通过电子地磅衡建设现状调查,介绍了在不间断行车前提下铁路咽喉区电子地磅衡施工过程控制,包括施工现场调查、确立目标、现场施工、验收效果,从而确保电子地磅衡施工达到预期目标。建于主干线咽喉区DK0+500的动态电子地磅衡是枣矿集团公司的重点建设项目,它的建设对运量的考核提供了有力的证据。该项目主要技术包含不间断行车施工及快速高强度灌浆灌注两大部分。此课题着重介绍了在极大限度不影响线路行车的前提下,快速进行高强度灌浆灌注施工的过程管理控制。1现状调查电子地磅衡建于孙岗站的咽喉地带,是集团公司西部矿区煤炭外运的必经之路。合理、科学的组织好现场的施工,减少因施工带来的停时显得十分重要。 2确定重点由施工图可以看出,扣轨梁施工及快速高强度灌浆灌注是整个工程的重点部分,是工程中着重控制的两个过程。3确立目标此衡为高速衡,60km/h能正常使用,要求更稳定基础。此处通过25t轴重C80长列,采用了灌注式施工方法。此方法要求路基稳定没有冻害,经过检测和访问,建衡基础土质良好,承载能力高,可以修建灌注式道床。灌注式道床施工只需8d～10d(根据人力安排),其中前期准工作 5 d ～ 8 d ,中断行车4h～6h，后期整备1d～2d。道床的下部为高强灌注料快硬结构,灌注后1h内可达28d强度的 60%以上,满足可以通车的强度要求,而上部为普通钢筋混凝土结构,为了加强纵向强度和防止轨枕上跳, 在轨枕中间部分配有钢筋。因为下部已有了可靠的基础,施工此部分时不影响行车。4施工控制4.1 扣轨施工施工组织人员30人,施工周期1d,中间中断行车3h4.2高强度灌浆灌注施工施工流程图见图2。施工进度安排见表 1。4.3施工组织安排4.3.1前期工程选定具体位置, 更换测试专用框架轨枕, 换道碴, 把原来的 30～70 的石碴换成20 ～50的花岗岩等优质石碴, 进行挡墙砌筑。在更换石碴的按图纸进行配筋。进行线路捣固、线路调整工作。4.3.2高强微膨胀灌注料施工在进行灌注前必须进行线路的调整, 使其达到线路的验收标准, 经过确认后方可施工。灌注施工需要中断行车 4 h ,施工采用铁锅搅拌。 3 人一组 ,4.3.3 上层混凝土浇筑上层混凝土为普通钢筋混凝土结构,可购买商品混凝土或自行搅拌。此工程可在中断行车时间内施工, 也可在行车条件下施工,因下层结构已有强度可以支撑轨道荷载。

电子地磅干扰装置检验1例

1 案件简介电子地磅又称电子汽车衡，由于计量准确、便捷，在越来越多的行业被广泛的运用。在实际的使用过程中，犯罪嫌疑人利用电子地磅自身存在的弱点，在电子地磅上安装电子干扰装置，人为控制电子地磅的称量结果，从而达到非法获利的目的。近段时期，我局连续接到数家废品收购企业报案，称其在进行废品收购业务过程中，被称量的物品重量无端增加，企业遭受到了损失，怀疑称重用的电子地磅被做了手脚。现场勘查过程中，在电子地磅秤体下的信号电缆上发现有接入的干扰装置，信号电缆外表皮被割破，干扰装置上的4根不同颜色的导线连接在信号电缆内的导线上。2检验2．1对电子地磅干扰接收装置的检验现场发现的干扰装置体积小巧，外部由黑色胶皮包裹，分别有红、蓝、白、黑5根连接导线，其中一根较长的黑色导线是接收天线。打开外部黑色胶皮，其内部由电路板、电子元件、连接导线手工焊接而成，电路板上焊接有PT2272－L4集成电路。PT2262／PT2272是一对配合使用的遥控发射、接收电路，PT2262是发射，PT2272是接收，其中L表示锁存输出，数据只要成功接收就能一直保持对应的电平状态，直到下次遥控数据发生变化时改变，后缀的4表示有4路并行的控制通道。接入信号电缆的是信号接收装置，使用时将该信号接收装置接入裸露在接线管外的信号电缆上，加装信号接收装置后，一般不会影响电子电子地磅秤的正常使用，只有当作案人在秤体周围打开遥控发射装置时，信号接收装置接收到信号，接通电路从而增加或减少称重传感器输出电压，并保持锁定状态，达到在称重显示仪表上增加或减少显示的重量值，称量结束后，发射信号，信号接收装置接收到信号，解除锁定状态并关闭电路，信号电缆正常传输信号，称重显示仪表开始正常显示。2．2对电子地磅干扰发射装置的检验缴获的发射装置整体装配在长，宽4cm的塑9cm料外壳内，塑料外壳表面有8个按键，分别对应数字1，并装配有可伸缩天线。经过测试，、键为数据～812加减键，可随意调节所需要的数值键为正负切换7键，可控制需要加的数值和需要减的数值。键为保8存归零键。键功能相同，为正常遥控键，可3～6储存4组需要的数值。使用时，如按下3键，称重显示仪表出现原始值，按1键增加数值，键可减少数2值，调整到所需要的数值后，此时按7键可选择加数值或减数值，按8键保存，那么在称重时如想使用这个数值，直接按3键，称重显示仪表将显示出被称物体本身的重量数值加上或减去所保存的这个数值，称重后按8键解除锁定状态，称重显示仪表开始正常显示。键可储存4组不同的数据，称重时可随意3～6选择所需要的重量数值。2．3现场实验经过多次现场实验，发现该装置的作用距离与发射天线及接收环境有关，在无障碍物的平坦开阔地区，Zui大作用距离可达到200m以上，有障碍物时相对近些，其作用距离在50m左右。在无其他干扰源的前提下，在50m距离内灵敏度Zui高。发射天线的长度和方向影响该装置的作用距离。3讨论3．1 电子电子地磅秤的工作原理目前大多数企业安装的电子地磅均为模拟式电子电子地磅秤，由秤体、四个称重传感器、接线盒、称重显示仪表电脑 打印机 大屏幕显示器组成 其核心部件是称重传感器，起着将重量值转换成对应的可测电信号的作用，称重传感器按转换方式分为多种，其中以电阻应变式称重传感器使用Zui为广泛，因其结构简单，造价低廉，可靠性较好，适应任何恶劣的工作环境，大部分电子电子地磅均使用此类型传感器。电阻应变式称重传感器是利用电阻应变片变形时其电阻也随之改变的原理工作，电阻应变式称重传感器主要由弹性元件、电阻应变片、测量电路和传输电缆4部分组成。电阻应变片贴在弹性元件上，弹性元件受力变形时，其上的应变片随之变形，并导致电阻改变。测量电路测出应变片电阻的变化并变换为与外力大小成比例的电信号通过信号电缆输出。电信号经处理后以数字形式在显示仪表上显示出被测物的质量。电阻应变式称重传感器的输出信号Zui大一般在几十毫伏，在信号电缆传输这些弱信号过程中，很容易受到干扰，不法分子正是利用了模拟式电子电子地磅秤用信号电缆传输弱信号的弱点，在信号电缆上安装干扰装置，达到操控电子地磅的目的。3．2作案特点及侦查要点电子地磅干扰装置由信号发射装置和信号接收装1置组成，信号接收装置体积小巧，接入信号电缆后如不仔细观察很难发现，信号发射装置则可伪装成手机、收音机、汽车遥控钥匙等。该方法作案隐蔽性强、操作简单方便，作案时很难被察觉。信号接收装置需事先人工安装在信号电缆2上，作案时需要有人在秤体周围的隐蔽地点操纵信号发射器，在现场及周围势必会留下各种痕迹物证，不容忽视。

煤矿视频联动电子地磅称重智能识别管理系统

针对传统的煤矿企业电子地磅称重管理系统因人工采集信息导致工作效率低、质量差，以及因缺乏防作弊监控措施导致偷煤现象频发等问题，设计了一种煤矿视频联动电子地磅称重智能识别管理系统，详细介绍了该系统的组成、视频联动电子地磅称重智能识别原理、系统工作流程及软件功能。该系统由视频监控系统、车辆抓拍系统和数据采集系统组成，综合应用数字图像处理、卷积神经网络、计算机网络等技术，实现了基于车牌识别和多特征匹配的煤矿电子地磅业务智能监控功能。实际应用表明，该系统可靠性高，操作简便，有效减少了人员工作量，并能够防止作弊盗煤现象发生。传统的煤矿企业电子地磅称重管理系统中大部分信息采集工作由司磅员手动完成，很难保证工作效率及工作质量［1－3］。系统缺乏有效的防作弊监控措施，导致大量偷煤现象，给企业造成巨大经济损失。常见的作弊手段包括模糊车牌、更换车牌、车辆不完全上磅称毛重或多辆车上磅称皮重、对地磅传感器加装遥控干扰装置等［4］。本文综合运用数字图像处理、卷积神经网络（Convolutional　Neural　Network，CNN）和计算机网络等技术，设计了一种煤矿视频联动电子地磅称重智能识别管理系统。该系统能够自动检测车辆是否完全上磅，识别载煤车牌号并确保信息匹配，可自动采集、传输、存储和调取称重数据，实现对煤矿电子地磅业务的智能监控。实际应用表明，该系统减轻了工作人员的劳动强度，Zui大限度地防止了作弊行为的发生。煤矿视频联动电子地磅称重智能识别管理系统主要由视频监控系统、车辆抓拍系统和数据采集系统组成，如图1所示。1.1视频监控系统每台电子地磅进出口分别安装1台高清红外摄像机，进行全天候监控。为保证视频的清晰度，选用低照度彩色摄像机，配有室外防水护罩。在视频监控系统中，管理人员能够直接在软件界面上观察整个计重过程，可重点观看称重车辆上磅情况、车牌号、车斗里有无其他物品。称重现场视频图像可被录制下来保存到硬盘上。视频监控系统可有效杜绝司磅员与司机沟通作弊等现象，确保称重数据的可靠性。 1．2车辆抓拍系统车辆抓拍系统由红外对射对位子系统和车牌识别子系统组成。2对红外对射器分别安装在磅台的前后部，时刻检测车辆位置。如果车辆未完全停在磅台上，红外对射器会自动感应到，不允许称重，直至车辆完全停在磅台上才允许称重。当车辆完全上磅后，图像采集设备受到地感线圈触发，控制摄像机获取当前时刻的图像并保存，由车牌识别子系统对图像中的车辆进行车牌识别，并输出车牌号、时间等信息。图像被压缩、打包，通过网络传输并存入数据库。红外对射对位子系统可有效防止车辆不完全上磅称毛重作弊和多辆车上磅称皮重作弊，确保称重数据的准确性。车牌识别子系统可有效减少人工作业量，实现煤矿电子地磅车辆作业流水化，提高工作 效率。 1．3　数据采集系统数据采集系统由采集、传输、存储和调取4个部 分组成。系统自动采集称重仪上的数据，避免人工 操作，有效防止人为因素作弊；根据RS232协议，将 数据编译成固定的帧格式，接入到串口服务器并转 换为以太网数据格式输入网络交换机，用于视频监控系统和车辆抓拍系统的信息匹配；将称重数据保存到数据服务器；在二次称重时，根据车牌号在数据库中调取一次称重时的数据，自动进行载煤量计算。数据发送方式为周期主动发送，每 200 ms送1次。数据一旦进入数据库，将yongjiu保存，在未经许可可的情况下无法修改或删除。数据采集系统可有效避免人为因素产生的数据录入错误，减少司磅员工 作量。2　视频联动电子地磅称重智能识别原理 煤矿视频联动电子地磅称重智能识别管理系统中，视频监控系统进行全天候监控。当有车辆进入磅台 时，红外对射器时刻检测车辆位置，待车辆完全上磅后，摄像机对车辆进行图像抓拍，自动识别车牌号并 将Zui终结果和压缩后的图像上传至数据库。称重仪对载煤车辆进行称重（皮重或毛重）并将数据上 传至数据库。 车牌识别子系统是整个系统的重要组成部分，也是Zui复杂的部分，需要对捕捉的车辆监控图像自 动进行车牌识别或多特征匹配。车牌识别率高低直 接关系到系统性能指标。 2．1　车牌识别车牌识别主要包括车牌定位与字符识别2个阶 段［ 5 －8］。在车牌定位阶段，综合应用2种定位方式对 车牌进行初步定位检测，使用CNN 模型对检 测到的候选车牌进行判断［ 9 －13］；在字符识别阶段，将 分割出的字符输入到设计好的 CNN 模型中进行训练，得到的输出结果即为识别的车牌字符。 常见的车牌定位法有边缘检测定位法、颜色定 位法、文字定位法。边缘检测定位法适用于非车牌区域垂直边缘较少的情况；颜色定位法适用于车身 及背景中无蓝色和黄色干扰的情况；文字定位法在弱光条件下定位效果优于其他2种方法。针对煤矿 常用运输车辆背景颜色较为复杂的情况，系统综合 采用边缘检测定位法和文字定位法。车牌定位算法步骤：① 对待识别图像进行高斯 滤波，去除噪声；② 对滤波后的图像进行灰度化处 理，为边缘检测做准备；③使用Sobel算子检测图 像中的垂直边缘；④ 将Sobel算子生成的灰度图像 转换为二值图像；⑤ 采用形态学闭操作将车牌字母连接成一个连通域，便于取轮廓；⑥ 截取各连通域 轮廓，便于形成Zui小外接矩形；⑦ 根据车牌尺寸排 除不可能是车牌的矩形；⑧通过角度判断排 除一部分车牌矩形；⑨ 旋转候选车牌矩形，使其水 平； 瑏瑠 归一化候选车牌矩形。在夜晚、阴天等弱光线条件下，若边缘检测定位 法失效，则采用文字定位法，具体步骤：① 使用Zui大稳 定 极 值 区 域 （Maximally　Stable　Extremal Regions，MSER）法提取文字；② 使用种子生长法 将文字块连接起来，组合成候选车牌区域；③将候 选车牌送入CNN车牌判别分类器进行车牌判别。 得到车牌图像后，将车牌上的字符分割出来进 行字符识别，得到车牌号。具体步骤：①将车牌图 片转换为灰度图片；② 判断车牌颜色，对蓝色车牌 使用正二值化，对于黄色车牌使用反二值化；③ 截 取每个字符轮廓；④截取的字符图片归一化；⑤ 送 入训练好的CNN字符判别分类器进行字符识别。 　在识别训练阶段，采用Caffe深度学习框架，搭配CaffeNet网络模型进行训练。车牌判别与字符 识别采用相同的识别网络，其训练过程基本一致，不同之处在于车牌判别是将输入图片分为车牌与非车 牌2类，而字符识别是将输入图片分为65类，即 31类中文字符、24类英文字符和10类数字字符。 CaffeNet网络模型共有8层，前5层为卷积层，后3层为全连接层。针对车牌模糊的情况，在训练CNN车牌判别分类器与CNN字符判别分类器时， 训练样本中加入模糊的车牌图片进行训练，以提高识别准确性和识别速度。 2．2　多特征匹配 为防止车辆驶出时偷换车牌，采用车头多特征 抽取匹配方法，对没有车牌建档的车辆进行关联识别［ 14］。具体步骤：① 利用车牌识别得到的车牌宽 度和高度计算车头区域，将车头区域均分成10个子 块；②对车头图像进行归一化、锐化边缘和去除噪 声等预处 理；③ 计 算 每 个 子 块 的 HSV（Hue，Saturation，Value，色调、饱和度、亮度）颜色空间， 得到每个子块的颜色直方图；④ 计算每个子块若干 关键点的纹理特征；⑤比对当前车头的特征序列和 车辆档案中对应车牌号的车头特征序列，如果二者 协方差距离小于0．3，则该车没有套牌，为套牌 车辆。系统车辆识别正确率可达到98％，识别结果如 图3所示。2．3　视频与称重联动 在车牌识别的称重仪对完全上磅的车辆进行称重，并将采集的数据传输至数据库。系统直 接读取称重仪数据，读取数据时可设置读取条件，如当称重仪数据超过16t（可根据现场情况调整）后， 系统认为有车上磅，允许记录数据（作为车辆皮重参考值），在一段时间内自动比较，记录Zui大值作为装 车总重，存入数据库。称重数据通过 RS232通信端口在联网情况下直接送达数据库，并通过服务器软 件完成汇总和记录，这样避免人为干预，确保了数据 的真实性。3　系统工作流程煤矿视频联动电子地磅称重智能识别管理系统工作（1）视频录入：当车辆上磅后，前后摄像机进行 视频录入、存储。（2）车辆检测：当有车上磅后，红外对射器时刻 检测车辆位置，确保车辆完全停在磅台上。 （3）车牌识别：当车辆完全上磅后，系统自动抓拍当前图像并识别车牌号。 （4）车辆建档：根据一车一档原则，将车牌号、 车辆图片等送入相应的数据库，建立车辆档案。　　（5）数据读取：在进行车牌识别的系统直 接读取称重仪数据，将皮重数据送入对应车辆档案，避免人为因素。（6）车辆匹配：车牌识别子系统对完全上 磅的车辆进行自动抓拍车牌识别或多特征匹配车辆识别，根据识别结果从数据库中提取相应车辆档案。（7）二次称重：若匹配成功，系统读取毛重数据并录入对应车辆档案；若匹配不成功，系统不读取任 何数据，关闭道闸，告知检测人员。（8）数据计算：系统自动计算净重，并将结果存入对应车辆档案，不予修改。4　系统软件功能 煤矿视频联动电子地磅称重智能识别管理系统软件功能主要包括：（1）显示功能：可显示电子地磅数据、 COM 口状态、车牌号、车辆皮／毛重、现场监控画面、车牌图像等。（2）多模式选择：具有内调、外运、矸石选择按钮，用户可根据实际需求选择运输模式。（3）查询功能：提供多种查询模式，如时间、运输方式、车辆信息、装车信息等，用户可根据需求查询数据。（4）车辆信息导入：用户可根据实际需求，定期导入Zui新车辆信息，确保数据实时、准确。（5）报表统计：可生成日报、月报、年报等，便于查询，并提供打印功能。（6）监管功能：当某一时间段内的运销量和实 际销量存在较大出入时，可准确定位到嫌疑车辆，包括车牌、皮重、毛重、过磅时间等信息。 （7）分类统计：可根据用户设置的运输模式分别统计运煤量。5　结语煤矿视频联动电子地磅称重智能识别管理系统综合 采用数字图像处理、CNN和计算机网络技术，可实现对煤矿电子地磅业务的智能监控功能。该系统已在霍 州煤电集团有限责任公司得到实际应用，结果表明该系统可靠性高，操作简便，可有效防止作弊盗煤问题，取得了良好的经济效益。