常志強(qiáng)，劉玉青，蔣 楊

（河北鋼鐵礦業(yè)有限公司機(jī)電檢修分公司，唐山　063000）

1　引言

目前廟溝鐵礦汽車衡稱重管理系統(tǒng)大部分的信息采集工作由司磅員手動(dòng)完成，不僅耗時(shí)，而且誤差率大，沒有有效的監(jiān)控手段，容易滋生人為舞弊行為造成經(jīng)濟(jì)損失。改造后的汽車衡無人值守系統(tǒng)是專門針對(duì)企業(yè)生產(chǎn)計(jì)量而設(shè)計(jì)，汽車衡在無人干預(yù)的情況下迅速、準(zhǔn)確、安全、穩(wěn)定、可靠的完成整個(gè)稱重的流程，實(shí)現(xiàn)計(jì)量過程中數(shù)據(jù)信息采集的全自動(dòng)化，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)與共享，在保證信息采集的準(zhǔn)確性和公證性的同時(shí)大大降低人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，徹底堵住計(jì)量中的漏洞。

2　系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

2.1　系統(tǒng)構(gòu)架

圖1　系統(tǒng)構(gòu)架圖

遠(yuǎn)程稱重系統(tǒng)包括：發(fā)卡管理系統(tǒng)，集控中心管理系統(tǒng)，前端服務(wù)系統(tǒng)，后臺(tái)服務(wù)系統(tǒng)，WEB報(bào)表統(tǒng)計(jì)查詢系統(tǒng)等五個(gè)部分組成。

（1）發(fā)卡管理系統(tǒng)：負(fù)責(zé)智能卡制卡、發(fā)卡、回收管理。

（2）集控中心管理系統(tǒng)：磅工通過集控中心管理系統(tǒng)監(jiān)督車輛過磅信息，正常情況下不需要干預(yù)，系統(tǒng)自動(dòng)完成稱重。

（3）前端服務(wù)系統(tǒng)：由本地控制客戶端軟件、現(xiàn)場(chǎng)控制柜和其他外設(shè)組成，通過采用信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)防作弊過程報(bào)警，稱重過程視頻監(jiān)控，紅外對(duì)射信號(hào)采集，交通設(shè)備智能管控，車號(hào)和業(yè)務(wù)信息自動(dòng)識(shí)別，LED大屏幕顯示和語音提示等功能，實(shí)現(xiàn)全面、準(zhǔn)確、及時(shí)、可靠的計(jì)量數(shù)據(jù)采集和防作弊控制。

（4）后臺(tái)服務(wù)系統(tǒng)：

稱重?cái)?shù)據(jù)服務(wù)器：裝有MS SQL SERVER 2008 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器軟件，用于集中存貯所有的計(jì)量相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。包括：計(jì)量數(shù)據(jù)、日志數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等。

應(yīng)用服務(wù)器：裝有系統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)器軟件，用于計(jì)量數(shù)據(jù)的WEB聯(lián)網(wǎng)發(fā)布、報(bào)表查詢請(qǐng)求處理，從數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫，返回客戶端，客戶端只能訪問應(yīng)用服務(wù)器，而不能直接訪問數(shù)據(jù)服務(wù)器，保證數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的安全。包括：權(quán)限管理系統(tǒng)、報(bào)表系統(tǒng)、系統(tǒng)配置維護(hù)系統(tǒng)等。

業(yè)務(wù)流程檢查：通過系統(tǒng)配置的業(yè)務(wù)檢測(cè)車輛行駛是否符合規(guī)定進(jìn)行核實(shí)，不符合規(guī)定將信息通知集控中心。（5）WEB報(bào)表統(tǒng)計(jì)查詢系統(tǒng)：負(fù)責(zé)提供計(jì)量數(shù)據(jù)的自定義條件報(bào)表、明細(xì)報(bào)表、匯總報(bào)表、年/月/日統(tǒng)計(jì)報(bào)表。統(tǒng)計(jì)報(bào)表數(shù)據(jù)可導(dǎo)出Excel文件?？蛻舳丝赏ㄟ^網(wǎng)絡(luò)及時(shí)查詢計(jì)量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)及時(shí)數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)安全管理。

2.2　設(shè)備連接方案

圖2　設(shè)備連接圖

說明：

（1）前端服務(wù)器放置現(xiàn)場(chǎng)控制柜內(nèi)，連接并控制現(xiàn)場(chǎng)外設(shè)動(dòng)作。

（2）磅房遠(yuǎn)程終端安裝在計(jì)量中心，連接后臺(tái)服務(wù)器系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。

（3）計(jì)量中心安裝對(duì)講主機(jī)，通過網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場(chǎng)對(duì)講分機(jī)通訊。

（4）發(fā)卡管理系統(tǒng)安裝在門衛(wèi)端，負(fù)責(zé)RFID卡制卡和發(fā)卡管理。

（5）汽車衡，光柵，紅綠燈，RFID卡讀寫器與前端服務(wù)器連接。

（6）小票打印機(jī)，數(shù)字語音，監(jiān)控抓拍，LED顯示屏與服務(wù)器連接。

前端服務(wù)器：自動(dòng)控制汽車衡外圍設(shè)備，采集系統(tǒng)外圍硬件設(shè)備動(dòng)作信號(hào)，按向向硬件設(shè)備發(fā)出動(dòng)作指令。

RFID讀寫器：實(shí)時(shí)讀取固定在車輛上的RFID標(biāo)簽信息，自動(dòng)校驗(yàn)合法性，自動(dòng)控制上秤欄桿機(jī)抬起允許車輛上秤。

光柵：汽車衡前后兩端安裝單光速或雙光束光電開關(guān)檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)車輛十分完全駛上秤臺(tái)，防止車輛在沒有完全上秤臺(tái)或者多臺(tái)車輛同時(shí)上秤情況下稱重。

智能語音系統(tǒng)：系統(tǒng)根據(jù)車輛上衡情況，語音自動(dòng)提醒車輛調(diào)整車位，對(duì)不符合計(jì)量流程的車輛進(jìn)行語音警告，計(jì)量完成提示車輛下衡。

紅綠燈：系統(tǒng)根據(jù)車輛計(jì)量完成情況，通過交通燈提醒司機(jī)上衡、下衡。

監(jiān)控：系統(tǒng)通過配置攝像機(jī)，可利用圖像抓拍技術(shù)，攝像機(jī)抓拍為近景圖片，或者攝像機(jī)拍攝實(shí)時(shí)畫面。攝像機(jī)采用網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)，有效監(jiān)控距離為10米以內(nèi)，為企業(yè)的管理人員提供了有效的追溯證據(jù)。

LED：系統(tǒng)根據(jù)車輛的計(jì)量信息，顯示車輛車號(hào)、毛/皮/凈重信息，出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)與管理人員聯(lián)系。

2.3　稱重流程

（1）地磅汽車衡駛?cè)肫嚭馇皺z查是否符合業(yè)務(wù)流程。

（2）地磅稱重時(shí)檢查光柵是否遮擋，保證單車過磅。

（3）稱重完畢檢查車重是否超差，有超差現(xiàn)象立即報(bào)警。

2.4　涉及的業(yè)務(wù)

（1）流程節(jié)點(diǎn)暫時(shí)設(shè)置三個(gè)節(jié)點(diǎn)類型，分別為裝點(diǎn)，汽車衡，卸點(diǎn)。

（2）裝點(diǎn)：采場(chǎng)、破碎站成品礦，粗甩、細(xì)甩，井下小斜坡道。

（3）汽車衡：汽車衡A，汽車衡B。

（4）卸點(diǎn)：原礦倉，排土場(chǎng)，碎礦料廠，內(nèi)運(yùn)修路。

（5）碎礦料廠，內(nèi)運(yùn)修路不安裝設(shè)備，依據(jù)流程判斷。

（6）汽車衡節(jié)點(diǎn)將車輛信息和稱重信息對(duì)應(yīng)并保存到本地?cái)?shù)據(jù)庫。

（7）由裝點(diǎn)提供物料信息，汽車衡提供稱重信息，卸點(diǎn)提供流程結(jié)束信息。

（8）將合法數(shù)據(jù)上傳到上級(jí)礦業(yè)mes系統(tǒng)，當(dāng)次上傳失敗時(shí)，下次上傳時(shí)把未上傳的合法數(shù)據(jù)繼續(xù)上傳。

3　系統(tǒng)主要功能

（1）系統(tǒng)自動(dòng)讀取車輛稱重?cái)?shù)據(jù)，數(shù)據(jù)自動(dòng)保存和上傳，計(jì)量過程不需要人工參與，提高效率，防止人為作弊。

（2）車輛粘貼RFID電子標(biāo)簽，計(jì)量過程中RFID卡信息與過磅信息對(duì)應(yīng)，確保計(jì)量車輛信息準(zhǔn)確。

（3）軟件具有多種防作弊功能，可確保稱重過程中的計(jì)量數(shù)據(jù)安全可靠。

紅外對(duì)射裝置檢測(cè)車輛上磅情況，與語音系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，確保車輛完全上衡。車輛未完全上秤時(shí)不允許稱重，防止計(jì)量數(shù)據(jù)錯(cuò)誤?？捎行Х乐垢嚪Q重、不完全上秤稱重。

外部車輛進(jìn)行計(jì)量時(shí)進(jìn)行皮重超差報(bào)警（超差數(shù)量根據(jù)客戶確定）。

（4）發(fā)卡集中管理，RFID電子標(biāo)簽管理，實(shí)現(xiàn)RFID卡與車輛綁定。

（5）業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)可管理?？梢愿鶕?jù)業(yè)務(wù)增加或刪減節(jié)點(diǎn)?？梢杂霉?jié)點(diǎn)設(shè)定合法路線，完成合法路線為一次有效數(shù)據(jù)。

（6）報(bào)表查詢?？梢园窜囮?duì)名稱查詢產(chǎn)量?？梢园磿r(shí)間節(jié)點(diǎn)查詢產(chǎn)量?？梢园窜囕v過磅重量排序?？梢詫?dǎo)出excel。

（7）監(jiān)控設(shè)備每個(gè)固定點(diǎn)龍門架上安裝一個(gè)數(shù)字?jǐn)z像頭接入到無人職守系統(tǒng)的統(tǒng)一NVR中。NVR接入視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

（8）稱重系統(tǒng)具有多級(jí)權(quán)限管理，一級(jí)為司磅員，負(fù)責(zé)基本過磅操作；二級(jí)為管理員，負(fù)責(zé)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定；三級(jí)為系統(tǒng)管理員，負(fù)責(zé)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理維護(hù)。高級(jí)權(quán)限具有低級(jí)權(quán)限的全部操作功能。各級(jí)功能權(quán)限可系統(tǒng)設(shè)置。

（9）信息化管理功能，便于計(jì)量數(shù)據(jù)共享。軟件具有自動(dòng)上傳下載數(shù)據(jù)接口，可將交易數(shù)據(jù)上傳到第三方信息系統(tǒng)。

設(shè)備狀態(tài)信息可在稱重服務(wù)器上集中管理，管理人員可及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，減少故障停機(jī)時(shí)間。

4　結(jié)束語

該系統(tǒng)實(shí)施后，過磅車輛能在無人干預(yù)的情況下，迅速、準(zhǔn)確、安全、穩(wěn)定、可靠的完成整個(gè)稱重的流程，過磅智能化程度高，可以優(yōu)化人員配置，另外還可以防止過磅舞弊行為，提高了廟溝鐵礦及礦業(yè)公司的整體經(jīng)濟(jì)效益。

[1]曾飛.基于GSM的汽車衡稱重?cái)?shù)據(jù)遠(yuǎn)程采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2011.

[2]傅玲玲.為企業(yè)的發(fā)展提供稱重計(jì)量技術(shù)保障[J].中國(guó)計(jì)量，2008.

[3]張樂，魯仁全，徐生林.車輛衡自動(dòng)稱重系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版），2010.