货运车超重监控设备技术规范V01.docx

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货运车超重监控设备技术规范V01

5‰

国家安全生产监督管理总局发布

2012-03-01实施

2011-09-06发布

货运车辆超重监控设备技术规范

GeneraltechnicalspecificationforonboardVehicleOverloadMonitoringequipments

（送审稿）

AQXXXX—2011

AQ

DB44

中华人民共和国安全生产行业标准

ICS13.320

C66

备案号：

××××—××××

1前言

本标准第X章的为强制性条款，其余为推荐性条款。

本标准由国家安全生产监督管理总局提出。

本标准由全国安全生产标准化技术委员会XXX安全分技术委员会（TCXXX）归口。

本标准起草单位：

四川省安监局安全技术中心、重庆大唐科技股份有限公司。

本标准主要起草人：

本标准是首次发布。

货运车辆超重监控设备技术规范

1　范围

本标准规定了货运车辆超重监控设备的术语和定义、分类、型式和基本结构及参数、计量要求、技术要求、性能要求、检验方法、检验规则、检验条件、判定规则、标志包装及运输和贮存等有关规定。

本标准适用于以货运车辆为运输工具，对货运载荷总重、安全载重、预警载重、超载重的计量、显示、预警提示、监管警告等，对驾驶员、车辆、运单、载货状态、运营数据、图片、音频、视频、行驶记录等信息采集，实现自检、定位、本地存储、数据导出、监听、警示、人机交互、业务数据与管理融合、设备管理、与中心通信等功能的自动称重设备。

（以下简称设备）。

2　规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB1589道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值。

GB8170数值修约规则

GB/T2673汽车主要尺寸测量方法

GB/T7551称重传感器

GB/T7724称重显示控制器

GB/T4208外壳防护等级

GB/T13384机电产品包装通用技术条件

GB/T191包装储运图示标志

GB/T19056汽车行驶记录仪

GB/T19951道路车辆-静电放电产生的电骚扰试验方法

QC/T413汽车电器设备基本技术条件

YD/T12149001800MHzTDMA数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务（GPRS）设备技术要求：

移动台

YD/T1050800MHzCDMA数字蜂窝移动通信网设备总测试规范：

移动台部分

YD/T13672GHzTD-SCDMA数字蜂窝移动通信网-终端设备技术要求

YD/T15472GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网-终端设备技术要求

YD/T15582GHzCDMA2000数字蜂窝移动通信网设备技术要求

JT/T794-2011道路运输车辆卫星定位系统车载终端技术要求

JT／T808—2011 道路运输车辆卫星定位系统 终端通讯协议及数据格式

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1车载称重装置onboardweighingsetting

具有货运车辆载荷重量自动计量、存储、数据传输等功能的机电装置。

一般包含承载器、控制器等。

3.1.1承载器loadreceptor

感应称重载荷并转换成电信号输出的传感器部件。

由敏感区和转换采集模块组成。

敏感区是指承载器中直接感应载荷被测量（输入量）的部分；转换采集模块完成敏感区感受或响应的载荷参量转换成适于传输和测量的电信号。

3.1.1.1称重单元weighingunit

检测载荷质量的装置或组件

3.1.1.2称重区域weighzone

指在货运车车体上能有效称量载荷的承重桥。

3.1.2超重控制器overloadcontrolinstrument

用于确定被测货运车的动、静态条件下载荷超限状态。

在整个装置中起着信号判断是否超载、假信号剔除、报警警示、命令超载限定动作（例如切断油路等）的装置大脑。

其超重数据处理算法子系统：

3.1.2.1超重判断模块：

实现动态过程的三级限值监测及判断。

并对预检测数据统计、辨别和排除各种干扰等，保证算法结果的鲁棒性。

3.1.2.2本地数据库模块：

负责本地数据存储和维护功能，提供断点续传及插补功能。

3.1.2.3车辆高度宽度超限接口模块：

提供硬件接口及车辆轮廓信息数据导入。

3.2载荷单位weighingunit

使用的单位为千克（kg）或吨（t）。

3.3称重及超超wieghingandoverload

3.3.1静态称重：

车辆发动但未行驶时称重。

3.3.2动态称重：

车辆行驶过程中的称重。

3.3.3超载：

指汽车装载货物时超过汽车额定载重量，对超载的核定，主要关注的是汽车性能以及由此而引发的行车安全性。

3.4称重校准weighingcalibration

3.4.1静态称量校准staticweighingcalibration

3.4.1.1根据车辆加装的承载器数量，在每个轮胎下放置III级准确度的小称台并使用标准砝码来确定设备静态称量误差的一种校准。

3.4.1.2在有条件的地方，再通过静态汽车衡复检。

3.4.2动态称量校准in-motionweighingcalibration

使用参考车辆在平直的路面以60公里/小时直线行驶来确定设备动态称量误差的一种校准。

3.4.3物料试验materialtest

采用预期称量的物料，在货运车装载现场、行驶路况、卸载现场或典型的试验场所对设备进行一种试验及效果评价。

3.5车载终端vehicleterminal

主要由主机、GPS卫星定位设备、无线通信传输设备、摄像头必备组件及语音对讲装置、操作键盘、打印机、读卡器选配外设。

主机具有实时货运超重状况了解、车辆状态信息采集、人机界面交互、实时时钟、驾驶员身份/货运单/物流流向/运营特征/收费结算等信息管理及数据备份、数据通信接口及标准外设接口功能。

铭牌含：

名称、型号及规格

制造厂名及商标

出厂年月及编号

执行标准代号

3.6传输接口transmissioninterface

实现数据（信息）的传输、转换和交换，保证必要的隔离和信息安全，并可能具有多路复用信号的调制与解调、数据本地存储和系统自检等功能的装置或软件。

3.7监控计算机monitoringcomputer

接收监测信号，实现图形化的实时与历史信息显示、信息处理、报警与预警、统计与分析、存储、输出控制、报表与打印等功能，提供货运车辆超重监控系统的人机操作界面的计算机软硬件系统。

4命名

4.1命名

物联网货运车辆超载安全监测系统

4.2.2按称重装置准确度分类

准确度等级

符号

高准确度

1.0级

中准确度

2.0级

低准确度

5.0级

低准确度

10.0级

4.2.2.1检定分度值e

称重装置的检定分度值与实际分度值相等，即e=d。

并以质量单位表示，应符合1×10k,2×10k或5×10k的形式，其中k为正整数、负整数或零。

4.2.2.2检定分度数ｎ＝Mａｘ/ｅ

称重装置的检定分度数是确定计量器具的分辨能力。

4.2.2.3称重装置的分度值与准确度等级，分度值e、检定分度数n和最小称量Min的关系见表3：

表3：

准确度与检定分度数及最少称量关系表

准确度等级

检定分度值e

检定分度数n

最小称量Min

1、2、5、10

0.5≤e

100＜n≤1000

20e

本装置的准确度与实际安装车辆有关系，具体等级以安装检测为准。

4.2.2.4最大允许误差：

静态允许误差等级见表4：

表4：

静态误差

等级

允许误差

1.0

±1%

2.0

±2%

5.0

±5%

10.0

±10%

注：

使用中检验的最大允许误差，是表4规定的最大允许误差的两倍

4.2.2.5误差计算的基本规则

4.2.2.5.1影响因子

各种误差应在后续标准测试条件下测试，当测定一个因子的影响效果时，其他所有的影响因子应保持稳定在接近正常值。

4.2.2.5.2化整误差的消除

本装置已消除了数字示值中的化整误差。

4.2.2.5.3净重值的最大允许误差

最大允许误差适用于除皮后的净重值，预置皮重值除外；

4.2.2.5.4误差分配

对本装置各模块单独测试时，符合JJG555-1996中4.4.4条之规定。

4.2.2.5.5检定时的测试

在任何时候进行检定时，都必须进行整机测试；

4.2.2.5.6称量结果间的允许差值

不管称量结果如何变化，任何一次称量结果的误差，应不大于该称量的最大允许误差；

4.2.2.5.7重复性

对同一载荷，多次称量结果之差，应不大于该称量的最大允许误差的绝对值；

4.2.2.5.8指示装置

因本装置的称重结果会在装置上显示外，还可以扩展另外的显示装值或通过网络将称重结果远程传输到计算机软件上，因此所有其它结果指示装置与称重装置显示结果之差应为零。

4.2.2.5.9检定标准器

检定本装置的标准器的误差，应不大于本装置相应秤量最大允许误差的1/3。

可以选用符合以上规定的3级平台秤、四等砝码等做为检定本装置的标准器。

4.2.2.5.10鉴别力

在处于平衡状态时，从承载器上轻缓放上或取走1.4e的砝码时,原来的示值应改变。

4.2.3按车辆超重标准分类

二轴车辆，其车货总重超过20吨的；

　　三轴车辆，其车货总重超过30吨的；

　　四轴车辆，其车货总重超过40吨的；

　　五轴车辆，其车货总重超过50吨的；

　　六轴车辆，其车货总重超过55吨的。

5技术要求

5.1总则

5.1.1所用设备应采用主流技术和通用产品，保证系统满足先进性、安全性、可靠性、可扩展性、可维护性、开放性和实时性的要求，并具有实用性和灵活性。

5.1.2考虑到所安装的车体、车辆使用环境等因素，传感器、承载器及超重控制器开发主要考虑测量准确度、稳定性与可靠性、防爆和防腐，且安装、维护及检修便宜。

5.1.3承载器的安装应从设计及仿真上保证选择的安装位置和安装方式合理，且符合车辆安全和可靠性要求。

5.1.4设备应能在9V~24V车载供电范围内正常工作，不受启动、刹车、电瓶切换等过程影响。

5.1.5设备框架图：

5.2功能要求

5.2.1命令类：

自动清零：

通过协议指令在卸货后小于设置的清零范围时可以自动的清零。

手动清零：

通过协议指令及调试工具可以实现人为清零的功能。

角差标定：

通过协议指令及调试工具进行手动对每个称重传感器的角差进行修正。

称量标定：

通过协议指令及调试工具进行称量标定。

角度标定：

通过协议指令及调试工具进行称量标定。

5.2.2参数类：

称重参数设定：

通过协议指令可对相关的各类参数进行设置。

数字传感器部分：

各传感器K值、各传感器零位值、分度值、零跟踪范围、清零范围、轴满量程值等。

超重控制器部分：

偏载阀值、偏差阀值、总满量程值等。

5.2.3输出类：

总重量：

对处理完的总重量存放缓冲中。

轴重量：

对处理完的轴重量存放缓冲中。

偏载：

对处理完的偏载百分比存放缓冲中。

5.2.4运行状态类：

重量稳定位，零点稳定位，偏载报警位，偏差报警，各传感器故障报警位，

倾角超范围报警，电源异常报警，线缆断裂，传输中断。

有主动发送功能或被动读取功能：

主动发送：

定时发出一个报文，报文内容包括：

总重量、偏载百分比，各状态位等。

被动读取：

由车载终端的发出命令来读取数据。

5.2.5通讯协议类：

RS232接口，协议内容略。

RS485接口，协议内容略。

预留重量、时间等数据本地存储功能。

5.2.6密码要求：

上传车载终端所有数据要求加密传输。

5.2.7刷新率：

数字传感器处理后的称重结果上传刷新率2----10次/S.

5.2.8超重级数

技术参数

单位

备注

准确度

3%

%（FS）

额定载荷

安全载荷

＜额定载荷*90%

（FS）

警示载荷

90%-100%

（FS）

超重载荷

100%-110%

（FS）

5.3数据协议及通信

本通信协议用于设备与车载终端之间的数据交换，其中规定了物理连接方式、通信数据包结构、通信流程三部分。

5.3.1物理连接

设备与终端使用RS232接口连接，只使用RS232标准接口中的其中3条信号线，TX、RX和GND，如下图所示。

其中，RS232通信参数设置为

a）波特率：

9600

b）奇偶校验：

None

c）数据位：

8

d）停止位：

1

5.3.2数据包结构

数据包是通信中表达一段完整信息的基本单位，本协议中数据包由起始域、同步域、从设备地址域、控制域、命令域、数据域、校验域和结束域六部分组成，如图2.1所示

结束

5.3.2.1起始域与结束域

起始域与结束域标识数据包的开始与结束。

串口通信中，按通信波特率计算，传输一个字节的时间称为TB，一个数据包的发送过程中，数据字节一个个连续不断的由发送方传输至接收方，本协议规定接收方在收到第一个数据字节时视为数据包起始，然后开始计时，同时连续接收后续数据，每收到一个新的字节都重新清零计时器，当3*TB时间内没有接收到后续字节时，视为当前数据包结束，这个时间称为包间隔时间TPI。

数据包接收结束后，总线进入空闲状态。

在空闲状态时，一旦再次接收到某个数据字节，则视为一个新的数据包传输开始。

对于数据发送方而言，若要连续发送多个数据包，则包与包的时间间隔不得低于TPI。

也就是说，当一个数据包发送结束后，TPI间隔内，不得发起下一个数据包传输。

如下图所示：

5.3.2.2各字段域定义

字段域名称

字段长度（字节数）

值

功能描述

同步域

1

主—>从

从—>主

标识通信双方

地址域

1

当前使用一个设备

指示一次通信中从设备地址

控制域

1

请求数据包

应答数据包

指示为请求包还是应答包

命令域

1

读或写

用于解释数据域中的内容

数据域

TBD

TBD

数据，与命令域

校验域

2

高字节在前，低字节后

用于校验以上数据的正确性

5.3.3通信流程

除异常命令外（命令号0x06，0x07），其他由GPS终端（主站）发起读命令或写命令，设备（从站）回复数据结果；异常命令由设备主动上传，由终端回复确认信号，此外，终端也可主动读取异常状态。

5.4性能要求

5.4.1温度

本设备工作温度为-30℃~70℃温度范围内保持其计量性能；当环境温度每相差5℃/时以内，车载称重装置的零点或零点附近示值变化应不大于一个检定分度值。

5.4.2使用环境及条件:

电源电压:

9VDC～36VDC

供桥电源输出：

5Vdc±5%，电流300mA

防护等级：

IP65（超重控制器）IP68（称重传感器）IP45（车载终端）

相对湿度:

≤90%（无冷凝水）

5.4.3电气性能

5.4.3.1设备ESD、电快速瞬变脉冲群抗扰度、辐射抗扰度、传导抗扰度满足车载电子装置的电源要求及相关的国家标准。

5.4.3.2电池供电电压变化：

满足车载电子装置的电源要求及相关的国家标准。

5.4.3.3电压暂降和短时中断:

满足车载电子装置的电源要求及相关的国家标准。

注意：

以上参数测试方法可参考相关的国家标准。

5.4.4超重称量性能

响应时间：

总体<5s

串模抑制（e=1）：

优于60dbuv

共模抑制（e=1）：

优于120dbuv

倾角补偿范围：

≤±10°

信号输入范围：

-5—20mv

最小称量：

≥20%F.S（可设）

安全载荷：

150%F.S；极限过载300%。

过载报警：

100%F.S+9e

清零范围：

≤±20%F.S（可设）

零跟踪速度：

0.1e/s----1e/s

零跟踪范围：

等于清零范围

重复性：

≤1e

温度系数：

20ppm/F.S/℃

时飘：

50ppm/F.S/mon

5.5封印

本称重装置在调校完毕后，采用不干胶标签将开口部份进行封贴。

5.6示值

5.6.1称量结果示值

称量结果的示值以数字形式显示。

5.6.2示值的极限

其载荷超过Max+9e时无示值，提示超载；

5.7选配外设

5.7.1打印装置

打印结果应清晰，当称重结果未稳定时，打印装置不打印。

5.7.2记忆存储装置

在称重结果未稳定前，对后续指示、数据传输、累计等主要示值不进行存储。

5.7.3置零装置和零点跟踪装置

本装置具有半自动置零装置及一个零点跟踪装置。

在置零后，零点误差不超过±0.25e。

6试验方法

6.1试验标准器具

试验用标准器包括：

符合检定标准器相关规定.

6.2试验前的准备工作：

通电预热30分钟后方可开始试验。

检查各功能键的动作是否正常。

外观检查：

产品外观应完好，无破损。

6.3静态称量试验:

6.3.1恢复：

每项测试后，接下次测试前，允许秤充分的恢复。

6.3.2预加载荷：

每项称量测试前，秤均应预加一次载荷到最大秤量或确定的最大安全载荷。

6.3.3称量测试：

将标准砝码放置在货车箱内进行称量，每个重量10次，其中必须包括最小称量、1/2最大称量和最大称量的称量测试，每次测试完成都应进行置零，自动零点跟踪装置应运行。

6.3.4从零负荷开始，将砝码依次均匀放置在货车箱内，并从最大称量开始按上述相反顺序卸下全部砝码，然后再按同样方法加载一次，同时各试验点显示值的误差应符合表4的规定。

7型式试验

设备应按本标准全部要求进行型式试验。

在下列情况下，需要进行型式试验：

a）新产品生产的试制定型鉴定；

b）正常生产后，如在结构、用材、工艺等方面有较大改变，可能会影响产品性能时；

c）停产一年以上恢复生产的首批产品必须进行。

d）国家质量监督机构提出进行型式试验的要求时。

型式试验项目为本标准全部技术要求的内容.

8检定证书

强制检定的称重装置经国家计量检定机构检定合格后，由检定门发给检定证。

9现场检验

现场安装完成后，经客户按本标准检验后方能使用。

10标志、包装、运输、贮存

10.1标志

10.1.1制造许可证标志及编号、执行标准号；

10.1.2制造商及产地、商标；

10.1.3准确度等级符号、最大称量Max、最小称量Min、检定分度值e；

10.1.4产品的名称、产品规格型号

10.1.5产品出厂编号及制造日期。

10.2包装标志

10.2.1产品名称

10.2.2产品型号、规格

10.2.3制造厂名

10.2.4毛重

10.2.5体积

其它包装应符合GB191-73<<包装储运指示标志>>的规定。

10.3包装

10.3.1包装应确保矿产品产量监控装置在正常装卸、运输、仓储等过程中不发生损坏、丢失、锈蚀、长霉、降低准确度等情况，以使矿产品产量监控装置能安全完整地到达目的地。

10.3.2根据包装部分的性质、形状、大小和精密程度的要求进行包装设计，做到包装紧凑、防护可靠。

不便于装箱的零部件应捆绑结实。

10.3.3包装时，应尽可能使包装件重心靠中和靠下，包装箱内必须进行支撑、垫平、卡紧，并加以固定，以防碰撞造成损伤。

10.3.4内包装箱与外包装箱之间应有一定的间隙，并采取有效措施，以防止产品在运输过程中发生窜动和碰撞。

10.3.5随机资料

随机资料应包括：

a）安装说明书

b）使用说明书

c）合格证

d）保修卡

e）装箱单

10.3.6所有包装材料不应引起产品油漆或电镀件等表面色泽改变锈蚀。

10.4运输

运输时应小心轻放、严禁抛掷、防止倒置、限高堆放、防止剧烈震动和雨淋。

10.5贮存

10.5.1承载器：

承载器应储存在防雨、防水、防腐蚀的场地。

10.5.2称重控制器和车载测控终端：

称重控制器应存放在-30℃~70℃的温度范围内，相对湿度不大于90%，通风条件良好，无腐蚀性气体的室内。

11超重标定其他注意事项

考虑到货运车的厂家、型号不同，车辆的结构也各不相同。

不同车辆承载重物后，称重区的变形不具有相同的规律，因而，为保证承载器的测量准确，必须对不同的车型进行标定。