超限檢測系統(tǒng)常見故障及處理措施

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(shí)，車輛超載超限的情況也時(shí)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(tái)、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(dòng)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(shí)，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(tái)，從傳感器得到微弱的電信號(hào)，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(shí)光幕收尾，完成整個(gè)測量。

圖1 動(dòng)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(gè)車道都有一對VGA視頻傳輸器，一個(gè)用于發(fā)送，一個(gè)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(shí)，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(diǎn)、不同時(shí)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(jì)112個(gè)。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(shí)，一般常用的有四個(gè)方法:

(1)儀表故障分析提示法:即根據(jù)儀表顯示出的出錯(cuò)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(shí)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?yàn)楝F(xiàn)場設(shè)備多、雜亂，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)電源線接錯(cuò)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(jì)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(shí)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(hào)，分別送到多臺(tái)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(hào)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(hào)輸出模塊連接，輸入緩沖模塊將輸入電流信號(hào)流經(jīng)一精密電阻變成電壓信號(hào)并將其緩沖放大，再經(jīng)信號(hào)輸出模塊將此電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換回電流信號(hào)輸出。并將其中每一路4 mA～20 mA電流信號(hào)，轉(zhuǎn)換成多路相等的信號(hào)。若沒有圖像，可更改其他接口，觀察是否有信號(hào)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(huì)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(dòng)，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(shí)時(shí)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(dòng)，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(tái)安裝環(huán)境

秤體安裝時(shí)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(tái)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(tái)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(jì)橫移機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置不與托盤固定，將驅(qū)動(dòng)裝置安裝在地面和框架上，這樣的優(yōu)點(diǎn)可以防止動(dòng)力源與托盤固定時(shí)對電機(jī)的供電和控制都不方便，同時(shí)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(hào)，重量越大，輸出的電信號(hào)越大。其是否正常工作直接影響最終結(jié)果。

在安裝時(shí)，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(dòng)是否自如，傳感器緊固螺栓是否松動(dòng)。

(2)檢測

傳感器由紅、黑、藍(lán)、白四根線組成，紅、黑是電源激勵(lì)正負(fù)，藍(lán)白是信號(hào)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(hào)電壓的差值，如果傳感器輸出信號(hào)電壓差過大，則說明傳感器損壞，及時(shí)更換。

斷開所有連接于接線盒的傳感器，再將每一個(gè)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(hào)

接線盒可將傳感器的信號(hào)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(dòng)、傳感器電纜線沒有接牢等。可用酒精洗后電吹風(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(hào)，若光幕不能正常收尾，則會(huì)產(chǎn)生連車的問題，測出的數(shù)據(jù)會(huì)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(huì)有積塵 (特別是最下部的幾個(gè)光點(diǎn))。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(lì)，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(cuò)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(gè)系統(tǒng)。在使用當(dāng)中，各部分都要按照規(guī)定實(shí)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(dòng)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(shí)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(shí)際工作中，可以綜合上述的方法和經(jīng)驗(yàn)，達(dá)到最終找到解決問題的根本辦法。

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