2021·2·Building Construction
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磅房管理系统在混凝土称重中的智能化应用
夏鹏飞
上海建工集团工程研究总院      上海      201114
摘要：为提高施工企业混凝土车过磅的工作效率，完善整个过磅环节的管理制度，防止作弊现象并降低企业成本，提出了一种智能过磅机制。通过地磅系统和车牌自动识别，自动追踪车辆在项目工地进出时的质量，并与混凝土车辆出磅站时的载运量进行比对，实现对异常事件的预警处置，达到过磅智能化。关键词：混凝土称重；地磅；磅房管理系统；计量；智能化
中图分类号：TU17    文献标志码：A    文章编号：1004-1001(2021)02-0286-03    DOI：10.14144/jki.j
zsg.2021.02.038
Intellectualization Application of Weighing Room Management System in
Concrete Weighing
XIA Pengfei
Engineering General Institute of Shanghai Construction Group,  Shanghai  201114,  China
Abstract: To improve the work efficiency of concrete truck weighing in construction enterprises, improve the management system of the whole weighing process, and prevent cheating and reduce the cost of enterprises, an intelligent weighing mechanism is proposed. Through the weighbridge system and license plate automatic recognition, the mass of vehicles entering and leaving of the project site is automatically tracked, and compared with the carrying capacity of concrete vehicles at the weighing station, so as to realize the early warning and handling of abnormal events and achieve weighing intellectualization.
Keywords: concrete weighing; weighbridge; weighing room management system; measurement; intellectualization
理，做到车、卡的完美结合。
1 地磅计量应用
地磅计量是根据相关的测量方法来获得相应的测量结果，随着过磅运输量的激增，实现快速计量成为地磅计量的重要目标。地磅计量过程中相关因素的多样化给地磅计量的管理工作带来了相应的变化。被检测车辆通过地磅时需要把对应的数据传递给计量系统，计量系统通过一系列的运算过程，最终将运算结果显示出来，运算过程中的数据传递、数据转换都需要相应的时间。针对快速运动的车辆，测量的难度和误差会更大。因此，需要通过数据采集的方式来增加计量系统的工作时间，以此提高地磅计量的准确度。在实践中，可以通过以下方式有效地提高计量的准确度：增加托辊数量，延长物体通过秤台的时间，降低物体通过秤台的速度。
2 原有计量模式存在的问题
2.1 管理问题
在原有称重计量模式下，称重计量工作需要人与人之间进行沟通交流，因此无法避免计量作弊和计量错误行为。作弊行为主要是企业工作人员与司机相勾连，监守自盗，伪造计量数据，或者通过现场人工干预调整进出厂车
近年来，伴随着互联网的进步与普及，智能化已经被应用到各个行业中，地磅称重和计量过程中的智能化也显得尤为重要。地磅称重系统智能化不仅解决了传统意义上需要专人进行管理的问题，还能做到更加快速、高效率地称重，实现数据自动上传整理，避免因人员记录而出现错误。同时，地磅称重系统智能化可实时监控装运过磅过程、自动采集数据，防止不完全上磅或重复过磅，自动打印多联磅单，有效避免人工手动误写，并且提供了过磅抓拍、视频录像、自动抓拍等功能。通过控制权限落实责任到个人，可避免越权操作。另外，通过数据精度处理并根据使用的具体需求，可对出入场的皮重、毛重和金额数据等的精度和处理方式进行不同设定。
基于现有地磅称重系统智能化经验[1-3]，并考虑施工企业的现有情况，在自动过磅实施运用中，必须考虑以下几个方面：对地磅进行集中式管理，减少值守人员，减轻企业负担；规范过磅流程，堵住漏洞，更有效地避免作弊情况发生；加快过磅速度，提高作业效率；完善过磅车辆管
作者简介：夏鹏飞（1989—），男，大专，助理工程师。通信地址：上海市闵行区新骏环路700号（201114）。：********************收稿日期：2020-10-14
建筑施工·第43卷·第2期
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辆车皮的质量等。同时，由于现场计量工作繁重，导致现场工作人员可能无法对每一辆车的情况进行全面实时的监督管理，因此计量过程中可能会出现外来车辆司机对车辆进行掺假、替换等恶意作弊行为，给企业造成了严重的经济损失。
目前，企业地磅管理中存在的问题具体包括：人工操作过程中进行复制粘贴或人工手动输入，程序后台人为修改过磅数据；实际过磅操作人员过多，人工成本高，数据易混乱，登记易错；操作人员遥控作弊，故意犯错等；过磅车辆不按规定上磅或贴牌换牌，恶意作弊等；过磅统计工作量非常大，导致月底会计统计工作任务繁重；过磅流程不规范、不严谨，措施不严密，管理漏洞大；信息传递滞后，领导获得过磅数据的时间过长，导致决策滞后；各部门之间数据分离，造成工作效率低下；数据不共享，各部门易形成信息孤岛；重复过磅，一车货开出多张磅单；过磅时倒换车牌，利用“大车过磅、小车回皮”进行作弊；采用无线电子遥控装置，通过遥控改变称量结果；信息化建设单一，不够智能化，客户或供应商、企业供销管理人员、磅房、库管等无法双向获取数据；车辆排队以及厂区内行车混乱，增加库房工作压力。
2.2 效率问题
人工计量模式效率低下，车辆出材料公司或泵站时过磅的数据与进场数据采集到后台数据库后，缺少自
动分析计算与预警环节，无法及时有效地发现作弊行为。
2.3 质量问题
施工现场称重计量的工作人员专业技术水平差距比较大，素质也可能参差不齐，导致在施工现场实际的计量工作中，不仅不能保证工作质量，还非常容易出现失误，使整个工作质量与工作效率低下。
3 磅房管理系统的具体应用
通过智能化的磅房管理系统，可实现人员精简、计量规范及运输流程整合，减少人为操作，提高工作效率。3.1 门禁管理
门禁管理主要是对进出的装运车进行管理，通过对进出场的装运车辆进行自动车牌识别、出入信息自动记录，提高车辆的场内运行效率。
门禁管理系统运用了先进的计算机处理与图形识别等技术，对出入场的装运车辆前部进行高清实时记录。计算机利用记录信息对车牌进行识别，并自动记录车辆的出入信息，实现车辆的自动管理，结合过磅称重表的称重信息进行数据统一管理。车牌识别技术不仅记录了车辆的出入时间，还能与自动门、栏杆机进行结合控制，实现车辆自动管理和出入，达到不停车、不取卡的目的，提升车辆出入效率。3.2 视频监控管理
在地磅的前后端和上方安装摄像头（图1），实时记录车辆的过磅过程，上传并存储到后台数据库。过磅人员或管理人员可以调阅浏览每次过磅情况的实时画面，从而实现过磅过程的监督管理，避免空车称重的作弊现象。
摄像机
LED屏幕
智能道闸
地感线圈2
红外对射2
红外对射1
摄像机
红绿灯
室外喇叭
RFID设备箱
RFID天线
一体机柜
地感线圈1
图1硬件设备安装示意
3.3 声像提示系统
在司机过磅过程中，将语音播报和LED相结合，利用文字和语音对过磅车辆进行提示和引导。
3.4 计量管理模式
计量管理主要用来实现车辆过磅过程中的智能化，通过软硬件相结合的方法来引导车辆过磅，从而实现过磅过程的智能化。
装运车辆使用磁卡过磅，并与红外线感应装置相结合，实现一卡一车，防止过磅过程中换车过磅。磁卡不仅记录了车辆的身份信息、皮重，还记录有过磅次数等。
由红外线对射仪对过磅车辆的位置进行控制，有效地防止了过磅装运车辆不完全上磅，或者两车同时上磅的情况出现，如果车辆触碰红外线感应装置，则会自动停止过磅称重。
在过磅数据保存过程中，将数据自动上传至系统数据库，禁止任何人操作，避免人为干预，减少数据误差。3.5 自动预警管理
车牌标志
地磅装运作弊不仅给企业造成了经济损失，还导致了计量数据的不准确，甚至可能会影响到人身安全，增加了企业管理的难度和风险。现在市面上的很多称重软件没有考虑到这些问题，系统的兼容性比较差，功能也较为单一。生产商生产的通用称重计量软件还不能适应各个企业的不同情况。针对以上这些问题，通过自行开发和设计的软件系统，利用计算机防作弊技术手段来实现自动防作弊的预警提示，从而防止作弊现象的发生，降低企业的经济损失。
地磅自动预警软件系统通过进场过磅和出场过磅系统数据采集，分析计算过磅数据，实现预警提示。整个软件系统采用主流的前端开发技术框架VUE进行系统开发，前端采用开发工具为HBuilderX，后台接口采用JAVA
开发语
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言进行开发，数据库使用关系型数据库MySQL 。这样能最大限度地保证软硬件系统的兼容与合理化配置，节约资源（图2）。
进场地磅
出场地磅
数据库MySQL
业务层（JAVA）
展示层（VUE)App用户
PC数据成图2  地磅自动预警软件系统的数据传输架构
在实践中，运输车信息通过门禁系统被自动录入系统数据库中。在每次运输进出场称重过程中，运输信息被上传至后台数据库，由称重系统软件对新采集到的出场数据和入场数据进行比较。当比较结果超过一定的误差时，系统就认为该次称重的车辆存在作弊的嫌疑，并对该次运输数据进行分类显示，由工作人员或过磅人员对该次运输做跟踪处理。
4 结语
本文对地磅称重过程中存在的问题进行了重点分析，之后从多个角度采取措施，推动地磅称重系统智能化预警的实现及应用，比如增加数据分析、门禁车牌识别、视频
监控、运输记录回看查询等功能，从而进一步增强地磅智能化预警系统发展的技术含量。与此同时，相关措施也能够降低工作人员的劳动程度，提高地磅的通过能力，适应当前发展趋势。
当然，在地磅称重智能化运营过程中还有一些问题值得思考，比如投入和产出是否成正比，磅房是改建
还是新建，在智能化改进过程中对原来的工作流程有无影响等。此外，管理人员对智能化称重的认同，是推动技术引进的关键。
[1] 王冬，张士涛.地磅计量系统开发中防作弊技术的探讨[J].煤,
2013,22(5):53-54.
[2] 袁刚.地磅无人值守系统[J].仪器仪表用户,2016,23(12):50-52.[3] 王芳，吴秋香.地磅车辆自动识别及数据传输系统的应用[J].港口装
卸,2012(1):32-34.
（上接第285页）
继续添加图片并进行标注，重新进行模型训练然后部署上线。如果对模型预测结果满意，则可访问在线服务。
7）“跑冒滴漏”检测：一是访问服务，即通过postman 工具或使用curl 命令发送请求；二是预测，即上传一张或几张现场图片进行预测，查看预测结果是否满意（图3）。
顶盖未覆盖到位车身泥土（85%）
轮胎带土
（31%）
车身泥土
（95%）（94%）
图3  预测结果
通过上述过程可完成“跑冒滴漏”的模型训练，在实际工作中可以调用部署的在线服务进行“跑冒滴漏”的实时检测。
5 结语
基于人工智能的图像识别技术在土壤外运的“跑冒滴漏”现象中具有很高的运用空间和使用价值。虽然人工
智能在图像识别技术方面具有很大的优势，但仍存在一些问题：首先，图像识别是要反复训练数据模型
的，只有不断强化和完善现有的模型库，使模型的判断准确率提升，才能有效降低图像识别的误差；其次，具有人工智能操作系统的物联终端对信息安全有较高要求，如果遭遇黑客攻击，整个系统的运行将会受到影响，如何解决信息安全问题是重中之重。总之，基于人工智能的图像识别技术在“跑冒滴漏”中的应用代表了未来数字化智能检测的发展
方向。随着人工智能技术的不断发展，基于人工智能的图像识别技术将会在土壤修复中得到广泛应用，发挥越来越重要的作用。
[1] 王凯，王小军，马娜，等.基于人工智能的图像识别技术在抽水蓄能
电站中的应用研究[J].水电自动化与大坝监测, 2019,5(4):18-20.
[2] 芦升.人工智能助力智慧城市的建设与发展研究[J].大连干部学刊,
2020,36(2):50-54.
[3] 吴季友，陈传忠，赵岑，等.国家生态环境监测“十四五”展望[J].
中国环境管理,2020,12(4):62-67.
[4] 赵沁娜.城市土地置换过程中土壤污染风险评价与风险管理研究
[D].上海：华东师范大学,2006.
[5] 张守斌，王军霞，李莉娜，等.构建“十四五”污染源监管新格局[J].
环境经济,2019(23):48-53.