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智能型汽車衡微機(jī)網(wǎng)絡(luò)MIS的研究與實(shí)現(xiàn)
根據(jù)插值理論，建立汽車毛重與所載貨物凈重之間的三次樣條插值函數(shù)，用于預(yù)測(cè)汽車所載貨物的凈重，并在 此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了裝船貨物總量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和智能驗(yàn)衡系統(tǒng)。
1.引言
智能型地磅微機(jī)網(wǎng)絡(luò)MIS”是在筆者為某港口開發(fā)的 基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的地磅MIS”的基礎(chǔ)上w,增加了裝船貨物總 量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和智能驗(yàn)衡系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。實(shí)現(xiàn)這兩項(xiàng)功能的前提和 基礎(chǔ)是能夠用載貨汽車的毛重和貨物種類預(yù)測(cè)出貨物凈重。
在港口，將輛汽車所載貨物裝卸到貨船上的過程稱作 次作業(yè)，其步驟如下：
汽車在倉庫裝貨!到碼計(jì)量站點(diǎn)稱出汽車毛重到 碼作業(yè)區(qū)卸貨，裝船!回到碼計(jì)量站點(diǎn)稱出汽車皮重 得到貨物凈重Z (Z=X-y)→將Z累加到貨物總量上→次作業(yè) 完成。
從以上次作業(yè)的步驟可以看出，獲得貨物凈重?cái)?shù)的時(shí)間 滯后于貨物裝船的時(shí)間。這就會(huì)出現(xiàn)這樣個(gè)問題，即在計(jì)量 站點(diǎn)累加的裝船貨物的總量還沒有達(dá)到預(yù)定重量數(shù)額時(shí)，由于 有幾十輛運(yùn)貨汽車正在過衡、卸貨、裝船，裝卸到貨船上的貨物 重量實(shí)際上己經(jīng)超出了預(yù)定的貨物重量數(shù)額。當(dāng)出現(xiàn)這種事故 時(shí)，必須把多裝到船上的貨物卸下來。
為了避免出現(xiàn)這種生產(chǎn)事故，應(yīng)該在汽車過衡得到汽車毛 重?cái)?shù)據(jù)時(shí)，預(yù)算出貨物凈重，將之累加到貨物重量總數(shù)上，當(dāng)貨 物重量總數(shù)超出或即將超出裝船貨物總重量時(shí)，給出告或 提示。
2.對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和總結(jié)
以玉米”貨物為例，從數(shù)據(jù)庫中提取出汽車毛重Xi和貨物 凈重"i的歷史數(shù)據(jù)記錄，并對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行如下整理和過濾：
(1)按汽車毛重!進(jìn)行升序排序，去掉毛重相同的數(shù)據(jù)。
(2)對(duì)于正常車型和正常運(yùn)貨來說，當(dāng)Xj>Xi時(shí)，必有yj">"yi， 將不滿足這個(gè)條件的數(shù)據(jù)去掉。
(3)由于地磅傳感器的誤差為±2%每噸誤差為±20公 斤)，故去掉那些xj-xi"≤0.02的點(diǎn)地磅顯示儀表的顯示單 位為噸)。
圖1、圖2給出了由60個(gè)采樣點(diǎn)繪出的汽車毛重與玉 米”貨物凈重的曲線圖。從圖中可以看出，汽車毛重和貨物凈重 之間存在著良好的線性關(guān)系，對(duì)于特定的貨物，僅僅用汽車毛 重預(yù)測(cè)貨物凈重是可能的，可以不考慮汽車型號(hào)。下面建立其 數(shù)學(xué)模型，以下用分別表示第i次采樣的汽車毛重、貨物 凈重?cái)?shù)據(jù)。
3.建立數(shù)學(xué)模型
通過實(shí)驗(yàn)或觀測(cè)得到批數(shù)據(jù)，然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)建立反 映其內(nèi)在規(guī)律的函數(shù)，是插值理論的研究范疇。自60年代初以 來，分段多項(xiàng)式函數(shù)，特別是樣條函數(shù)，己經(jīng)日益流行，并以各種方式應(yīng)用到理論研宄和實(shí)際應(yīng)用中。
三次樣條函數(shù)是流行的樣條函數(shù)，是用來擬合數(shù)據(jù)的光 滑函數(shù)。當(dāng)用于插值時(shí)，沒有表征高次多項(xiàng)式插值時(shí)的那種振 蕩現(xiàn)象，用算法實(shí)現(xiàn)比較容易且運(yùn)算速度快。
5.結(jié)論與應(yīng)用
為了在MIS中方便使用，將結(jié)果數(shù)據(jù)庫用貨物名稱命名， 例如貨物玉米”,其三次樣條函數(shù)數(shù)據(jù)庫名稱為玉米.dbf” 編寫函數(shù)程序net.prg，它有兩個(gè)參數(shù),汽車毛重)和name 貨物名稱)。當(dāng)汽車在計(jì)量站點(diǎn)過完衡后，調(diào)用net ,，name) 就可以預(yù)測(cè)出貨物的凈重。net.pr@ 0的程序代碼如下：
對(duì)于每種貨物，建立其采樣數(shù)據(jù)庫，用Splines.prg程序 進(jìn)行計(jì)算，得到結(jié)果數(shù)據(jù)庫。調(diào)用函數(shù)程序net.prg，就可以預(yù)測(cè) 出貨物的凈重。在此工作基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)的裝船貨物總量監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)就能夠在得到汽車毛重?cái)?shù)據(jù)時(shí)，實(shí)時(shí)地預(yù)算出貨物凈重，將 之累加到貨物重量總數(shù)上，當(dāng)貨物重量總數(shù)超出或即將超出裝 船貨物總重量時(shí)，給出告或提示，以避免發(fā)生生產(chǎn)事故。
地磅是種計(jì)量儀器，每年都要進(jìn)行2次校驗(yàn)。這種季 節(jié)性校驗(yàn)存在著這樣的問題，對(duì)于精度達(dá)到要求的地磅，這 種工作無任何意義;而對(duì)于精度達(dá)不到要求的地磅，這種工 作又進(jìn)行得太遲了。解決這個(gè)問題的關(guān)鍵是要研究出種簡便 的發(fā)現(xiàn)汽車衡存在問題的方法。根據(jù)前面介紹的內(nèi)容，建立的 智能驗(yàn)衡系統(tǒng)比較好地解決了這個(gè)問題。即用函數(shù)net , name)計(jì)算出的貨物凈重與實(shí)際的貨物凈重進(jìn)行比較，當(dāng)兩者 差值大于20公斤時(shí)，給出地磅計(jì)量精度可能有問題的提示。
上篇：地磅檢定與規(guī)程要求的差距