鐵礦石談判中方占主動(dòng) 價(jià)格下滑10%可能性較大
紅外線車輛分離器在計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)的應(yīng)用
公路計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)作為長(zhǎng)效治理公路超限的有效經(jīng)濟(jì)手段,體現(xiàn)了公平收費(fèi)的原則,是目前國(guó)內(nèi)各地普遍采用的治超方式.
計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)的組成和工作原理
公路計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)主要由以下四個(gè)子系統(tǒng)組成:
動(dòng)態(tài)軸重衡器:是一種低速動(dòng)態(tài)汽車衡器,對(duì)車輛的各軸或軸組進(jìn)行稱重計(jì)量,并確定車輛總重量.
輪胎識(shí)別器:由一組壓力傳感器來(lái)檢測(cè)單邊的輪胎個(gè)數(shù),當(dāng)車輛輪胎壓過時(shí),將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為輪胎數(shù)量信號(hào).
紅外車輛分離器:通過紅外光的同步掃描來(lái)提供車輛的開始和結(jié)束信號(hào),保證稱重?cái)?shù)據(jù)和車輛之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系.
中央處理系統(tǒng):集中處理各種傳感器信號(hào)、處理數(shù)據(jù),將有關(guān)信息傳輸給上位收費(fèi)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
系統(tǒng)將車輛稱重?cái)?shù)據(jù)、車型信息、車輛分離信號(hào)通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),整合為收費(fèi)信息數(shù)據(jù)包,傳輸給收費(fèi)計(jì)算機(jī)系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)按重量收費(fèi)的計(jì)重收費(fèi)功能。
作為計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)的重要組成部分之一,紅外車輛分離器擔(dān)當(dāng)了重要的角色,由于該產(chǎn)品被安裝在野外環(huán)境,從而對(duì)車輛分離器的性能、防護(hù)等級(jí)、穩(wěn)定性和可靠性都提出了很高的要求,如系統(tǒng)要能夠在雨、霧、雪等氣候條件下可靠工作,耐高溫和低溫,抗環(huán)境光的干擾,對(duì)雷電、電磁干擾都要有很好的**性能。以下根據(jù)計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)的要求和特點(diǎn),具體介紹紅外車輛分離器的系統(tǒng)組成、性能、使用、安裝和維護(hù),希望可以使紅外線車輛分離器更好地為公路超限治理服務(wù)。
產(chǎn)品背景
在北美智能交通領(lǐng)域,自1978年開始,美國(guó)科學(xué)技術(shù)公司(STI)就與從事智能交通的系統(tǒng)集成商合作,開發(fā)了適合公路行業(yè)的紅外光幕以滿足特殊的使用要求,至今,STI公司的紅外光幕已有超過7000套被應(yīng)用在世界各地的智能交通領(lǐng)域,其應(yīng)用主要是在一般公路收費(fèi)站、不停車收費(fèi)系統(tǒng)(ETC)、計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)、固定式超限檢測(cè)站中作為車輛分離檢測(cè)或車輛分類檢測(cè)功能。
紅外車輛分離器從*初的單一車輛分離功能,到逐漸被系統(tǒng)集成商作為車型分類,其間也對(duì)該產(chǎn)品提出了更高的要求,在美國(guó),該產(chǎn)品與相應(yīng)的軟件包結(jié)合起來(lái),可以區(qū)分超過100種車輛類型,而在ETC系統(tǒng)中,車輛60km/h左右的速度通過ETC系統(tǒng)時(shí),該產(chǎn)品仍能夠可靠實(shí)現(xiàn)分車和車型判別,這要求紅外光幕具有高速的響應(yīng)時(shí)間。STI的紅外車輛分離器用于國(guó)內(nèi)的計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)和超限檢測(cè)系統(tǒng)中,從技術(shù)上而言,是一種相對(duì)簡(jiǎn)單的應(yīng)用。
系統(tǒng)配置
一套完整的紅外車輛分離器包括:
發(fā)射器和接收器:發(fā)射器內(nèi)置線性排列的高能量發(fā)光元件,接收器內(nèi)置與發(fā)射器數(shù)量相同的接收元件,發(fā)射器和接受器的對(duì)應(yīng)光電元件依次按順序同步觸發(fā),檢測(cè)光路是否導(dǎo)通,當(dāng)汽車通過掃描區(qū)域時(shí),部分或全部光束被遮擋,因而被檢測(cè)出。
控制器:為發(fā)射器和接收器提供電源,讀取并處理發(fā)射器/接收器的同步掃描信號(hào),同時(shí)檢測(cè)光幕工作狀態(tài),提供多種輸出信號(hào),如:繼電器輸出、串口輸出、模擬量輸出。
電纜線:連接發(fā)射器/接收器與控制器的接插電纜,一般長(zhǎng)度為10-15m.
防護(hù)外罩:為不銹鋼或冷扎鋼板噴塑材料,為分離器提供防護(hù),內(nèi)置電加熱玻璃、溫度控制器、濕度控制器,在濕度過高、溫度過低時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加熱,以保證車輛分離器在潮濕地區(qū)、雨雪天氣、寒冷季節(jié)可靠使用。
兩箱式車輛分離器則將控制系統(tǒng)內(nèi)置于接收器中,因而沒有單獨(dú)的控制器,其功能與外置控制器形式基本相同。
技術(shù)特點(diǎn)
將一般的對(duì)射形式的光柵等同于專用的車輛分離器,其實(shí)是一種誤解,作為一種專用的車輛分離系統(tǒng),STI的車輛分離器與普通光柵有很多技術(shù)差異。
一般而言,車輛分離器在計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)中安裝距離為4.5米以內(nèi),客戶往往認(rèn)為,選擇8米左右的*大工作距離的光柵足夠了,事實(shí)并非如此,因?yàn)樵诔跏及惭b時(shí),客戶可能發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)品也能夠可靠分車,但一旦有過多灰塵、霧汽和雨雪時(shí),發(fā)射器發(fā)射的光能量造成衰減,產(chǎn)品不能正??煽抗ぷ?。
先是過量增益(EG)和工作距離,過量增益(EG)是評(píng)價(jià)傳感器工作可靠性的重要指標(biāo),它表示接收器接收的光能量能否能使傳感器動(dòng)作,也表示使傳感器產(chǎn)生動(dòng)作所需要*小的光強(qiáng)度。其計(jì)算公式如下:
接收器實(shí)際接收的光強(qiáng)度
使接收器產(chǎn)生輸出門檻值
一般而言,傳感器通過LED指示燈的閃爍表示過量增益值(EG)過低,過量增益與檢測(cè)距離的關(guān)系是一定的,在一定距離時(shí),過量增益值越大,則表示光幕的穿透能力越強(qiáng),而在環(huán)境因素和距離不變的情況下,要增加EG值,則只有增加發(fā)射器的能量。
而STI的車輛分離器的*大工作距離為24.4米(EG=1),在4.8米安裝距離并保證光路對(duì)準(zhǔn)時(shí),過量增益(EG)達(dá)到25倍,可以保證車輛分離器在凝霜結(jié)露、雨雪和灰塵情況下仍可靠工作。
其次,使用環(huán)境方面的因素,中國(guó)幅員遼闊,南北東西氣候差異很大,作為一種野外安裝使用的產(chǎn)品,對(duì)惡劣氣候條件的**性是極其重要的,一般的工業(yè)用光幕,其工作溫度、抗環(huán)境光干擾、防護(hù)等級(jí)都與野外使用要求不同,STI車輛分離器使用環(huán)境溫度為–40℃—+70℃,*大允許相對(duì)濕度95%(50℃時(shí)),防護(hù)等級(jí)為IP65,可抗40000LUX光干擾,比如,有些光幕陽(yáng)光直射會(huì)對(duì)其形成干擾。所以,在選型時(shí),這些因素尤其需要考察。
第三,野外安裝使用時(shí),石塊、飛鳥、冰雹都可能觸發(fā)光幕,使其產(chǎn)生輸出,而專業(yè)的車輛分離器則不受這些因素的干擾,并能夠可靠檢測(cè)拖車的掛鉤,STI的車輛分離器可以通過軟件和串口設(shè)置觸發(fā)輸出開啟的尺寸,如設(shè)置為大于10束光被同時(shí)遮擋時(shí),系統(tǒng)才認(rèn)為是車輛信號(hào),輸出啟動(dòng),只有當(dāng)所有的光束全部導(dǎo)通時(shí),才提供車輛收尾信號(hào)。
第四,由于在公路安裝的特殊性,汽車尾氣、泥漿和過多灰塵的累積、昆蟲的停留等都有可能對(duì)發(fā)射器和接收器窗口造成光路阻斷,從而造成系統(tǒng)不能正常分車,在早期安裝在江蘇、河南的現(xiàn)場(chǎng),這類問題尤其突出,這類問題實(shí)際對(duì)車輛分離器的診斷和報(bào)警功能提出了要求,STI公司的車輛分離器具備診斷和報(bào)警功能,當(dāng)玻璃上有昆蟲停留、泥漿飛濺或過多灰塵時(shí),系統(tǒng)可以自動(dòng)探測(cè)出是否有某一束或幾束光束被長(zhǎng)時(shí)間非正常阻斷,一旦發(fā)現(xiàn),系統(tǒng)可以自動(dòng)忽略這些有問題的光束,并保持正常分車功能,同時(shí)產(chǎn)生報(bào)警輸出,提醒工作人員盡快消除報(bào)警來(lái)源,當(dāng)報(bào)警原因解除,系統(tǒng)報(bào)警會(huì)自動(dòng)關(guān)閉,整過過程中,都不會(huì)對(duì)車輛分離功能造成影響。
通過隨機(jī)軟件包和簡(jiǎn)單的串口指令,可以進(jìn)行報(bào)警的參數(shù)設(shè)置,某一束或幾束光束被屏蔽之前需要診斷多少次,每次診斷的時(shí)間間隔,*多允許被自動(dòng)屏蔽的光束數(shù)量都可以設(shè)置。
*后,還是基于公路行業(yè)使用的特殊性,車輛分離器需要配備防護(hù)外殼,防護(hù)外罩不僅保護(hù)光幕不受日曬雨淋,防止車輛撞擊時(shí)損壞光幕,更重要的是消除凝霜結(jié)露,STI的防護(hù)外殼標(biāo)準(zhǔn)配備電加熱玻璃、溫度控制器和濕度控制器,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)除霜和除濕功能。對(duì)有些超寬車道,防護(hù)外殼還需要實(shí)現(xiàn)可傾倒功能,在有超寬車輛駛?cè)霑r(shí)可以側(cè)面傾倒。
安裝調(diào)試的注意點(diǎn)
總體上,車輛分離器的安裝使用非常簡(jiǎn)單,由于公路計(jì)重收費(fèi)在中還處于起步階段,有些系統(tǒng)集成上進(jìn)入該行業(yè)時(shí)間還不長(zhǎng),有一個(gè)成熟的過程,所以,安裝調(diào)試車輛分離器前,了解以下內(nèi)容將有所幫助:
1. 建議客戶在使用前能夠詳細(xì)了解電氣參數(shù)和機(jī)械安裝尺寸,注意電源要求、輸出類型、安裝尺寸、和電纜的穿管和排放。在收到產(chǎn)品之前,對(duì)以上內(nèi)容有充分了解和準(zhǔn)備。
2. 安裝調(diào)試嚴(yán)格按照安裝手冊(cè)步驟,特別要注意光幕光路的對(duì)準(zhǔn)。實(shí)際上,在安裝調(diào)試時(shí),客戶往往發(fā)現(xiàn)機(jī)械對(duì)準(zhǔn)很容易,即綠燈變亮,但事實(shí)上,對(duì)任何一家產(chǎn)品而言,這都是光路對(duì)準(zhǔn)的假象,根據(jù)前述的過量增益概念,一般當(dāng)EG>3時(shí),綠燈就常亮,由于發(fā)射能量大,在氣候狀況理想時(shí),要使綠燈常亮其實(shí)很容易,但此時(shí),光幕實(shí)際上可能處于傾斜狀態(tài),因?yàn)榘l(fā)射器能量大,即使傾斜一點(diǎn)也可以達(dá)到對(duì)準(zhǔn)狀態(tài),而一旦灰塵累積、霧汽和雨雪時(shí),原來(lái)處于臨界對(duì)準(zhǔn)的光幕將不再能夠穿透這些干擾了,此時(shí)綠燈或紅燈會(huì)閃爍,表示過量增益值不足。
解決該問題的方法是真正做到光路的對(duì)準(zhǔn),STI車輛分離器可以通過減小過量增益值來(lái)觀測(cè)光路對(duì)準(zhǔn)狀態(tài),在控制板上有一個(gè)電位器,可以調(diào)整發(fā)射器的能量,在對(duì)準(zhǔn)步驟中,綠燈亮了以后,一定需要逐漸減小發(fā)射器能量,使紅色LED變亮后,再調(diào)整機(jī)械位置,使綠燈變亮,重復(fù)這一過程,一直到發(fā)射器和接受器的光路不能再對(duì)的更準(zhǔn)為止,*后鎖緊地腳螺冒,將電位器(過量增益)調(diào)整到*大,這樣,既能保證對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)*好,又能保證系統(tǒng)具有*大的過量增益。
實(shí)際上,以上調(diào)試方法的*終目的就是使車輛分離器具有*大的穿透能力,在特殊氣候條件下還能夠可靠地實(shí)現(xiàn)分車功能。
建議客戶一定要重視這個(gè)問題,即使有些客戶在使用過程中,發(fā)現(xiàn)只做簡(jiǎn)單機(jī)械對(duì)準(zhǔn)也在以后的使用很可靠,但基本上是巧合,因?yàn)?/span>EG>3綠燈就常亮了,客戶現(xiàn)場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)時(shí)可能使EG值達(dá)到10了,也可能只使EG等于5,若碰巧使物理位置對(duì)準(zhǔn)很好,EG>10,這樣特殊氣候或灰塵累積也沒有問題,但若使EG等于5時(shí),就不能保證長(zhǎng)期可靠工作。
對(duì)有些制造商提供的沒有電位器調(diào)節(jié)的產(chǎn)品,也有簡(jiǎn)便辦法可以解決,方法是使用一張或幾張半透光紙來(lái)暫時(shí)減小過量增益,使紅燈和綠燈閃爍,再調(diào)整對(duì)準(zhǔn)位置使綠燈長(zhǎng)亮。這樣也能有效解決對(duì)準(zhǔn)問題。其原理實(shí)際上與STI使用電位器直接調(diào)整過量增益是一樣的。只不過更為粗略。
3. 某些收費(fèi)站車道是有一定斜度的,安裝時(shí)一定要抬高單邊光幕,使發(fā)射器和接收器處于同一水平面上,建議使用水平尺來(lái)保證發(fā)射器和接收器處于同一水平高度。
4. 在安裝車輛分離器的防護(hù)外殼時(shí),其底面*好有排水管,防止外殼內(nèi)部產(chǎn)生積水。