Описание работы АСПВК Терминал - НИПВФ Тензор
Научно-исследовательская и производственно-внедренческая фирма

Автоматизированный весовой комплекс учета перемещения грузов,
ввозимых или вывозимых на территорию предприятия автомобильным транспортом

Цель

Учет грузов ввозимых или вывозимых на территорию предприятия автомобильным транспортом (далее - ТС).

Назначение

Автоматизированный весовой комплекс (далее - АВК) предназначен для автоматического определения массы ТС, въезжающих и выезжающих на предприятие. Результаты измерений сохраняются в электронном виде и доступны для просмотра, печати  и передачи в качестве источника данных для программ  (бухгалтерского) учета.

Применение

Автоматизированный весовой комплекс предлагается для использования на предприятиях с интенсивным грузооборотом. АВК позволяет сократить время необходимое для идентификации ТС, взвешивания и обработки результатов взвешивания до минимума за счет использования электронных ключей идентификации ТС и автоматизации всех процедур, реализуемых комплексом. Практика показывает, что время проезда ТС через АВК составляет 10 ... 15 секунд, что позволяет в течении суток произвести не менее 1000 полных взвешиваний (полное взвешивание представляет собой взвешивание одного и того же ТС с грузом БРУТТО и без груза ТАРА с целью определить вес самого груза НЕТТО). Примерами применения АВК могут служить полигоны для утилизации бытовых отходов, предприятия по добыче и переработке инертных строительных материалов, цемента и изделий из бетона, асфальто-бетонные заводы, перевалочные базы и хранилища в том числе  сырья, нефти и продуктов её переработки, грузовые терминалы в портах.

Состав весового комплекса

Комплекс является составной, конфигурируемой под задачи пользователя, системой.  Основные устройства отражены на схеме рисунке 1 и в таблице.

В  весовом комплексе используются весы статические платформенного типа ВСА  и(или) весы динамические типа СДК.А производства НИПВФ «Тензор».  Возможна любая комбинация: двое статических весов, двое динамических весов, статические + динамические весы, одни весы любого типа в реверсивном режиме.

В  последние годы появились ТС, которые в груженом состоянии  могут иметь полную массу более 50 тонн.  При взвешивании таких ТС возникла опасность повреждения весов платформенного типа ВСА-01, которые имеют наибольший предел взвешивания 50 тонн. Поэтому, если предполагается взвешивание столь тяжелых ТС, весы типа ВСА предлагается использовать для взвешивания порожних ТС, а для взвешивания груженых ТС предлагается использовать динамические весы типа СДК.А с наибольшим пределом осевой нагрузки ТС  20 тонн. Если учесть что тяжеловесные ТС чаще всего  имеют 4 ... 6 осей, то динамические весы обеспечивают взвешивание автопоездов с массой до 80 ... 120 тонн. При этом немаловажно, что на статических весах имеется ограничение на длину автопоезда.  Динамические весы позволяют взвешивать автопоезда с количеством осей до 12 включительно и практически без ограничения длины автопоезда.

Рисунок 1 - Схема весового комплекса

Таблица - Обозначения и наименования на схеме

 

№ п/п Обозначения Наименование Знаки
1 СВК Система весового контроля -
2 СВР Система видеорегистрации -
3 СИУД Система идентификации и управления движением -
4 ИВК и помещение оператора ИВК - информационновычислительный комплекс -
5 Светофор Дорожный двухсекционный светодиодный  
6 ГАО Громкоговорящее акустическое оборудование СИУД  
7 ВК Видеокамера СВР
8 УСК Устройство считывания ключей-меток СИУД
9 ГУ Грузоприемное устройство СВК -
10 Знаки запрещающие ПДД:
3.17.3   - STOP-контроль

11 Знаки особых предписаний ПДД:
5.15.4 - начало полосы

Также в состав АВК входят: Специализированное программное обеспечение весового комплекса. Персональный компьютер с предустановленной ОС  Windows, средства идентификации ТС на базе технологии Touch Memory или бесконтактных карт доступа типа Smart-Card (более современный вариант), средства видеонаблюдения и захвата изображений, средства управления движением ТС при прохождении весового контроля, средства звукового оповещения водителей ТС.

Принцип действия весового комплекса

Принцип действия весов описан в эксплуатационной документации на данное оборудование. В составе весового комплекса Весы представляют собой устройство, которое в свою очередь состоит из грузоприемного устройства, аппаратуры измерительной, линии передачи данных и питания весов (включая блок питания аппаратуры измерительной), специальной программы метрологической обработки данных и определения массы ТС. К весам следует относить и участки дороги прилегающие к ГУ, которые должны удовлетворять определенным требованиям горизонтальности и ровности дорожного полотна. Аппаратура измерительная включает в себя комплект датчиков силы и контроллер, запрограммированный на непрерывную передачу данных в специальную программу метрологической обработки данных измерений с весов.

Данная программа установлена на компьютере весового комплекса и в автоматическом режиме осуществляет слежение за дрейфом «нуля» измерительного канала в отсутствие нагрузки на ГУ, обнаружение наезда ТС на ГУ (событие 1), определение нагрузки на ГУ частей ТС или груза целиком, вычисление массы ТС (событие 2), обнаружение съезда ТС с ГУ (событие 3).  Программа автоматически формирует сообщения о «событиях» для передачи в основную программу весового комплекса. Вместе с данными о массе ТС передается информация о степени достоверности  определения массы.

Видеонаблюдение обеспечивается видеокамерами, установленными вблизи ГУ и устройствами приема видеосигнала. Основная программа весового комплекса получает одновременно два потока видеоизображения с въездной и выездной камер, нацеленных на ГУ весов. Видеоизображения отображаются на экране монитора, при наезде ТС на ГУ (событие 1) происходит «захват картинки» и на экране отображаются кадры в момент наезда ТС на ГУ.

Идентификация ТС осуществляется программой весового комплекса автоматически. Перед въездом (выездом) в зону весового контроля установлены терминалы ключей идентификации ТС (устройства считывания ключей-меток СИУД). Терминалы подключены к контроллеру, который в автоматическом режиме осуществляет опрос терминалов и в случае появления сигнала от приложенного ключа передает ID ключа и номер терминала в основную программу весового контроля. Таким образом, при совпадении ID ключа, результаты взвешивания  ТС на въезде и выезде могут быть отнесены к одному и тому же ТС и составить полное взвешивание. В процессе идентификации ТС могут применяться только ключи прошедшие предварительную регистрацию. В результате регистрации ключей формируется таблица, где каждому ID соответствуют сведения о ТС,  грузе и разрешении на проезд. 

Управление движением ТС при весовом контроле производится автоматически основной программой весового контроля с помощью светофоров (шлагбаумов).  Переключение  светофоров (шлагбаумов) осуществляет блок реле, расположенный в отдельном щите автоматики.

Перед въездом на территорию весового комплекса непосредственно перед терминалами и перед въездом на ГУ весов установлены светофоры.

Имеются особенности при взвешивании ТС на статических весах типа ВСА. Для получения достоверного результата взвешивания требуется, чтобы ТС остановилось на ГУ. Для этой цели на выезде с ГУ статических весов типа ВСА установлены светофоры для обеспечения остановки ТС на ГУ с целью автоматического определения веса неподвижного ТС.

Все события в процессе взвешивания ТС сопровождаются звуковыми сообщениями, автоматически передаваемыми основной программой через громкоговорящие акустические системы комплекса. Это помогает водителям ТС обращать внимание на сигналы светофоров и адекватно принимать решения. Наличие микрофона позволяет оператору весового контроля в случае необходимости сообщить водителю, какие действия ему следует предпринять.

В случае проведения регламентных, ремонтных работ на одних весах, другие весы могут быть использованы в реверсивном режиме (возможно движение в любом направлении). 

Порядок работы весового комплекса

Схема размещения  компонентов весового комплекса  представлена  на рисунке 1.

Светофоры  СВ 1.1 и СВ 1.2 для въезда-выезда в варианте статических весов (ГУ1) должны быть двухсторонние или могут быть заменены на автоматические шлагбаумы. Основной режим работы комплекса предполагает определение массы Тары на статических весах, а определение массы Брутто на динамических весах (далее «Весы-2»).  Состояние элементов весового комплекса и действия всех участников процесса весового контроля в основном режиме назначаются по согласованию. 

На рисунке 1 для демонстрации приняты следующие соглашения:
СВ1 - Светофор  «Въезд на предприятие в зону весового комплекса»,
УСК1 - Терминал 1 для ввода ID на въезде,
СВ1.1 - Светофор «Въезд на весы 1» (при реверсивном движении через статические весы «Выезд с весов при повторном взвешивании»)
СВ1.2 -  Светофор «Выезд с весов 1» (при реверсивном движении через статические весы «Въезд на весы 1 при повторном взвешивании»)
СВ2 -  Светофор  «Выезд из предприятия в зону весового комплекса»,
УСК1 - Терминал 2 для ввода ID на выезде,
СВ2.2 - Светофор «Выезд через динамические весы 2»
СВ2.1 - Светофор «Въезд через весы 2» при реверсивном движении через динамические весы 2
ГУ1 - Грузоприемное устройство статических весов «Весы №1»
ГУ2 - Грузоприемное устройство  динамических весов «Весы №2»
ВК1.2 - Видеокамера фиксации выезда через весы 1 при реверсивном движении
ВК1.1 - Видеокамера фиксации въезда через весы 1
ВК2.1 - Видеокамера фиксации въезда через весы 2 при реверсивном движении
ВК2.2 - Видеокамера фиксации выезда через весы 2

Все светофоры могут быть заменены или дополнены автоматическими шлагбаумами.  По умолчанию въездные светофоры при отсутствии ТС на ГУ разрешают въезд на территорию весового комплекса. Светофоры СВ1.1 и СВ2.1 перед ГУ показывают запрещающий (красный) сигнал. Въезд на весы для взвешивания разрешается только после идентификации ТС. При успешной идентификации ТС светофор, соответствующий весам для взвешивания тары, переключается на разрешающий (зеленый) сигнал, терминал блокируется. На разрешающий сигнал ТС начинает движение и в момент наезда первой оси на ГУ (событие 1) въездной на ГУ светофор переключается на запрещающий сигнал.

При автоматическом определении массы ТС (событие 2) основная программа переключает выездной светофор на зеленый сигнал и разрешает выезд с ГУ.

При взвешивании ТС на весах динамических типа СДК.Ам вычисление массы ТС происходит только после проезда ТС через ГУ. Программа весов типа СДК.Ам генерирует сообщение о проезде ТС (событие 3).

После проезда ТС (событие 3) происходит сохранение в базу данных сведений о ТС, результатов определения массы ТС и фотографий ТС, вновь включается красный сигнал выездного светофора (для статических весов), снимается блокировка с  терминала и весовой комплекс переходит к ожиданию следующего ТС. 

Несанкционированный проезд ТС через весы является нештатным событием, но  возможным. В этом  случае программа весов сгенерирует сообщение при наезде ТС (событие 1), произойдет захват кадров с потоков видео.  При съезде  ТС с весов программа весов сгенерирует сообщение (событие 3). Так как ID не определен, и не известно направление движения ТС (направление движения ТС определяется по номеру терминала) в базу данных будут занесены только сведения о дате и времени проезда ТС, массе ТС и фотографии.

Программное обеспечение АВК

1. Работа с программой Регистратор

Каждый водитель ТС для въезда на предприятие должен иметь идентификационный ключ, зарегистрированный в БД регистратора. Ключи могут быть постоянными и находиться у водителя или гостевыми, которые водитель получает на въезде для разового посещения предприятия.

Каждому ключу в базе данных регистратора соответствует запись. На рисунке 2 изображен примерный вид таблицы регистратора. Каждой строке соответствует ключ. В столбцах сгруппированы сведения связанные с ключами. В первой группе вносятся сведения о перевозчике: Наименование Перевозчика, Фамилия И.О. Водителя, Гос. Номер ТС, Марка ТС. Во второй группе вносятся сведения о грузе и сопутствующие сведения: Доверенность на получение груза (если есть), Грузополучатель плательщик, Грузоотправитель поставщик, наименование груза. В последней колонке вводится статус для данной записи, который определяет реакцию системы на прикладываемый ключ при въезде на предприятие. Статус ключа может быть именован для однотипной реакции на все ключи с одинаковым статусом.

Рисунок 2 - Таблица Ключей идентификации ТС

Если водитель заявил об утере ключа, или его порче, статус этого ключа помечается как «Утерян» или «Заблокирован», а водителю выдаётся новый ключ, имеющий статус соответствующий нормальной работе. Если старый ключ сдаётся - запись о нём в регистраторе стирается.

В таблицу регистратора, так же вводятся гостевые ключи. В гостевых ключах заполняется только статус и возможно сведения о грузе, если номенклатура грузов позволяет. Например, в карьере постоянно имеется в наличии Песок, ПГС, Гравий. Можно заранее подготовить ключи для Песка, ПГС и Гравия и выдавать для разовых покупателей ключ, связанный с конкретным наименованием продукции. Для прочих товаров можно использовать гостевые ключи без привязки к соответствующему товару.  На полигонах утилизации бытовых отходов номенклатура отходов очень ограниченна и водители, постоянно занимающиеся вывозом ТБО или ЖБО, имеют ключи, которым в БД Регистратора соответствуют все необходимые данные, поэтому проезд таких ТС осуществляется без задержки для внесения недостающих сведений в БД весового комплекса.

Назначать новые имена статусам и устанавливать поведение программы можно в таблице Статусы. Примерный вид таблицы статусов представлен на рисунке 3.

Рисунок 3 - Таблица Статусов

Поведение программы весового комплекса зависит от установок принятых для статуса ключа, которым водитель ТС идентифицирует свое ТС перед въездом на весы. Возможно только три комбинации установок статуса:
1 - Въезд разрешён, Редактирование полей разрешено,
2 – Въезд разрешён, Редактирование полей запрещено,
3 – Въезд запрещен.

Рисунок 4 - Таблица Контрагентов

 Каждому наименованию номенклатуры можно назначить плотность, что позволяет производить учет взвешенных грузов не только по массе, но и по объему, если  это потребуется. Для автономной работы весового комплекса  предусмотрена возможность вносить в таблицу номенклатуры сведения вручную, уникальный код для каждого наименования будет сгенерирован программой регистратора автоматически.

Для сведений о контрагентах в регистраторе предусматривается таблица Контрагентов. При этом уникальный код контрагента генерируется программой Регистратор автоматически.  Примерный вид таблицы Контрагентов представлен на рисунке 4.

Если предприятие имеет несколько весовых комплексов, программа Регистратор должна быть только в одном месте, например в офисе предприятия. При внесении изменений в таблицы регистратора, обновленный файл базы данных регистратора ключей любым способом отправляется на АВК, например, выкладывается на  FTP сервер, откуда он может быть импортирован любым из весовых комплексов предприятия и задействован.

Каждому контрагенту имеется возможность  создать списки транспортных средств с указанием государственного номера, марки ТС, фамилии водителя. Каждому контрагенту может быть сопоставлен список фамилий водителей. Создается, общий для всех контрагентов, список марок ТС с указанием объема кузова. Если все сведения подготовлены, для внесения сведений о ТС в таблицу Ключей достаточно выбрать контрагента перевозчика, указать Гос. Номер ТС и все поля связанные с перевозчиком окажутся заполненными. По умолчанию перевозчик является и плательщиком, но если это не так в таблице контрагентов находим соответствующего контрагента и выбираем его как плательщика.

Рисунок 5 - Таблица Номенклатуры грузов

При работе с Регистратором имеется возможность отображать данные о контрагентах и номенклатуре в зависимости от установленных флажков встроенных фильтров. 

Просмотр и редактирование данных, связанных с ключом идентификации для выделенной строки в таблице ключей осуществляется в окне, в котором отображаются и редактируются сведения о выбранных полях из вкладок Контрагент, Номенклатура и Статусы, а так же кнопки для подтверждения внесения данных в таблицу ключей. В окне организована группировка данных по вкладкам. Вид вкладок такой же, как при просмотре и редактировании таблиц. Отличие заключается в возможности выбрать из списка соответствующее значение для прикрепления к ключу. Примерный вид окна для редактирования представлен на рисунке 6.

Рисунок 6 - Окно редактирования данных, связанных с ключом – вкладка Контрагенты

Для поиска записи в таблицах регистратора предусматривается сортировка таблиц по каждому столбцу, поиск записей в таблице по совпадению символов, которые вводятся оператором  в окне поиска, фильтрация выводимых в таблицу записей по соответствию символов вводимых оператором в окне фильтрации, по запросу, сформированному оператором. Дополнительно каждому ключу ставится в соответствие предприятие поставщик, а так же сведения о доверенности, если перевозчик и плательщик - разные контрагенты.

Действия водителя

Въезд на территорию весового комплекса разрешается только при условии, что весы свободны для проведения очередного взвешивания.

Водитель ТС осуществляет въезд на территорию весового комплекса по разрешающему сигналу светофоров СВ1 или СВ2, останавливается перед знаком СТОП для идентификации ТС. Водитель прикладывает ключ к контактной площадке терминала. Код ключа считывается и при наличии такого ключа в Регистраторе при условии, что статус ключа разрешает проезд, автоматически загорается светофор, разрешающий проезд  для взвешивания. При необходимости, водитель должен подойти к оператору весового комплекса, чтобы сообщить дополнительные сведения, не внесенные в базу данных Регистратора. Если у водителя нет ключа, он должен получить гостевой ключ у оператора, сообщив все необходимые сведения.

Действия оператора Весового комплекса

После прикладывания водителем ключа к терминалу Программа АВК ищет в БД регистратора соответствующую этому UIN (номеру ключа) запись, и если она найдена, то выводит сведения связанные с ключом на экран.

Для ключей могут быть установлены статусы, не позволяющие или позволяющие редактирование данных. Как правило, не редактируемые ключи, выдаются  водителям служебного транспорта, не перемещающего товар. Например: Сотрудники, Охранники, Спецтехника и тому подобное. Также не редактируемым может быть ключ ТС осуществляющего многократную перевозку партии груза.

В любом случае если такая запись в регистраторе нашлась и статус разрешает въезд – Оператор должен просмотреть сведения, выводимые на экран автоматически, связанные данным ключом.  Пока ТС не наехало на ГУ весов, если оператор выявил ошибку в данных не позволяющую ТС проехать через весы или если водитель ТС передумал и отказался заезжать на предприятие, имеется возможность отменить приложенный ключ. Если нарушений не выявлено, ТС может проехать на весы для взвешивания.

После определения веса и съезда ТС с ГУ весов все сведения, занесенные в ключ и сведения о взвешивании ТС, такие как дата, время взвешивания, вес ТС, фотография ТС в момент наезда на ГУ, заносятся в базу данных взвешенных ТС.

Каждое ТС осуществляющее перевозку грузов должно пройти взвешивание дважды: для определения веса Тары и для определения веса Брутто. Два таких взвешивания, произведенные последовательно связываются между собой и составляют Полное взвешивание. Каждому Полному взвешиванию в базе данных соответствует запись, содержащая сведения о Перевозчике, Плательщике, Продавце, Наименовании груза, веса НЕТТО. Такая запись создается при первом взвешивании ТС. В поля этой записи переносятся все сведения связанные с ключом идентификации ТС. Если статус ключа позволяет редактирование, сведения могут быть изменены или дополнены оператором весового контроля. Для этого в программе весового комплекса предусмотрено окно редактирования, аналогичное окну редактирования для таблицы ключей в программе Регистратор. При повторном взвешивании ТС запись дополняется сведениями о весе НЕТТО.

Если ключ имеет статус Гость (гостевые ключи)

Как правило, гостевой ключ выдается водителю, который приехал впервые, или редко приезжает. Сведения об этом ТС могут отсутствовать в регистраторе, поэтому Оператор вводит все необходимые данные при взвешивании. Внутренние таблицы регистратора предполагается использовать для ТС не осуществляющих коммерческие перевозки, например сотрудники предприятия. Следует иметь в виду, что данные, из Внутренних списков созданы в программе АВК и отсутствуют в 1С. Если данное ТС принадлежит контрагенту, который намерен осуществлять перевозки многократно, рекомендуется внести все сведения в справочник 1С предприятия и обновить данные из 1С в Регистраторе. Новый контрагент появится в списке 1С и ему следует сопоставить  Гос. Номер и марку ТС, ФИО водителя, а из внутреннего списка записи об этом контрагенте удалить.

Дополнительно, оператор весового комплекса имеет возможность вручную переключать состояние Светофоров, блокировать Терминалы ключей, и переключать сигналы с видеокамер.

Работа с Базой данных Весового комплекса

Для накопления и хранения данных о взвешенных ТС используется стандартная база данных Firebird 2.5.