HỆ THỐNG KIỂM SOÁT TẢI TRỌNG & TRẠM CÂN THÔNG MINH
Trong bối cảnh hạ tầng giao thông ngày càng phát triển, tình trạng xe quá tải vẫn là một trong những nguyên nhân chính gây xuống cấp đường bộ, mất an toàn giao thông và gia tăng chi phí bảo trì. Do đó, các hệ thống kiểm soát tải trọng, trạm cân tĩnh và cân động (Weigh-In-Motion – WIM) đang trở thành thành phần quan trọng trong hệ sinh thái giao thông thông minh.
Khác với mô hình trạm cân truyền thống phụ thuộc nhiều vào con người, hệ thống hiện đại yêu cầu tự động hóa hoàn toàn: từ nhận diện xe, đo tải trọng, ghi nhận hình ảnh, đến truyền dữ liệu về trung tâm và xử lý vi phạm. Điều này đặt ra yêu cầu rất cao về phần cứng: phải hoạt động chính xác, liên tục ngoài trời, chịu được nhiệt độ, bụi, rung động và đặc biệt là độ tin cậy 24/7.
NETATECH cung cấp giải pháp phần cứng toàn diện cho hệ thống kiểm soát tải trọng với định hướng tự động hóa – chính xác – ổn định – tích hợp dễ dàng với hệ thống quản lý giao thông.
Kiến trúc tổng thể hệ thống
Hệ thống kiểm soát tải trọng được thiết kế theo kiến trúc phân lớp, đảm bảo khả năng thu thập, xử lý và truyền dữ liệu theo thời gian thực.
Ở tầng hiện trường, các cảm biến tải trọng (loadcell hoặc WIM sensor) được lắp đặt trên mặt đường hoặc bàn cân để đo tải trọng xe khi di chuyển hoặc dừng. Đồng thời, hệ thống camera ANPR (Automatic Number Plate Recognition) ghi nhận biển số xe, kết hợp với camera toàn cảnh để lưu hình ảnh vi phạm.
Dữ liệu từ các cảm biến và camera được truyền về bộ xử lý trung tâm tại trạm, nơi máy tính công nghiệp (IPC) thực hiện phân tích, đồng bộ dữ liệu và đưa ra kết quả cân. Sau đó, dữ liệu được gửi về trung tâm điều hành thông qua mạng công nghiệp hoặc kết nối quang/4G/5G.
Kiến trúc này giúp hệ thống hoạt động độc lập tại hiện trường nhưng vẫn kết nối chặt chẽ với trung tâm quản lý, đảm bảo tính liên tục và khả năng mở rộng.
Giải pháp phần cứng chi tiết
- Máy tính công nghiệp (Industrial PC – IPC)
Máy tính công nghiệp là “bộ não” của toàn bộ hệ thống trạm cân, chịu trách nhiệm xử lý dữ liệu từ cảm biến tải trọng, camera và các thiết bị ngoại vi. Trong các hệ thống cân động WIM, IPC phải xử lý dữ liệu theo thời gian thực với độ chính xác cao, đảm bảo kết quả đo không bị sai lệch.
NETATECH đề xuất sử dụng các dòng IPC hiệu năng cao, thiết kế fanless, hoạt động ổn định trong dải nhiệt độ rộng và có khả năng chống bụi, chống rung. IPC được trang bị nhiều cổng I/O như LAN, COM, USB để kết nối với thiết bị cân, camera, barrier và hệ thống hiển thị.
Trong các hệ thống có sử dụng AI (nhận diện biển số, phân loại phương tiện), IPC có thể tích hợp GPU để tăng tốc xử lý hình ảnh, đảm bảo nhận diện nhanh và chính xác ngay tại hiện trường (edge computing).
- Hệ thống cảm biến tải trọng
Thành phần quan trọng nhất của hệ thống là cảm biến tải trọng, bao gồm loadcell (đối với trạm cân tĩnh) hoặc cảm biến WIM (đối với cân động). Các cảm biến này phải đảm bảo độ chính xác cao, chịu tải lớn và hoạt động ổn định trong điều kiện môi trường khắc nghiệt.
Tín hiệu từ cảm biến được đưa về bộ chuyển đổi tín hiệu (weight indicator hoặc transmitter), sau đó truyền đến IPC để xử lý. NETATECH tích hợp các module chuyển đổi tín hiệu có khả năng chống nhiễu và đảm bảo độ chính xác trong quá trình đo.
- Camera & hệ thống nhận diện
Hệ thống camera đóng vai trò ghi nhận hình ảnh và nhận diện phương tiện. Bao gồm:
- Camera ANPR nhận diện biển số
- Camera toàn cảnh ghi lại hình ảnh xe
- Camera giám sát làn đường
Dữ liệu hình ảnh được xử lý trực tiếp trên IPC hoặc gửi về server để phân tích. Việc tích hợp camera với hệ thống cân giúp tạo bằng chứng vi phạm rõ ràng, phục vụ cho công tác xử lý và quản lý.
- Hạ tầng mạng công nghiệp
Hệ thống trạm cân thường được triển khai ngoài trời hoặc dọc tuyến đường, do đó hạ tầng mạng phải đảm bảo độ ổn định và khả năng truyền dữ liệu xa.
NETATECH sử dụng switch công nghiệp với khả năng chống bụi, chống nước và hoạt động trong dải nhiệt độ rộng. Các media converter được sử dụng để truyền dữ liệu qua cáp quang khi khoảng cách lớn hoặc môi trường nhiễu cao.
Ngoài ra, hệ thống có thể tích hợp router 4G/5G để truyền dữ liệu về trung tâm trong các khu vực không có hạ tầng mạng cố định. Các gateway được sử dụng để kết nối giữa thiết bị cân, camera và hệ thống quản lý.
- HMI & hệ thống hiển thị
HMI hoặc màn hình LED được sử dụng để hiển thị kết quả cân, cảnh báo quá tải hoặc hướng dẫn phương tiện. Các thiết bị này cần có độ sáng cao, hoạt động tốt ngoài trời và dễ quan sát trong mọi điều kiện ánh sáng.
Panel PC công nghiệp cũng có thể được sử dụng để vận hành hệ thống tại chỗ, giúp nhân viên giám sát và can thiệp khi cần thiết.
- Nguồn & bảo vệ hệ thống
Do hệ thống hoạt động ngoài trời, việc đảm bảo nguồn điện ổn định là rất quan trọng. NETATECH sử dụng nguồn công nghiệp và UPS để duy trì hoạt động khi mất điện.
Các thiết bị chống sét lan truyền, chống nhiễu và bảo vệ surge được tích hợp để đảm bảo hệ thống không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường như sét hoặc biến động điện áp.
Ứng dụng thực tế
Giải pháp của NETATECH có thể triển khai cho nhiều mô hình như trạm cân cố định, trạm cân di động hoặc hệ thống cân động trên đường cao tốc. Trong các trạm cân hiện đại, toàn bộ quy trình từ nhận diện xe, cân tải trọng đến lưu trữ dữ liệu đều được tự động hóa.
Hệ thống cũng có thể tích hợp với trung tâm điều hành giao thông, cho phép theo dõi và quản lý dữ liệu theo thời gian thực. Ngoài ra, dữ liệu có thể được sử dụng để phân tích lưu lượng giao thông, tối ưu hạ tầng và lập kế hoạch bảo trì đường bộ.
Giải pháp NETATECH
Giải pháp phần cứng của NETATECH đảm bảo độ chính xác cao, hoạt động ổn định trong môi trường ngoài trời và có khả năng mở rộng linh hoạt. Việc tích hợp edge computing giúp giảm độ trễ và tăng hiệu quả xử lý.
Ngoài ra, hệ thống hỗ trợ đa giao thức và dễ dàng tích hợp với các nền tảng quản lý giao thông hiện có. Đội ngũ kỹ thuật tại Việt Nam giúp triển khai nhanh chóng và hỗ trợ kịp thời.
