Chương I: TỔNG QUAN 1.1 Thông tin đề tài Tên đề tài: HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ CÂN TĨNH TẢI TRỌNG XE Ngày bắt đầu: 1/3/2019 Ngày kết thúc : 31/7/2019 Lại hình nghiên cứu: ứng dụng công nghệ Cấp quản lý: cấp trường 1.2 Giới thiệu chung Phần này giới thiệu một cái nhìn tổng quan của đề tài bao gồm tình trạng hiện nay, cách xác định vấn đề, giải pháp đề xuất, ưu điểm và nhược điểm, chức năng chính và trách nhiệm của người tham gia. Mục đích của tài liệu này là thu thập và phân tích và mô tả một cái nhìn sâu sắc về hệ thống đo trọng lượng xe hoàn chỉnh bằng cách cung cấp quan điểm hệ thống và quy trình làm việc, thiết kế đến thi công hệ thống. Đề tài “HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ CÂN TĨNH TẢI TRỌNG XE” đưa ra giải pháp của nhóm là dùng để cân tải trọng xe tại trạm cân kiểm tra có vượt quá tải trọng tối đa cho phép hay không và xác định được chủ sở hữu / người lái xe. Hệ thống này hiển thị thông tin, cân trọng lượng giúp kiểm tra trọng lượng xử lý nhanh hơn, đáng tin cậy hơn thủ công.
Tất cả các dữ liệu được truyền gởi qua Wifi và lưu trữ trong database giúp dễ dàng truy xuất và tra cứu lịch sử 1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới Trên thế giới, ở các nước phát triển như Anh, Pháp, Đức, Tây Ban Nha thì hệ thống cân tải trọng xe tự động đã được triển khai từ rất lâu và hoạt động hết sức chính xác, an toàn nhưng chi phí quá cao và một số điều kiện vận hành không phù hợp với điều kiện ở nước ta. Đề tài: “HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ CÂN TĨNH Trang 13 TẢI TRỌNG XE ỨNG DỤNG IoT” Để phát hiện xe quá tải ở các nước phát triển, chính phủ triển khai các hệ thống cân động ở các tuyến quốc lộ. Đây là bước cân sơ cấp, cân được đặt dưới mặt đường, kết hợp thiết bị dò xe, Sử dụng camera để xử lý ảnh để nhận diện biển số xe đồng thời phát hiện và ghi nhận xe có dấu hiệu quá tải hay không.1: Hệ thống cân đo động trên tuyến đường cao tốc Nếu xe nào có dấu hiệu quá tải, khi đó sẽ xuất ra tín hiệu đèn chỉ dẫn vào trạm cân ở gần đó để lấy bằng chứng số liệu chính xác. Do xe không phải dừng ở bước cân sơ cấp nên đảm bảo giao thông không bị ngừng trệ.
Đến năm 2006, số lượng làn xe sử dụng công nghệ WIM (Weigh-in-motion) ở khu vực Bắc Mỹ nhiều nhất trên thế giới (3.864), tiếp sau là khu vực châu Á (1.700), châu Mỹ la tinh (1. Việc áp dụng cân động kèm với camera giám sát để phát hiện xe quá tải giúp giao thông được thông suốt hơn. WIM sử dụng một loạt các cảm biến nhúng để tính trọng lượng trên mỗi trục khi một chiếc xe tải chạy qua miếng cảm biến, không cần cho xe tải dừng lại hoàn toàn trong khi ở trên cân. Trên thực tế, một số hệ thống WIM được cài đặt trên đường cao tốc để theo dõi tải trọng ở tốc độ cao.
Hệ thống cân tĩnh có sử dụng đầu đọc thẻ RFID cùng với camera giám sát giúp cho việc cân chính xác hơn và dễ dàng quản lý được các phương tiện tại các trạm đặt ở Đề tài: “HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ CÂN TĨNH Trang 14 TẢI TRỌNG XE ỨNG DỤNG IoT” các kho, bãi, bến cảng, nhà máy sản xuất hoặc tại các tuyến đường nội bộ. Ưu đểm của hệ thống là để tiện lợi cho việc quản lí xe và giảm bớt thời gian kiểm tra giấy tờ.2: Hệ thống cân tĩnh tải trọng xe Như vậy, tại các khu khai thác, công nghiệp, cảng … tùy vào lưu lượng giao thông vận chuyển hàng hóa mà công nghê cân động hay tĩnh được áp dụng. Hệ thống cân còn được tích hợp công nghệ nhận dạng tần số sóng vô tuyến RFID.2 Tình hình nghiên cứu trong nước Ở nước ta, việc phát hiện xe quá tải, quá khổ ở các tuyến quốc lộ được công an giao thông và cán bộ trong lĩnh vực giao thông vận tải sử dụng cân lưu động, nghĩa là cân nhỏ gọn dễ dàng tháo lắp, di chuyển từ nơi này đến nơi khác để linh động các trạm kiểm soát nhằm đồi phó với các thủ thuật luồng lách của xe vi phạm và giảm sự cản trở giao thông khi mật độ xe vào trạm cân quá đông. Trong những năm gần đây, nhà nước cũng đầu tư xây dựng các trạm cân tuy nhiên tính ổn định của thiết bị không cao, khi mưa to hoặc trời quá nắng nóng dẫn đến thiết bị hay trục trặc.
Điểm nữa là các trạm lưu động không có hệ thống cân lọc xe quá tải nên việc dừng xe vào cân là hoàn toàn do cảm quan của con người, độ chính xác không cao, mất nhiều thời gian”. Đề tài: “HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ CÂN TĨNH Trang 15 TẢI TRỌNG XE ỨNG DỤNG IoT” Hình 1.3: Lắp đặt hệ thống cân lưu động Công ty TNHH MTV Vận hành và Bảo trì đường cao tốc VN (VEC O&M) đơn vị quản lý, khai thác đường cao tốc TP HCM - Long Thành - Dầu Giây (TP HCM - Đồng Nai) cho biết, VEC đang triển khai hai công nghệ kiểm soát tải trọng xe là cân thạch anh và cân động tốc độ chậm. Hai loại cân này đều phát huy hiệu quả vì có tính ổn định cao, ít phải duy tu sửa chữa, quá trình cân nhanh và không bị ảnh hưởng của thời tiết như cân lưu động. Khi phát hiện xe quá tải sẽ gửi kết quả cho lực lượng CSGT hai đầu tuyến để xử phạt.
Tuy nhiên, để kiểm soát tải trọng xe bền vững, cần có sự kết nối giữa các trạm cân với hệ thống dữ liệu đăng kiểm phương tiện của Cục Đăng kiểm VN. vì khi xe đi qua trạm thu phí, nếu không có dữ liệu đăng kiểm sẽ khó có căn cứ xác định xe đó có quá tải hay không. VEC E đã lắp đặt cân tải trọng từ công nghệ của Thuỵ Sĩ, có cấu tạo bằng các thanh thạch anh cảm ứng gắn sát mặt đường (có ưu điểm không gồ ghề, không bị phá hoại và dễ sử dụng) tại 2 trạm thu phí Long Phước (hướng từ TPHCM đi Dầu Giây) và trạm thu phí Dầu Giây (hướng ngược lại). Các trạm cân xe tự Đề tài: “HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ CÂN TĨNH Trang 16 TẢI TRỌNG XE ỨNG DỤNG IoT” động này đã được Viện Đo lường VN kiểm định chất lượng và cho phép hoạt động với sai số chênh lệch chỉ trên dưới 5% Hình 1.4: Hệ thống cân công nghệ Thụy Sĩ tại trạm Long Thành – Dầu Giây Đầu năm nay (2019), chính phủ triển khai thí điểm trong vòng 6 tháng hệ thống cân ở Quốc Lộ 5 Km78 với cân động và camera nhận diện biển số, kết hợp truy xuất thông tin trên cơ sở dữ liệu, giúp việc phát hiện và xử phạt xe quá tải hoàn toàn tự động.
Đây là hệ thống lắp đặt thí điểm được Ban lãnh đạo và nhà thầu thi công đánh giá rất cao về độ chính xác và tính tự động của nó. Nếu sau 6 tháng đạt hiệu quả sẽ được triển khai đầu tư rộng rãi hơn. Còn ở các khu công nghiệp, sản xuất, cảng … các trạm cân hầu như được cân thủ công. Nghĩa là việc kiểm tra, xác minh giấy tờ, biển số xe đến ghi nhận kết quả cân đều thực hiện bởi con người.
Điều này làm chậm quá trình cân, tốn nhiều nhân lực lẫn dễ phát sinh sai sót và gian lận… Ta có thể thấy, các trạm cân này thiếu sự tích hợp các thiết bị, lẫn cảm biến cho việc tự động hóa tiến trình xác minh, thu thập, lưu trữ thông tin trọng lượng của phương tiện.3 Tính cấp thiết của đề tài: Hiện nay, ý thức chấp hành luật lệ giao thông, các quy định về vận tải hàng hóa bằng đường bộ của nhiều doanh nghiệp vận tải, chủ xe, lái xe còn kém. Chúng ta không quá khó để bất gặp các trường hợp xe quá khổ, xe quá tải được đăng Đề tài: “HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ CÂN TĨNH Trang 17 TẢI TRỌNG XE ỨNG DỤNG IoT” tải trên phương tiện thông tin đại chúng lẫn quan sát thực tế hằng ngày đã gây nên những nỗi kinh hoàng cho người dân, người và phương tiện khác đang lưu thông trên đường. Xuất phát nguyên nhân chở quá tải có thể là vì lợi nhuận mà bất chấp luật pháp và an toàn giao thông gây là nhiều hệ lụy sau: Xe quá tải có tác hại làm đẩy nhanh quá trình ăn mòn vật chất, làm xuống cấp nhanh các công trình trọng điểm có vai trò trong phát triển kinh tế đất nước như đường, cầu. Chúng làm cho bài toán đầu tư hạ tầng của chính phủ bị phá vỡ, một nguồn ngân sách lớn phải chi ra để khắc phục, sửa chữa.5: Xe quá tải gây nên hư hại đường xá Một vấn đề đáng quan tâm nữa đó là xe quá tải làm hư hại nhanh chính chiếc xe đó, tăng tỉ lệ hỏng hóc đột ngột trên đường của phương tiện đang lưu thông như nổ lốp làm cản trở giao thông, hay giảm hiệu lực hệ thống phanh điều này thậm chí có thể gây tai nạn giao thông.
Các hệ thống cân đo tải trọng xe ở nước ta hiện nay chỉ dừng lại ở mức đo thủ công hoặc bán tự động dễ phát sinh những sai sót chủ quan và khó giám sát. Chúng ta cần các phương pháp phát hiện xe quá tải tự động hơn, Đề tài: “HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ CÂN TĨNH Trang 18 TẢI TRỌNG XE ỨNG DỤNG IoT” giám sát khách quan hơn. Nhưng để có được một hệ thống cân đo quá tải tự động thay thế còn người thì đây lại chính là bài toán nan giải do nó đòi hỏi cao về ngân sách và yêu cầu cao về công nghệ.6: Tai nạn thường thấy khi xe chở quá tải. Ngoài vấn đề xã hội đã nói ở trên thì trong nhà trường hiện nay sinh viên các ngành kỹ thuật rất cần có những mô hình thực tập có quy trình hoạt động gần giống như thực tế hoặc theo hướng phát triển mới hoặc được tham quan, cọ xát thực tế tại các trạm cân trên địa bàn nhưng điều này thật khó khả thi vì nhiều nguyên nhân khác nhau.
Trong khi đó việc giáo dục, rèn luyện tay nghề cho sinh viên sao cho phải đảm bảo học đi đôi với hành, nhà trường phải gắn liền xã hội để khi sinh viên ra trường đi xin việc làm tại các công ty, các cơ quan tiếp xúc với thiết bị mới, công nghệ mới thì ít bị bỡ ngỡ, xa lạ.