Комплексы аппаратно-программные КАПШ

Назначение

Комплексы аппаратно-программные КАПШ (далее по тексту - комплексы) предназначены для измерений массы транспортных средств (далее - ТС), нагрузки на ось (группу осей), скорости движения, межосевых расстояний ТС.

Комплексы позволяют определить класс ТС, фиксировать на видеоизображении (фотографии) государственный номерной знак, осуществлять сбор, хранение и обработку полученных данных о ТС, их массе, нагрузках по осям (группам осей), скорости, направлении движения, дате и времени прохождения через зону контроля комплексов.

Область применения - предприятия и учреждения, осуществляющие организацию и контроль движения ТС, а также их эксплуатацию.

Описание

Комплексы представляют собой набор технических средств, состоящий из:

- весоизмерительных модулей;

- индукционных контуров;

- видеокамер;

- оптических устройств обнаружения и классификации ТС;

- рабочего места оператора;

- центрального сервера;

- устройств управления и сбора данных на базе персональных компьютеров с установленным специальным программным обеспечением.

Комплексы имеют модульную структуру и, в зависимости от решаемых задач, могут комплектоваться теми или иными модулями.

Принцип действия весоизмерительного модуля комплекса основан на преобразовании сигнала измерительного пьезоэлектрического датчика, возникающего под действием давления колес движущегося ТС, в аналоговый сигнал, параметры которого изменяются пропорционально этому воздействию. Аналоговый электрический сигнал датчика преобразуется и обрабатывается аналого-цифровым преобразователем, а результаты передаются на устройства управления и сбора данных. В состав весоизмерительного модуля может входить до 15 пьезоэлектрических датчиков.

В комплексах применяются датчики пьезоэлектрические Lineas фирмы Kistler Instrumente AG, Швейцария. Модели применяемых датчиков и их основные размеры указаны в таблице 1.

Таблица!

Основные технические и метрологические характеристики датчиков, применяемых в весовых модулях, приведены в таблице 2

Таблица 2

Индукционные контуры представляют собой незамкнутые медные провода в виде 4-х витковой петли и предназначены для обнаружения ТС и подсчета его осей. Концы петли через удлинительный кабель подключаются к детектору петли и, по изменению магнитного поля при проезде ТС, выдается цифровой сигнал обнаружения и количества осей ТС.

Модуль видеокамер представляет собой обзорные видеокамеры, устанавливаемые над дорогой по краям, и видеокамеры LPN, устанавливаемые над каждой полосой движения. Видеокамеры оснащены встроенными инфракрасными прожекторами.

Модуль оптических устройств обнаружения и классификации ТС представляет собой источник лазерного излучения и фотоприемник. Принцип работы устройства основан на измерении времени пролета импульса лазерного излучения до объекта и обратно до приемника. Разворачивание лазерного луча проводится с помощью вращающегося зеркала в угле 110° с частотой 75 Гц. Для обнаружения и классификации ТС модуль устанавливается над полосой движения под углом 30° к дорожному покрытию. При прохождении ТС зоны контроля проводится определение пространственных координат точек отражения импульсов излучения от ТС, измерение геометрических размеров и классификация ТС.

Центральный сервер предназначен для обработки и хранения информации, поступающей с модулей устройств управления и сбора данных.

Рабочее место оператора предназначено для настройки и управления комплексом. С него проводится настройка дополнительных сервисных функций комплекса, включающих в себя:

- создание записи о проезде каждого обнаруженного транспортного средства;

- создание записи о нарушении для каждого подозрительного транспортного средства;

- обнаружение и фиксация номерных знаков;

- запрос по базе данных номерных знаков на основании информации LPN;

- наблюдение за проезжающими транспортными средствами;

- обработка списков;

- оформление квитанций;

- составление отчётов.

В дорожное покрытие полосы движения ТС монтируется пара пьезоэлектрических датчика перпендикулярно направлению движения ТС на строго определенном расстоянии друг от друга. Перед и между парой датчиков в дорожное покрытие монтируется пара индукционных контуров, с помощью которых производится обнаружение ТС, его осей и их подсчет. Когда ТС проезжает зону контроля комплекса, по амплитуде импульса с пьезодатчиков определяется осевая нагрузка ТС, а интервалы времени между импульсами с первого и второго пьезодатчиков при известном расстоянии между ними, позволяют измерить скорость и межосевые расстояния ТС. Обзорная видеокамера по команде с индукционного контура производит «захват» изображения ТС при въезде его в зону контроля, дает команду на начало измерения, команду на окончание измерения при выезде из зоны контроля и команду на фиксацию изображения ТС с его государственным регистрационным знаком, датой и временем проезда на видеокамеру, расположенную над полосой движения ТС.

Одновременно с проведением измерений, по команде с обзорной видеокамеры, с помощью модуля оптических устройств обнаружения и классификации ТС, проводится измерение геометрических размеров (длина, ширина, высота) ТС.

Измерение скорости движения ТС может проводиться еще тремя способами:

Первый способ основан на обработке изображения ТС, двигающегося в зоне контроля видеокамеры, с помощью специального программного обеспечения. При этом за время прохождения ТС зоны контроля происходит покадровая фиксация положения государственного регистрационного знака (или другой характерной детали ТС) с привязкой к отметке времени. В качестве таймера используется генератор тактовых импульсов контроллера. Зная расстояние, пройденное ТС в зоне контроля видеокамеры и время, устройство управления вычисляет скорость движения ТС.

Второй способ основан на применении оптического устройства обнаружения и классификации ТС, устанавливаемого на обочине на высоте примерно 50 см. Разворачивание лазерного луча проводится с помощью вращающегося в горизонтальной плоскости зеркала в угле 110° с частотой 75 Гц. Зона контроля ТС составляет 20 - 25 м. Информация с устройства преобразуется программным обеспечением в декартовые координаты ТС с привязкой ко времени и по прохождении ТС зоны контроля вычисляется его скорость.

Третий способ заключается в контроле скоростного режима движения ТС на контрольном дорожном участке. Видеокамеры устанавливаются на специальных конструкциях над полосами движения ТС на расстоянии до 1 км друг от друга. При движении потока ТС они фиксируют регистрационный знак ТС и время входа ТС в зону контроля видеокамеры. То же самое происходит при выходе ТС из контрольного участка. Время прохождения определяется при идентификации обоими видеокамерами одного и того же регистрационного знака. Зная длину контрольного участка, устройство управления вычисляет среднюю скорость движения ТС.

Весоизмерительные модули и индукционные контуры монтируются в дорожное покрытие, модули видеокамер и оптических устройств обнаружения и классификации ТС устанавливаются стационарно над полосами движения ТС, а оптическое устройство для измерения скорости движения ТС на обочине.

На основании проезда каждого ТС создаётся запись о его проезде. Такие записи о проезде состоят из временной метки, информации о нагрузке на каждую ось, полной массе, расстоянии между осями, колесной базе, длине, категории, скорости, направлении и полосе движения и видеоинформации о ТС, а также о расстоянии между ТС и о наличии дорожных заторов.

Модульная структура комплексов позволяет использовать в процессе их работы результаты измерений, выполненных на СИ утвержденных в РФ типов (в частности, на платформенных весах статического взвешивания), а также использовать справочную информацию, содержащуюся в различных внешних базах данных.

Программное обеспечение (ПО) комплексов Kapsch IMC ver.l защищено от несанкционированного доступа паролями различного уровня (пользователь, администратор, производитель). Установка ПО в комплексы осуществляется фирмой-производителем. Обеспечение защиты информации комплекса требованиям ИСО/МЭК 27001 подтверждено Сертификатом № 480/0 от 23.10.2007 г., выданным Certification & Information Security Services GmbH.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ И МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации методом печати.

Комплектность

В комплект поставки в зависимости от решаемых задач могут входить:

* возможна комплектация одним из трех устройств измерения скорости ТС.

Поверка

Поверка комплексов осуществляется в соответствии с Методикой поверки МП РТ 1475-2010 «Комплексы аппаратно-программные КАПШ. Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ ФГУ «РОСТЕСТ-МОСКВА» в октябре 2010 г.

Основные средства поверки.

Рулетка металлическая Р50УЗК (№ Госреестра 35281-07);

Осциллограф цифровой GDS-840C (№ Госреестра 25618-04)

Частотомер 43-63 (№ Госреестра 9084-83);

Весы неавтоматического действия по ГОСТ Р 53228;

Эталонные ТС:

- двухосные;

- трехосное (четырехосное);

- многоосное (тягач с прицепом, трейлер)

Межповерочный интервал - 1 год.

Нормативные документы

МИ 2060-90 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне 1 * 10‘6 ...50 м и длин волн в диапазоне 0,2.. .50 мкм».

ГОСТ 8.129-99 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты».

ГОСТ 8.021-2005 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений массы».

Международная Рекомендация МОЗМ Р 134-1 (OIML R 134-1) Автоматические приборы для взвешивания дорожных транспортных средств в движении. Общее взвешивание транспортных средств.

ASTM Е 1318-09 Стандартные технические требования к дорожным системам динамического взвешивания, включая требования к условиям эксплуатации и методы испытаний.

COST 323 «Измерение массы ТС в движении», Европейская спецификация, 1999 Техническая документация фирмы Kapsch TrafficCom AG, Австрия.

Заключение

Тип комплексов аппаратно-программных КАПШ утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственным поверочным схемам средств измерений массы, средств измерений длины и средств измерений времени и частоты..