一种动态汽车衡远程计量及监测系统的制作方法

1.本发明属于动态汽车衡和计量技术领域，具体涉及一种针对公路部门使用的动态汽车衡的远程计量及监测系统。


背景技术：

2.动态汽车衡是国家强制检定工作计量器具，是治理超限超载的重要工作计量器具，其必须经法定计量机构检定合格后才可投入使用，同时使用过程中需进行周期性检定，确保其计量状态的可信度。
3.在传统计量业务中，周期性现场检定通常根据动态汽车衡的型号设定为6至或12个月，根据国家检定规程要求，检定内容主要是不同参考车辆在不同速度下的动态称量试验等，该业务工作开展至今，已逐渐无法适应社会经济发展的需求，主要存在以下不足：
4.1、检定人员、车辆与设备必须到现场才能开展检验，检定成本高；
5.2、超过50％的时间消耗在人员及车辆的路途往返中，造成每个动态汽车衡检定周期较长；
6.3、由于厂家、工艺、维护保养、使用频次等因素影响，每个动态汽车衡的使用寿命存在较大差异，但计量业务缺少大数据支撑，无法精准确定每个动态汽车衡检定周期。


技术实现要素：

7.为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种针对公路部门使用的动态汽车衡的远程计量及监测系统，具有衡器远程状态监测、远程计量修正、汽车衡参数统一管理、大数据样本参考的特点。
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种针对公路部门使用的动态汽车衡的远程计量及监测系统，包括互联网层、业务应用层、平台支撑层、数据资源层和硬件基础层，所述互联网层可帮助计量人员访问远程计量系统，并监测汽车衡称重计量数据，对异常汽车衡进行识别与参数修正，所述业务应用层用于对传统计量业务流程进行梳理优化，为计量人员提供多种业务功能，所述平台支撑层为业务应用层提供多种服务，所述数据资源层包含基于oracle数据库存储的数据模型和数据模型的访问接口，用于实现多源计量数据匹配融合处理，所述硬件基础层用于计量检定。
9.本发明中进一步的，所述互联网层包括pc端模块和手机app模块，所述pc端模块用于计量人员内勤期间在计量中心、收费站等处访问远程计量系统，并监测汽车衡称重计量数据，对异常汽车衡进行识别与参数修正，所述手机app模块用于计量人员外勤期间访问远程计量系统，并监测计量称重数据，对异常汽车衡进行识别与参数修正。
10.本发明中进一步的，所述业务应用层包括实时状态监测模块、业务计量管理模块、算法模型管理模块、业务统计分析模块、计量资产管理模块和计量辅助决策模块，所述实时状态监测模块用于为计量人员提供动态汽车衡实时状态监测的业务功能，所述业务计量管理模块用于为计量人员提供动态汽车衡计量业务管理的业务功能，所述算法模型管理模块
用于为计量人员提供算法模型管理的业务功能，所述业务统计分析模块用于为计量人员提供业务统计分析的业务功能，所述计量资产管理模块用于为计量人员提供计量资产管理的业务功能，所述计量辅助决策模块用于为计量人员提供计量辅助决策的业务功能。
11.本发明中进一步的，所述平台支撑层包括gis服务模块、数据对接服务模块、异常识别模块、量值补偿算法模块、数据拟合算法模块和数据融合算法模块，所述gis服务模块用于为业务应用层提供gis服务，所述数据对接服务模块用于为业务应用层提供通信服务，所述异常识别模块、量值补偿算法模块、数据拟合算法模块和数据融合算法模块均用于为业务应用层提供算法服务。
12.本发明中进一步的，所述数据资源层包括基础库、业务库和主题库，所述基础库用于gis数据、动态汽车衡信息以及签约车信息等数据模型的访问，所述业务库用于计量称重、动态汽车衡参数以及修正记录等数据模型的访问，所述业务库用于计量分析、告警分析、参数修正分析等数据模型的访问。
13.本发明中进一步的，所述硬件基础层包括网络资源模块、计算资源模块、动态汽车衡模块、汽车衡网关模块、社会车辆模块和签约车辆模块，所述网络资源模块用于实时采集静态信息，所述计算资源模块用于计算处理，所述动态汽车衡模块用于实时采集动态信息，所述汽车衡网关模块用于收集并传递数据，所述社会车辆模块从日常通过动态汽车衡的社会车辆中选取，参考车型具备代表性，同时使用过程中整车重量、单轴重量等相对固定，以便确定整车重量约定真值，所述签约车辆模块从当地物流企业或运输企业选取，参考车型具备代表性，同时使用过程中整车重量、单轴重量等相对固定，以便确定整车重量约定真值。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
15.1、本发明计量人员可通过pc端模块的浏览器在计量中心、收费站等处访问远程计量系统，并监测汽车衡称重计量数据，对异常汽车衡进行识别与参数修正，能够减少计量人员外勤计量次数，有效提高检定效率，降低检定成本，优化检定周期；同时开发有相应手机app模块，支持业务人员外勤期间操作需求。
16.2、本发明在已有gis地图上对基础设施建模，展示地图上汽车衡安装使用位置，并可以根据字段查询、显示某一特定动态汽车衡生产厂商、型号、参数值、最近检定日期等详细信息，同时在基础设施模型中，接入公路主体及附属设施属性数据和外场感知数据，实时采集动静态信息，显示全省当前计量业务开展状态以及汽车衡运行状态，以便精准确定每个动态汽车衡检定周期。
17.3、本发明添加计量辅助决策模块，计量辅助决策模块从异常称重挖掘与处理措施推荐两方面提供辅助决策，先通过对称重数据进行长时间的监测和挖掘分析，对比同一车辆在不同站点的称重数据，不同车辆在不同站点的称重数据以及在不同日期的数据，主动识别异常称重现象与异常致因，发出告警信息，在此基础上，对由于缺少维护标定的异常汽车衡，抓取签约车辆计量数据样本，进行参数拟合分析，给出整体调整参数、车速调整参数、车型调整参数推荐值，供计量业务人员决策。
18.4、本发明在浏览器页面可发起参数修正请求，对有权限的修正请求，系统自动下发至汽车衡网关，通过汽车衡网关向外场称重处理主机发送参数修正指令，并确认参数修正被正确实施。
19.5、本发明对全省动态汽车衡参数进行统一管理，将动态汽车衡基本信息与动态汽车衡参数、内码值、增益值等进行绑定封装与入库，在更新维护动态汽车衡参数的同时，对外场非授权的参数修改行为进行监测与识别，对远程参数修改申请进行审批与进度控制。
20.6、本发明添加量值补偿算法，综合运用数据甄别筛选、正态分布检验、均值求解、误差分析、质量控制分析等方法进行数据处理统计分析，测算结果可用于提升远程计量的精度，同时基于大数据思维，对不同信息源进行多层次多维度分析，利用互补信息降低冗余，提升信息的有效性和利用效率，从而对动态汽车衡状态进行更为准确的判断。
21.7、本发明围绕动态汽车衡告警事件、计量称重事件以及动态汽车衡参数修正事件三个主题进行统计分析，对每一类动态汽车衡告警次数进行统计，并与发生时间、动态汽车衡厂商、型号等关联，生成动态汽车衡告警报表，对签约车辆称重计量频次进行统计，并与发生时间、签约车主、车型分布、动态汽车衡等关联，生成计量称重报表，对动态汽车衡参数修正请求数进行统计，并与动态汽车衡、修正申请人、修正原因等关联，生成参数修正报表。
附图说明
22.图1为本发明远程计量系统逻辑架构图；
23.图2为本发明远程计量系统物理架构图；
24.图3为本发明系统主要业务流程图；
25.图中：1、互联网层；11、pc端模块；12、手机app模块；2、业务应用层；21、实时状态监测模块；22、业务计量管理模块；23、算法模型管理模块；24、业务统计分析模块；25、计量资产管理模块；26、计量辅助决策模块；3、平台支撑层；31、gis服务模块；32、数据对接服务模块；33、异常识别模块；34、量值补偿算法模块；35、数据拟合算法模块；36、数据融合算法模块；4、数据资源层；41、基础库；42、业务库；43、主题库；5、硬件基础层；51、网络资源模块；52、计算资源模块；53、动态汽车衡模块；54、汽车衡网关模块；55、社会车辆模块；56、签约车辆模块。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
27.请参阅图1-3，本发明提供以下技术方案：一种针对公路部门使用的动态汽车衡的远程计量及监测系统，包括互联网层1、业务应用层2、平台支撑层3、数据资源层4和硬件基础层5，互联网层1可帮助计量人员访问远程计量系统，并监测动态汽车衡称重计量数据，对异常动态汽车衡进行识别与参数修正，业务应用层2用于对传统计量业务流程进行梳理优化，为计量人员提供多种业务功能，平台支撑层3为业务应用层2提供多种服务，数据资源层4包含基于oracle数据库存储的数据模型和数据模型的访问接口，用于实现多源计量数据匹配融合处理，硬件基础层5用于计量检定。
28.具体的，互联网层1包括pc端模块11和手机app模块12，pc端模块11用于计量人员内勤期间在计量中心、收费站等处访问远程计量系统，并监测动态汽车衡称重计量数据，对
异常动态汽车衡进行识别与参数修正，手机app模块12用于计量人员外勤期间访问远程计量系统，并监测动态汽车衡称重计量数据，对异常动态汽车衡进行识别与参数修正。
29.具体的，业务应用层2包括实时状态监测模块21、业务计量管理模块22、算法模型管理模块23、业务统计分析模块24、计量资产管理模块25和计量辅助决策模块26，实时状态监测模块21用于为计量人员提供动态汽车衡实时状态监测的业务功能，业务计量管理模块22用于为计量人员提供汽车衡计量业务管理的业务功能，算法模型管理模块23用于为计量人员提供算法模型管理的业务功能，业务统计分析模块24用于为计量人员提供业务统计分析的业务功能，计量资产管理模块25用于为计量人员提供计量资产管理的业务功能，计量辅助决策模块26用于为计量人员提供计量辅助决策的业务功能。
30.具体的，平台支撑层3包括gis服务模块31、数据对接服务模块32、异常识别模块33、量值补偿算法模块34、数据拟合算法模块35和数据融合算法模块36，gis服务模块31用于为业务应用层2提供gis服务，数据对接服务模块32用于为业务应用层2提供通信服务，异常识别模块33、量值补偿算法模块34、数据拟合算法模块35和数据融合算法模块36均用于为业务应用层2提供算法服务。
31.具体的，数据资源层4包括基础库41、业务库42和主题库43，基础库41用于gis数据、动态汽车衡信息以及签约车信息等数据模型的访问，业务库42用于计量称重、动态汽车衡参数以及修正记录等数据模型的访问，业务库42用于计量分析、告警分析、参数修正分析等数据模型的访问。
32.具体的，硬件基础层5包括网络资源模块51、计算资源模块52、动态汽车衡模块53、动态汽车衡网关模块54、社会车辆模块55和签约车辆模块56，网络资源模块51用于实时采集静态信息，计算资源模块52用于计算收费，动态汽车衡模块53用于实时采集动态信息，动态汽车衡网关模块54用于收集并传递数据，社会车辆模块55从日常通过汽车衡的社会车辆中选取，参考车型具备代表性，同时使用过程中整车重量、单轴重量等相对固定，以便确定整车重量约定真值，签约车辆模块56从当地物流企业或运输企业选取，参考车型具备代表性，同时使用过程中整车重量、单轴重量等相对固定，以便确定整车重量约定真值。
33.本发明的工作原理及使用流程：装配位置安排：软件与算法(gis服务模块31、数据对接服务模块32、异常识别模块33、量值补偿算法模块34、数据拟合算法模块35以及数据融合算法模块36等)集中部署在计量中心机房，经授权的人员均通过浏览器或手机app进行浏览、监测及操作，动态汽车衡模块53和动态汽车衡网关模块54安装在外场(即收费站、治超站与自动检查站)，与网络资源模块51(cctv系统)、计算资源模块52(计量收费系统)以及签约车辆模块56的车载设备obe通信；
34.签约车辆模块56通过动态汽车衡模块53时，安装在道路上方的动态汽车衡网关模块54读取车辆信息，实现称量对象精准识别，网络资源模块51和动态汽车衡模块53相互配合，获取计量业务数据与动态汽车衡实时状态数据，将实时状态数据通过物联通讯方式反馈至动态汽车衡网关模块54，动态汽车衡网关模块54将实时状态数据发送至平台支撑层3，平台支撑层3中的异常识别模块33对状态数据进行识别，若数据状态正常，计算资源模块52开始计量收费，若数据状态不正常，系统以特殊颜色、符号和推送方式实现告警；
35.告警时，计量辅助决策模块26从异常称重挖掘与处理措施推荐两方面提供辅助决策，先通过对称重数据进行长时间的监测和挖掘分析，对比同一车辆在不同站点的称重数
据，不同车辆在不同站点的称重数据以及在不同日期的数据，主动识别异常称重现象与异常致因，发出告警信息，在此基础上，对由于缺少维护标定的异常动态汽车衡，抓取签约车辆计量数据样本，进行参数拟合分析，给出整体调整参数、车速调整参数、车型调整参数推荐值，供计量业务人员决策；
36.生成辅助决策后，计量人员在pc端模块11或手机app模块12的浏览器页面可发起参数修正请求，对有权限的修正请求，系统自动下发至动态汽车衡网关，通过动态汽车衡网关向外场称重处理主机发送参数修正指令，并确认参数修正被正确实施；
37.系统围绕动态汽车衡告警事件、计量称重事件以及动态汽车衡参数修正事件三个主题进行统计分析，对每一类动态汽车衡告警次数进行统计，并与发生时间、汽车衡厂商、型号等关联，生成动态汽车衡告警报表，对签约车辆称重计量频次进行统计，并与发生时间、签约车主、车型分布、动态汽车衡等关联，生成计量称重报表，对动态汽车衡参数修正请求数进行统计，并与动态汽车衡、修正申请人、修正原因等关联，生成参数修正报表；
38.若有众多动态汽车衡，在已有gis地图上对基础设施建模，展示地图上动态汽车衡模块53的安装使用位置，并可以根据字段查询、显示某一特定动态汽车衡模块53的生产厂商、型号、参数值、最近检定日期等详细信息，同时在基础设施模型中，接入公路主体及附属设施属性数据和外场感知数据(例：网络资源模块51，具体可为cctv系统)，实时采集动静态信息，显示全省当前计量业务开展状态以及动态汽车衡模块53的运行状态，实现数据可视化，能够督促业务人员及时处理计量异常，有效避免计量纠纷；
39.系统对全省动态汽车衡参数进行统一管理，将动态汽车衡基本信息与动态汽车衡参数、内码值、增益值等进行绑定封装与入库，在更新维护汽车衡参数的同时，对外场非授权的参数修改行为进行监测与识别，对远程参数修改申请进行审批与进度控制。
40.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。