鐵礦汽車衡無人值守系統升級改造方案的設計與實現

常志強，劉玉青，蔣 楊

（河北鋼鐵礦業有限公司機電檢修分公司，唐山　063000）

1　引言

目前廟溝鐵礦汽車衡稱重管理系統大部分的信息采集工作由司磅員手動完成，不僅耗時，而且誤差率大，沒有有效的監控手段，容易滋生人為舞弊行為造成經濟損失。改造后的汽車衡無人值守系統是專門針對企業生產計量而設計，汽車衡在無人干預的情況下迅速、準確、安全、穩定、可靠的完成整個稱重的流程，實現計量過程中數據信息采集的全自動化，并實現數據聯網與共享，在保證信息采集的準確性和公證性的同時大大降低人員的勞動強度，提高工作效率，徹底堵住計量中的漏洞。

2　系統方案設計

2.1　系統構架

圖1　系統構架圖

遠程稱重系統包括：發卡管理系統，集控中心管理系統，前端服務系統，后臺服務系統，WEB報表統計查詢系統等五個部分組成。

（1）發卡管理系統：負責智能卡制卡、發卡、回收管理。

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

（3）前端服務系統：由本地控制客戶端軟件、現場控制柜和其他外設組成，通過采用信息技術、自動化技術、網絡技術、視頻監控技術，實現防作弊過程報警，稱重過程視頻監控，紅外對射信號采集，交通設備智能管控，車號和業務信息自動識別，LED大屏幕顯示和語音提示等功能，實現全面、準確、及時、可靠的計量數據采集和防作弊控制。

（4）后臺服務系統：

稱重數據服務器：裝有MS SQL SERVER 2008 數據庫服務器軟件，用于集中存貯所有的計量相關業務數據。包括：計量數據、日志數據、基礎數據等。

應用服務器：裝有系統的應用服務器軟件，用于計量數據的WEB聯網發布、報表查詢請求處理，從數據庫進行數據讀寫，返回客戶端，客戶端只能訪問應用服務器，而不能直接訪問數據服務器，保證數據庫服務器的安全。包括：權限管理系統、報表系統、系統配置維護系統等。

業務流程檢查：通過系統配置的業務檢測車輛行駛是否符合規定進行核實，不符合規定將信息通知集控中心。（5）WEB報表統計查詢系統：負責提供計量數據的自定義條件報表、明細報表、匯總報表、年/月/日統計報表。統計報表數據可導出Excel文件?？蛻舳丝赏ㄟ^網絡及時查詢計量數據，實現及時數據共享和數據安全管理。

2.2　設備連接方案

圖2　設備連接圖

說明：

（1）前端服務器放置現場控制柜內，連接并控制現場外設動作。

（2）磅房遠程終端安裝在計量中心，連接后臺服務器系統，實現遠程管理。

（3）計量中心安裝對講主機，通過網絡與現場對講分機通訊。

（4）發卡管理系統安裝在門衛端，負責RFID卡制卡和發卡管理。

（5）汽車衡，光柵，紅綠燈，RFID卡讀寫器與前端服務器連接。

（6）小票打印機，數字語音，監控抓拍，LED顯示屏與服務器連接。

前端服務器：自動控制汽車衡外圍設備，采集系統外圍硬件設備動作信號，按向向硬件設備發出動作指令。

RFID讀寫器：實時讀取固定在車輛上的RFID標簽信息，自動校驗合法性，自動控制上秤欄桿機抬起允許車輛上秤。

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

智能語音系統：系統根據車輛上衡情況，語音自動提醒車輛調整車位，對不符合計量流程的車輛進行語音警告，計量完成提示車輛下衡。

紅綠燈：系統根據車輛計量完成情況，通過交通燈提醒司機上衡、下衡。

監控：系統通過配置攝像機，可利用圖像抓拍技術，攝像機抓拍為近景圖片，或者攝像機拍攝實時畫面。攝像機采用網絡高清攝像機，有效監控距離為10米以內，為企業的管理人員提供了有效的追溯證據。

LED：系統根據車輛的計量信息，顯示車輛車號、毛/皮/凈重信息，出現異常數據，及時發現與管理人員聯系。

2.3　稱重流程

（1）地磅汽車衡駛入汽車衡前檢查是否符合業務流程。

（2）地磅稱重時檢查光柵是否遮擋，保證單車過磅。

（3）稱重完畢檢查車重是否超差，有超差現象立即報警。

2.4　涉及的業務

（1）流程節點暫時設置三個節點類型，分別為裝點，汽車衡，卸點。

（2）裝點：采場、破碎站成品礦，粗甩、細甩，井下小斜坡道。

（3）汽車衡：汽車衡A，汽車衡B。

（4）卸點：原礦倉，排土場，碎礦料廠，內運修路。

（5）碎礦料廠，內運修路不安裝設備，依據流程判斷。

（6）汽車衡節點將車輛信息和稱重信息對應并保存到本地數據庫。

（7）由裝點提供物料信息，汽車衡提供稱重信息，卸點提供流程結束信息。

（8）將合法數據上傳到上級礦業mes系統，當次上傳失敗時，下次上傳時把未上傳的合法數據繼續上傳。

3　系統主要功能

（1）系統自動讀取車輛稱重數據，數據自動保存和上傳，計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電子標簽，計量過程中RFID卡信息與過磅信息對應，確保計量車輛信息準確。

（3）軟件具有多種防作弊功能，可確保稱重過程中的計量數據安全可靠。

紅外對射裝置檢測車輛上磅情況，與語音系統聯動，確保車輛完全上衡。車輛未完全上秤時不允許稱重，防止計量數據錯誤?？捎行Х乐垢嚪Q重、不完全上秤稱重。

外部車輛進行計量時進行皮重超差報警（超差數量根據客戶確定）。

（4）發卡集中管理，RFID電子標簽管理，實現RFID卡與車輛綁定。

（5）業務節點可管理?？梢愿鶕I務增加或刪減節點?？梢杂霉濣c設定合法路線，完成合法路線為一次有效數據。

（6）報表查詢?？梢园窜囮犆Q查詢產量?？梢园磿r間節點查詢產量?？梢园窜囕v過磅重量排序?？梢詫С鰁xcel。

（7）監控設備每個固定點龍門架上安裝一個數字攝像頭接入到無人職守系統的統一NVR中。NVR接入視頻監控系統。

（8）稱重系統具有多級權限管理，一級為司磅員，負責基本過磅操作；二級為管理員，負責系統參數設定；三級為系統管理員，負責基礎數據管理維護。高級權限具有低級權限的全部操作功能。各級功能權限可系統設置。

（9）信息化管理功能，便于計量數據共享。軟件具有自動上傳下載數據接口，可將交易數據上傳到第三方信息系統。

設備狀態信息可在稱重服務器上集中管理，管理人員可及時了解設備運行狀態，減少故障停機時間。

4　結束語

該系統實施后，過磅車輛能在無人干預的情況下，迅速、準確、安全、穩定、可靠的完成整個稱重的流程，過磅智能化程度高，可以優化人員配置，另外還可以防止過磅舞弊行為，提高了廟溝鐵礦及礦業公司的整體經濟效益。

[1]曾飛.基于GSM的汽車衡稱重數據遠程采集系統設計[J].制造業自動化，2011.

[2]傅玲玲.為企業的發展提供稱重計量技術保障[J].中國計量，2008.

[3]張樂，魯仁全，徐生林.車輛衡自動稱重系統的設計與實現[J].浙江大學學報（工學版），2010.