張賀利，李立華

（1.天津市百信通科技有限公司，天津300250；2.天津天鋼聯(lián)合特鋼有限公司，天津301500）

0 引言

汽車衡稱重計(jì)量是冶金行業(yè)對(duì)外經(jīng)營(yíng)的重要環(huán)節(jié)，主要用于原燃料進(jìn)廠稱重、產(chǎn)品的進(jìn)出廠稱重、倒場(chǎng)物資稱重等業(yè)務(wù)流程。隨著企業(yè)信息化水平的提高，大部分汽車衡稱重計(jì)量都采用軟件管理系統(tǒng)。但大部分企業(yè)的稱重計(jì)量系統(tǒng)都存在“流程管控”不嚴(yán)、信息系統(tǒng)集成度不高，司稱占用人員過(guò)多、司稱員忙閑不均等問(wèn)題。

我公司在“一卡通稱重計(jì)量管理系統(tǒng)”的基礎(chǔ)上，通過(guò)采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，優(yōu)化稱重管理流程，精細(xì)與其它管理業(yè)務(wù)的集成，開(kāi)發(fā)出基于物聯(lián)網(wǎng)的汽車衡遠(yuǎn)程集中計(jì)量管理系統(tǒng)，通過(guò)用戶半年多的成功運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了汽車衡稱重計(jì)量的業(yè)務(wù)安全、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確及管理高效。

1 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

1.1 系統(tǒng)架構(gòu)

汽車衡無(wú)人值守遠(yuǎn)程計(jì)量管理系統(tǒng)由前臺(tái)、后臺(tái)兩部分組成。前臺(tái)由門崗收發(fā)卡軟件、稱重一體機(jī)、遠(yuǎn)程計(jì)量操作終端等構(gòu)成；后臺(tái)軟件主要包括基礎(chǔ)信息管理、系統(tǒng)管理稱重管理等功能。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

1.1.1 稱重一體機(jī)

稱重一體機(jī)由單片機(jī)、讀卡器、微型打印機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、稱重儀表、攝像機(jī)、拾音器、擴(kuò)音器及LED屏等構(gòu)成。實(shí)現(xiàn)以下主要功能：

（1）信息采集：實(shí)現(xiàn)刷卡、稱重?cái)?shù)據(jù)采集等功能。司機(jī)無(wú)需下車即可通過(guò)一體機(jī)進(jìn)行刷卡操作。

圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

（2）信息交互：通過(guò)稱重前臺(tái)一體機(jī)與后臺(tái)Web服務(wù)器的通訊，完成稱重前臺(tái)計(jì)量任務(wù)的分配、接管、計(jì)量、斷開(kāi)等功能。

（3）視頻監(jiān)控：通過(guò)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控汽車衡稱重現(xiàn)場(chǎng)的圖像。

（4）秤單打?。很囕v稱重完成，打印秤單（含一維、二維條碼）。

（5）越位控制：用紅外線對(duì)射裝置檢測(cè)車輛是否安全上秤，防止因車輛沒(méi)有安全上秤引起的稱量誤差。當(dāng)車輛沒(méi)有完全上秤時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警提示，不能計(jì)量。

（6）語(yǔ)音對(duì)講：實(shí)現(xiàn)司機(jī)與司稱員的雙向溝通。

（7）LED屏：引導(dǎo)司機(jī)進(jìn)行稱重操作，并顯示稱重計(jì)量信息、報(bào)警信息等。

1.1.2 計(jì)量大廳

由拼接屏系統(tǒng)、計(jì)量操作客戶端構(gòu)成。拼接屏系統(tǒng)用于顯示每個(gè)汽車衡稱重現(xiàn)場(chǎng)視頻全貌；計(jì)量人員通過(guò)稱重客戶端進(jìn)行遠(yuǎn)程計(jì)量的“確認(rèn)”操作（也可選擇自動(dòng)確認(rèn)），通過(guò)耳麥與貨車司機(jī)雙向溝通。

1.1.3 手持終端

具有NFC功能的手持終端安裝物聯(lián)網(wǎng)卡、應(yīng)用管理軟件，通過(guò)廣域網(wǎng)連接局域網(wǎng)內(nèi)的稱重管理系統(tǒng)。

1.1.4 客戶端

門崗客戶端完成發(fā)卡與收卡操作、黑名單車輛報(bào)警、車輛跟蹤、數(shù)據(jù)查詢等功能；業(yè)務(wù)部門客戶端實(shí)現(xiàn)采購(gòu)、銷售、倒場(chǎng)等業(yè)務(wù)管理功能。

1.2 軟件開(kāi)發(fā)

系統(tǒng)由前臺(tái)和后臺(tái)軟件構(gòu)成。選用PHP開(kāi)發(fā)工具，采用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)、服務(wù)器采用Linux操作系統(tǒng)、Web服務(wù)器為Nginx、客戶端操作為WINDOWS XP/7系統(tǒng)，手持機(jī)使用Android系統(tǒng)。軟件功能樹(shù)見(jiàn)圖2。

圖2 軟件功能樹(shù)

1.2.1 前臺(tái)軟件功能

（1）門崗收發(fā)卡管理：門崗對(duì)進(jìn)出廠車輛發(fā)、收臨時(shí)卡，同時(shí)對(duì)進(jìn)廠黑名單車輛、出廠違章車輛報(bào)警。

（2）一體機(jī)管理：稱重一體機(jī)的核心為單片機(jī)，單片機(jī)應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集、信息傳輸、狀態(tài)切換、小票打印等功能。

（3）手持終端機(jī)：開(kāi)發(fā)的手持機(jī)應(yīng)用程序，通過(guò)讀取IC卡信息，完成收發(fā)貨、倒場(chǎng)、退貨、單號(hào)綁定等操作，以及發(fā)卡、收卡操作。

（4）集中計(jì)量：計(jì)量人員集中到計(jì)量大廳，采用遠(yuǎn)程任務(wù)自動(dòng)分配方式，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和稱重軟件對(duì)每臺(tái)汽車衡實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控、語(yǔ)音對(duì)講、遠(yuǎn)程計(jì)量控制。

1.2.2 后臺(tái)軟件功能

（1）基礎(chǔ)信息：包括倉(cāng)庫(kù)信息、物料信息、設(shè)備信息、IC卡管理、客商信息。

（2）系統(tǒng)管理：包括賬套管理、報(bào)表管理、報(bào)表分類、用戶管理、系統(tǒng)日志。

（3）采購(gòu)單管理：根據(jù)采購(gòu)合同和送貨情況提前制定采購(gòu)收貨單據(jù)，收貨單據(jù)號(hào)由采購(gòu)部門提前通知供應(yīng)商，在進(jìn)廠登記時(shí)完成車號(hào)、收貨單號(hào)綁定。

（4）銷售單管理：根據(jù)銷售合同和提貨情況提前制定提貨單據(jù)，現(xiàn)場(chǎng)提貨時(shí)通過(guò)手持終端完成車號(hào)、提貨單號(hào)綁定。

（5）倒場(chǎng)單管理：倒場(chǎng)發(fā)貨部門提前制定倒場(chǎng)單據(jù)，倒場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)手持終端完成車號(hào)、倒場(chǎng)單號(hào)綁定。

（6）車輛跟蹤：顯示車輛的稱重流程信息，顯示違章和稱重作弊的車輛信息。

（7）統(tǒng)計(jì)報(bào)表：進(jìn)廠秤單、出廠秤單、內(nèi)倒物資秤單的綜合統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

1.3 主要工作流程

1.3.1 任務(wù)分配

稱重一體機(jī)通過(guò)單片機(jī)獲取稱重儀表數(shù)據(jù)，當(dāng)重量大于設(shè)定的最小稱量值時(shí)，產(chǎn)生一條計(jì)量任務(wù)信息，反饋給Nginx WEB服務(wù)器，由Nginx WEB服務(wù)器分配一個(gè)計(jì)量任務(wù)給空閑的客戶端（計(jì)量大廳），利用最小等待時(shí)間的算法，對(duì)計(jì)量任務(wù)與客戶端進(jìn)行自動(dòng)分配。

1.3.2 集中計(jì)量

當(dāng)客戶端接到分配的任務(wù)后，接管現(xiàn)場(chǎng)秤點(diǎn)所有相關(guān)設(shè)備信息（重量、IC卡、視頻），在確認(rèn)稱重信息無(wú)誤后，人工保存稱重?cái)?shù)據(jù)（或自動(dòng)保存），保存成功后系統(tǒng)斷開(kāi)接管的相關(guān)設(shè)備。

1.4 系統(tǒng)特點(diǎn)

1.4.1 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

系統(tǒng)采用具有NFC功能的手持終端，實(shí)現(xiàn)發(fā)收卡操作、裝卸貨信息采集與信息確認(rèn)等功能。

1.4.2 司機(jī)無(wú)需下車計(jì)量

貨車司機(jī)上秤停在正確位置、搖下車窗后，根據(jù)LED屏提示信息進(jìn)行刷卡、計(jì)量。如有疑問(wèn)，可通過(guò)對(duì)講系統(tǒng)與遠(yuǎn)程司秤員取得聯(lián)系。

1.4.3 集成度高

通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧鞒虄?yōu)化，將采購(gòu)、銷售、倒場(chǎng)、質(zhì)保書(shū)管理等信息實(shí)現(xiàn)了集成，計(jì)量效率高。

2 應(yīng)用效果

一般的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，都會(huì)使用8～15臺(tái)汽車衡，需要司稱員在60～120人。該系統(tǒng)對(duì)天津天鋼聯(lián)合特鋼有限公司16臺(tái)汽車衡進(jìn)行升級(jí)改造，從2018年2月投運(yùn)以來(lái)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、計(jì)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，音頻、視頻圖像清晰，司秤人員減少40%，計(jì)量效率提高30%以上。