：

IP68（可浸泡在水中）

●当称重传感器发生故障时，可以通过硬件和软件发出故障消息

6.3红外车辆分离器

红外车辆分离器能对车辆进行可靠的分离，消除跟车现象，保证称重检测数据与车辆的一一对应。

为保证系统可靠运行，其中的红外光幕采用国际知名智能交通传感器品牌德国施克公司（SICK）原厂产品ELG3。

此光幕具有很强的穿透力，不怕强光、大雨、大雾的干扰，采用独特的光同步技术，简化了线缆的连接，可靠性更高。

●车辆分离器：

型号：

D-10W，红外光幕型号：

ELG3

●可分离两车的最小间距为100mm；

●最小分辨物的尺寸为：

30mm；

●能分辨车辆的离地最高高度为1600mm，离地最低高度为400mm；

●其在良好天气时，分离判断正确率达到99.9%以上；

●红外光采用过量增益发射，在恶劣天气时，分离判断正确率达到99%以上；

●红外光栅车辆分离器的玻璃采用自动电加热玻璃，具有温湿度控制，可有效的防凝露、结霜；

●当光栅分车器发生故障时，可以通过硬件和软件发出故障消息；

●工作环境：

温度：

-45℃～+80℃；

相对湿度：

0～95%RH；

●红外光发射端与接收端最大距离：

12m

●外壳设计为开门式，便于擦拭和打扫

●加热玻璃：

电源：

12VDC功率：

100W

●光栅电源：

＋12VDC，1.5A功率：

10W

●箱体为厚度1.5mm的不锈钢材料，并设有醒目的工业级防撞反光膜

●防护等级：

IP65。

6.4轮胎识别器

我公司提供的轮胎识别器及其传感器是我公司自主研制开发，已具有多年批量生产经历，性能稳定可靠。

●型号：

D-03W

●信号类型：

采用压力感应式传感器作为信号采集单元，使用寿命长

●能够正确分辨胎型，胎型判别正确率达到98％以上，轮轴数量判断正确率99.9%以上；

●在发生故障时，可以通过硬件和软件发出故障消息

●传感器数量：

普通车道：

12只；超宽车道：

16只

●供电：

5VDC功率：

5W

●防护等级：

IP68

●工作环境

温度：

-45℃～+80℃

相对湿度：

0～95%RH

6.5检测线圈（可选）

●型号：

D-02W

●当红外线车辆分离器发生故障时，自动切换为使用线圈，对车辆进行分离和辅助收尾；

●收尾线圈在车距不小于2m时，判断精度达到99%以上；

●尺寸：

1m×2m

●线圈的灵敏度可调节

●当线圈发生故障时，可以通过硬件和软件发出故障消息

●工作环境

温度：

-45℃～+80℃

相对湿度：

0～95%RH

6.6称重数据采集处理器

称重数据采集处理器是整个系统的控制部分，负责处理称重传感器、轮胎识别器、车辆分离器或辅助车辆分离器送来的信息，经专门的程序分析和处理计算出其轴重、轴组重和速度，并依次累加出车辆总重。

同时根据上级计算机的要求传送车辆载荷信息，并控制相应的报警装置报警。

●型号：

D-01W

●信号范围：

±10mVDC

●采样速率：

150000Hz

●显示精度：

1/30000

●数据接口：

RS232/RS422

●数据采集处理器使用固化软件，无机械部件。

在自检异常、通讯失败或者程序走迷时，处理器能够自动复位，复位时间为5秒钟；

●数据采集处理器具有调试、检测用液晶显示屏，在液晶显示屏上可以显示各轴轴型、轴重和车速；

●数据采集处理器具有进入校准状态的开关，在校准状态下，通过仪表面板上的按钮，可以很方便的对计重设备进行校准。

●处理检测信息采用国际先进的单片机控制技术，内置固化软件，无机械部件，系统安全可靠，称重过程自动完成，无须人为干预。

●当与车道收费计算机发生通讯故障时，可以通过硬件和软件发出故障消息。

●防护等级：

IP65

●工作环境

温度：

-45℃～+80℃

相对湿度：

0～95%RH

7、操作注意事项

●称重平台维护周期为一年，维护时只需检查调整垫片是否有磨损，酌情予以更换。

●根据国家有关规定，称重设备每年需要进行一次计量检定，如果误差较大，则应进行标定。

●称重平台采用防尘密封，长期使用时应注意检查称重平台缝隙是否被硬物卡住，排水是否通畅。

●系统通断电应使用开关，不可用插、拔插头代替。

●车辆检测时正常速度应在20km/h以内，超速或变速将会影响检测准确度。

●系统各组成部分之间的连线务必连接可靠，须用螺钉固定。

8、使用方法

8.1使用前的准备

使用前确认设备安装正确，并与系统其他设备可靠连接。

检查供电系统，确保正常供电。

8.2开机

D-01W数据采集处理器上电后显示开机画面，随即进入工作状态，液晶显示屏显示主工作界面，如下图所示：

开机后主工作界面显示信息主要包括：

车辆称重信息提示行，称重状态显示和系统时间等。

8.3系统设置

D-01W数据采集处理器设置工作应由我公司工作人员或在我公司工作人员指导下由用户指定的技术人员实施。

设置步骤：

●D-01W数据采集处理器处于工作状态时，按“Esc”键；

●输入系统设置密码（111）即可进入系统设置状态，液晶屏显示系统设置菜单，如下图所示：

如图，系统设置主要包括时钟设置、IP地址、命令模式、方向使能、看门狗设置、台面宽度、网络使能和更改口令等。

各项设置的作用简述如下：

1．时钟设置——设置系统时间

2．波特率设置——设定设备波特率

3．命令模式——设定称重信息上传模式

4．方向使能——使能或禁用行驶方向判断

5．通讯协议设置——根据地方版本不同选择通讯协议

6．台面宽度——设定台面宽度，单位cm

7．线圈抓拍——扩展功能:

目前没有使用;

8．更改口令——根改调校口令

9.抓拍使能——扩展功能:

目前没有使用;

0.保存设置——在系统修改过后,进行保存设置;

F5.缓存车数设置——可以根据系统要求增加缓存车数

F6.系统保留——目前没有开发的功能;

●按相应数字键即可根据提示对相应的项目进行设置；

●设置完成后按“0”键保存设置更改；

●按“Esc”键返回工作状态。

※每次设置完毕后必须按“0”键进行保存，否则设置将无效。

8.4工作方式

D-01W数据采集处理器支持静态和动态两种工作方式，静态工作方式主要用于测量车辆轴载荷，动态工作方式则用于对整车进行称重。

计重收费系统通常工作在动态工作方式。

按“F2”键可以实现静态／动态工作方式切换。

8.5静态称重

按“F2”键切换到静态工作方式，液晶显示器显示静态工作方式提示符“S”。

当秤台或台板空载时，检查零点。

由引导员指挥车辆驶上秤台，并将待测轴车轮停在秤台中部，车停稳后提示司机解除制动，待重量显示稳定后即可读取轴重数据。

如需要以静态方式测量整车重量，则需要分别对车辆各个轴进行称重，并将各轴轴重累加获取总重。

静态工作方式中系统显示如下图所示：

8.6动态称重

按“F2”键切换到动态工作方式，液晶显示器显示动态工作方式提示符“D”，此时即是动态工作状态。

进入动态工作状态后，汽车衡将进入全自动工作方式，无需人工干预。

当车辆正常通过秤台后，数据采集器综合各种数据和信号，获得车辆整体称重信息（包括轴重、总重、速度、车型等），并将工作状态和车辆称重信息显示于液晶显示屏。

动态工作方式中系统显示如下图所示：

注意：

如果在车型代码后显示有“.”符号，则说明此车车型为系统默认车型，而非通过轮轴识别器判别。

可能的原因是轮轴识别器故障，或过车逻辑出错（不正常行使）。

8.7缓存车数的设置

在称重界面下按ESC键，输入查看系统设置代码（111）进入系统设置状态,液晶屏显示系统设置菜单，如下图所示：

在系统设置状态下按“F5”键进入缓存车数设置界面。

如下图所示：

系统默认缓存车数为“10”，可以输入“1”—“10”进行修改，按“回车”键返回系统设置状态，按“0”键保存设置。

8.8通讯协议选择

在系统设置状态下按“5”键进入通讯协议选择界面。

如下图所示：

按数字键选择相应的协议，按“回车”键返回系统设置状态，按“0”键保存设置。

8.9轴型的表示方法

新轴型按照“第1轴组轴型+第2轴组轴型+……+第n轴组轴型”方式来表示。

其中，“第n轴组轴型”（n=1，2，3，……）为数字，其位数代表此轴组包含的轴数，其数字代表此轴的轮胎数，即“1”为单胎，“2”为双胎。

如下图中的胎型表示该车有两个轴组，第1个轴组为单轴单胎，第2个轴组为双轴双胎。

8.10分度值的设定

在系统调校界面下按“8”键选择“分度设定”后，菜单显示如下：

可选择静态分度设定或者动态分度设定来分别设置分度值，设置方法与以前版本相同。

系统默认设置的静态分度和动态分度相同，均为“20kg”。

8.11查询设备状态

在D-01W数据采集处理器主工作界面下按“F5”键即可进入设备状态查询页面，LCD显示如下图所示：

设备状态查询页面显示的信息包括设备错误信息和胎型状态信息。

通过胎型状态显示可以观察16个胎形传感器的实时状态和上一轴通过时的传感器触发记录。

显示为“0”表示传感器未触发，显示“*”表示传感器被触发。

错误信息则列出了当前处于故障状态的设备列表，错误信息与主界面下方的错误代码相对应，当所有设备均处于正常工作状态是，主界面错误代码显示为“E00”，错误信息显示为空。

※错误代码表：

E01

称重故障

E02

光栅故障

E04

线圈故障

E08

轮轴故障

E03

称重、光栅故障

E05

称重、线圈故障

E09

称重、轮轴故障

E06

光栅、线圈故障

E0B

称重、光栅、轮轴故障

E0A

光栅、轮轴故障

E0C

线圈、轮轴故障

E0D

称重、轮轴、线圈故障

8.12查看系统设置

D-01W数据采集处理器提供查看系统设置功能，可以方便的查看系统各主要参数的当前设置，并查看一次历史设置。

操作步骤：

●系统处于工作状态时，按“Esc”键

●输入查看系统设置代码（222）即可查看系统设置状态，显示如下：

查看当前设置页：

查看历史设置页：

8.13查看修正设置

操作步骤：

●系统处于工作状态时，按“Esc”键

●输入查看修正设置代码（333）即可查看修正参数。

修正参数包括静态修正参数和动态修正参数两部分。

静态修正参数显示格式为：

重量段（t）：

0－1通道修正参数1－2通道修正参数

例如：

5：

0－99501－10050

表示在5t重量段，1通道修正系数为99.5％，2通道修正系数为100.5％

动态修正参数显示格式为：

速度段km：

修正参数

例如：

7km10025

表示在7km/h速度段修正系数为100.25％

9、与收费计算机连接

本系统与收费计算机连接采用RS232/RS485串口方式，可按用户要求提供串口通讯协议或动态链接库函数，方便与收费系统软件的联接。

10、交货清单

序号

计重收费设备分项名称

规格型号

原产地

单位

数量

1.

称重平台

DCS-30K

北京万集

台

每车道一台

2.

红外车辆分离器

ELG3

德国施克

套

每车道一套

3.

轮胎识别器

D-03W

北京万集

套

每车道一套

4.

检测线圈（可选）

D-02W

北京万集

套

每车道一套

5.

数据采集控制器

D-01W

北京万集

套

每车道一套

6.

调整垫片

CDK30-09

北京万集

套

每车道一套

7.

液压千斤顶

3t

上海宝山

套

每站一套

8.

起吊附件

CDK30-01FF

北京万集

套

每站一套