汽車(chē)衡遠程集中智能計量系統是一種基于IC卡/二維碼的集提卸貨技術(shù)、稱(chēng)重技術(shù)、計算機、控制技術(shù)、 網(wǎng)絡(luò )技術(shù)于一體的高集成度信息系統，具備車(chē)號自動(dòng)識別、自動(dòng)稱(chēng)重、衡器運行狀態(tài)實(shí)時(shí)監控、自動(dòng)過(guò)賬、視頻全 程監控、音視頻對講等功能，不但實(shí)現了衡器遠程控制智能化管理，而且提高了企業(yè)信息化管理水平及工作效率， 是煉化企業(yè)可以借鑒的智能化解決方案。

0.引言

目前石化企業(yè)物料進(jìn)出運輸方式主要有：鐵路、 公路、管輸、輪船，其中公路運輸占50%，主要物料有 石腦油、石油焦、丙烯、液化氣、三苯產(chǎn)品、聚乙烯、 聚丙烯、輕石腦油、聚醚多元醇等幾十種。為了實(shí)現 公路進(jìn)出物料的準確計量，各企業(yè)都配備了電子汽車(chē) 衡用于稱(chēng)量發(fā)貨過(guò)賬。天津分公司現有汽車(chē)衡9臺 (煉油部3臺，化工部2臺，聚醚部1臺，烯烴部 2臺，熱電部1臺），烯烴部外購石腦油采購進(jìn)廠(chǎng)汽車(chē) 衡(在建)1臺，分布在煉油、化工、烯烴、聚醚等各個(gè) 作業(yè)部?jì)取，F場(chǎng)汽車(chē)衡采用托利多品牌，該產(chǎn)品具有 計量準確度高、穩定性好、數字傳感器防作弊等優(yōu) 點(diǎn)，在我公司應用情況良好，2003年已應用網(wǎng)絡(luò )技術(shù) 實(shí)現各衡器點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)。隨著(zhù)企業(yè)規模的不斷壯大，汽運 物料量不斷增加，2015年達到10.8萬(wàn)車(chē)次、316萬(wàn)t。 伴隨信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，衡器點(diǎn)簡(jiǎn)單的聯(lián)網(wǎng)模式已 落后于高度自動(dòng)化、集成化、智能化發(fā)展需求。

結合天津分公司現場(chǎng)實(shí)際特點(diǎn)，在集中管理模式 上進(jìn)行創(chuàng )新，設計出一套適合企業(yè)又極具推廣價(jià)值的 衡器遠程集中智能計量系統。

1.系統設計架構

1.1總體架構

該系統采用3層架構。最底層依托公司現有衡器稱(chēng)重系統，增加車(chē)號自動(dòng)識別、車(chē)輛自動(dòng)感應、語(yǔ) 音提示與對講、自動(dòng)過(guò)賬等功能實(shí)現現場(chǎng)稱(chēng)重自動(dòng)控 制。第2層為集中監控子系統，包括中控室大屏幕集 中監視控制、衡器運行狀態(tài)遠程監控（防作弊)、鎊房 監控系統。第3層為數據管理層，包括計量管理系 統、IC卡系統、MES、ERP等多系統數據交互與管理 功能。系統總體架構如圖1所示。

1.2系統集成交互架構

各個(gè)子系統之間通過(guò)標準數據接口可實(shí)現數據 的共享和連接。在本設計方案中，標準接口采用 WebService標準實(shí)現。Web service是一個(gè)平臺獨立 的、低耦合的、自包含的、基于可編程的web應用程 序，可使用開(kāi)放的XML(標準通用標記語(yǔ)言下的一個(gè) 子集)標準來(lái)描述、發(fā)布、發(fā)現、協(xié)調和配置這些應用 程序，用于開(kāi)發(fā)分布式的互操作的應用程序。系統集 成交互架構如圖2所示。

1.3系統部署架構

為了保證天津石化業(yè)務(wù)系統能夠正常、穩定地運 行，系統服務(wù)采用多平臺(多套虛擬資源)構成運行環(huán) 境，通過(guò)服務(wù)集群技術(shù)，應用服務(wù)器實(shí)現負載均衡和 失效轉移，最大限度保證用戶(hù)響應。系統服務(wù)器后端 通過(guò)中石化內部局域網(wǎng)連接各類(lèi)業(yè)務(wù)服務(wù)器，滿(mǎn)足系統業(yè)務(wù)需求。系統部署架構如圖3所示。

2.系統功能

2.1現場(chǎng)衡器自動(dòng)稱(chēng)重系統

作為衡器遠程集中智能計量系統的核心子系統， 依托現有衡器稱(chēng)重系統實(shí)現各計量點(diǎn)全自動(dòng)計量，系 統包括自助稱(chēng)重終端、視頻車(chē)號自動(dòng)識別系統、自動(dòng) 語(yǔ)音指揮系統、視頻監控系統、紅綠燈控制系統、紅 外系統、欄桿機系統于一身的智能稱(chēng)重系統。自動(dòng)稱(chēng) 重子系統如圖4，系統自動(dòng)控制流程如圖5。

2.2提卸貨管理子系統

衡器遠程稱(chēng)重系統以提卸貨管理子系統為業(yè)務(wù) 管理支撐平臺，通過(guò)子系統集成企業(yè)ERP訂單數據， 通過(guò)業(yè)務(wù)操作形成提貨業(yè)務(wù)數據后傳遞分發(fā)給現場(chǎng) 自動(dòng)稱(chēng)重子系統。同時(shí)，提卸貨管理子系統接收來(lái)自 現場(chǎng)的計量數據，通過(guò)與企業(yè)ERP集成完成企業(yè) ERP的提貨單、送貨單過(guò)賬業(yè)務(wù)。

以往只有化銷(xiāo)產(chǎn)品可以通過(guò)IC卡完成提貨管 理，其他類(lèi)型只能手工錄人提貨單號或關(guān)鍵信息，管 理較為復雜’效率不高。本次電子提卸貨子系統對煉 銷(xiāo)、化銷(xiāo)產(chǎn)品出廠(chǎng)、自營(yíng)產(chǎn)品出廠(chǎng)、服務(wù)類(lèi)車(chē)輛出廠(chǎng)、 物資采購進(jìn)廠(chǎng)以及聚醚部產(chǎn)品進(jìn)出廠(chǎng)等多種方式進(jìn)行集成，實(shí)現進(jìn)出廠(chǎng)一卡通/ 二維碼憑證作業(yè)，同時(shí)與 汽車(chē)衡集中管理子系統集成，解決產(chǎn)品進(jìn)出廠(chǎng)過(guò)程中 的提單管理、車(chē)輛管理、計量管理及結算管理，為企 業(yè)構建安全、高效的收、發(fā)貨平臺。

以煉銷(xiāo)產(chǎn)品出廠(chǎng)為例，系統自動(dòng)批量抓取煉銷(xiāo)生 成的企業(yè)銷(xiāo)售大訂單，銷(xiāo)售中心業(yè)務(wù)員現場(chǎng)對提貨人 身份進(jìn)行驗證，按訂單號在企業(yè)ERP系統中開(kāi)小訂 單并開(kāi)卡或二維碼，客戶(hù)在領(lǐng)取隨車(chē)單時(shí)，到作業(yè)部 計量點(diǎn)自助掃描二維碼，計量系統自動(dòng)稱(chēng)出皮重并打 印皮重票，裝車(chē)人員驗證車(chē)輛皮重票并根據預裝信息 裝車(chē)，完成裝車(chē)的車(chē)輛重車(chē)自助掃描二維碼稱(chēng)毛重， 系統計算出結算量后打印計量票，同時(shí)將實(shí)裝量數據 發(fā)送給提卸貨管理系統，打印出門(mén)證過(guò)賬，司機憑出 門(mén)證辦理出廠(chǎng)手續。出廠(chǎng)流程如圖6。

2.3中控室集中控制系統

建立計量數據集中管理和查詢(xún)平臺，各計量點(diǎn)的 數據和視頻抓拍圖片均傳送至集中監控中心，衡器中 央集中監控室可在中心對各計量點(diǎn)的數據進(jìn)行綜合 查詢(xún)，通過(guò)視頻監控系統對計量點(diǎn)進(jìn)行遠程的全局監 控和調度。當現場(chǎng)有異常突發(fā)情況時(shí)可通過(guò)語(yǔ)音對 講功能與現場(chǎng)人員進(jìn)行溝通、遠程處理等。同時(shí)中心 的數據可進(jìn)行遠程管理和查詢(xún)，有權限的領(lǐng)導可以登 錄系統，進(jìn)行相關(guān)數據的查詢(xún)、統計和打印等操作， 從而實(shí)現企業(yè)內部資源的最大化共享。

3.系統關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng )新點(diǎn)

3.1系統接口及數據安全

支持與廠(chǎng)內MES系統、ERP系統、計量信息管 理系統等系統的集成對接，實(shí)現多系統間的數據交 互。系統的開(kāi)發(fā)基于.NET Framework進(jìn)行，提供一個(gè) 完善的安全環(huán)境，分別針對訪(fǎng)問(wèn)和使用數據，以及加 密、解密和確保數據完整性方面提供了有效的防范 措施。

3.2信息系統專(zhuān)網(wǎng)

為了保證衡器智能管理系統和衡器視頻監控系 統信息傳輸的通暢和互不干擾，考慮將數據信息和圖 像信息分開(kāi)傳輸，分別經(jīng)數據網(wǎng)絡(luò )和視頻專(zhuān)網(wǎng)傳輸。 

3.2.1 數據網(wǎng)絡(luò )

衡器智能管理系統的數據信息依托于天津分公 司原有OA辦公網(wǎng)絡(luò )傳輸，在保障原有辦公網(wǎng)絡(luò )正常 運行的同時(shí)，實(shí)現衡器智能管理系統的數據交互的實(shí) 時(shí)性。

3.2.2視頻專(zhuān)網(wǎng)

由于衡器視頻監控系統上傳至中央集中控制室 傳輸的圖像信息數據量過(guò)大，所以構建衡器視頻專(zhuān) 網(wǎng)，以滿(mǎn)足圖像信息實(shí)時(shí)傳輸的需要。原則上利用計 量中心各地衡控制室至各作業(yè)部信息機房原有光纜 備用芯，以光纖跳接的方式實(shí)現專(zhuān)網(wǎng)建設。

3.3應急處置

汽車(chē)衡集中控制系統具備在集中控制室實(shí)現遠 程過(guò)衡的功能，包括零點(diǎn)監控和調整，無(wú)需人員到現 場(chǎng)操作。提供定期對信息系統全系統的運行狀態(tài)進(jìn) 行備份的功能，當由于某種原因引起信息系統全系統 發(fā)生故障時(shí)，用戶(hù)可按全系統備份所保留的運行狀態(tài)進(jìn)行全系統恢復。

保留各作業(yè)部計量點(diǎn)全部原有設備，在網(wǎng)絡(luò )等異 常情況下無(wú)法遠程控制過(guò)衡的，可由操作人員到現場(chǎng) 切換至應急人工過(guò)衡，使整個(gè)進(jìn)出廠(chǎng)業(yè)務(wù)照常運行。

3.4防作弊手段

①皮重控制。實(shí)現車(chē)輛皮重、體重的自動(dòng)分析與 報警處理。計量過(guò)程中，當車(chē)輛的皮重、體重出現超 差現象時(shí)，系統自動(dòng)提示并報警，車(chē)輛需重新檢測， 如未通過(guò)檢測或未經(jīng)管理部門(mén)相關(guān)人員的干預，則不 允許過(guò)鎊。

②位置控制。通過(guò)與紅外限位信號綁定與欄桿 機的配合使用，徹底杜絕車(chē)輛不完全上秤或多輛車(chē)同 時(shí)上秤的作弊方式。通過(guò)光電開(kāi)關(guān)是否被擋住來(lái)判斷 車(chē)輛是否完全上秤，若紅外線(xiàn)被遮擋，將無(wú)法進(jìn)行數 據保存，并且在界面上顯示報警信息。

③圖像抓拍。稱(chēng)重保存數據的同時(shí)，軟件將自動(dòng) 抓拍兩幅圖片并永久保存待以后查詢(xún)。在稱(chēng)重數據 表格顯示區域，要查看某筆記錄的監控圖片時(shí)，雙擊 該筆記錄，相應記錄的圖片將會(huì )顯示出來(lái)。通過(guò)車(chē)號 自動(dòng)調出該車(chē)本次計量前最近一次照片，供計量員與 本次計量車(chē)輛比對，防止車(chē)輛套牌計量。

④集中管控?，F場(chǎng)操作人員全部集中到計量中 控室作業(yè)，不與司乘人員直接接觸，同時(shí)稱(chēng)重系統嚴 格的權限控制，使操作人員無(wú)法篡改車(chē)輛計量數據， 有效避免了內外勾結牟利的廉潔風(fēng)險。

⑤稱(chēng)量監控。通過(guò)對汽車(chē)衡傳感器輸出等狀態(tài) 的監控，將實(shí)時(shí)采集的數據發(fā)送至中控室，分析當前 汽車(chē)衡的運行狀態(tài)，同時(shí)根據儀表的重量變化情況描 繪出實(shí)時(shí)車(chē)輛重量變化曲線(xiàn)，對于瞬時(shí)重量變化異常 的情況進(jìn)行報警，杜絕不法人員壓衡、撬衡行為。

3.5接口預留

與汽運產(chǎn)品定量裝車(chē)系統、軌道衡系統、LIS系 統等建設統一規劃，預留接口，最終實(shí)現公司車(chē)輛準 人、衡器和定量裝車(chē)進(jìn)出廠(chǎng)計量的全部集中監控，從 而提升了系統間的集成度，提高了信息化、自動(dòng)化程 度及管理效率，降低了運行成本，促進(jìn)了企業(yè)信息化 管理水平不斷提升。

3.6磅房監控系統

磅房監控系統由硬件系統和軟件系統組成，硬件 系統包括監控主機、采控模塊、監測模塊以及計算機 網(wǎng)絡(luò )。對控制室內的供配電系統、水、溫濕度、火災、 紅外人侵及網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)因素進(jìn)行監測，當系統發(fā)現某一 個(gè)監控因素出現異常時(shí)，會(huì )及時(shí)彈出報警畫(huà)面，操作 人員根據報警內容通知相關(guān)人員及時(shí)處理。

4.結語(yǔ)

汽車(chē)衡遠程集中智能計量系統利用計算機技術(shù)、 網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，與視頻監控、音頻相結合，建立集圖像、聲 音、數據管理、現場(chǎng)設備控制于一體的遠程稱(chēng)重控制 系統。它成功地將視頻監控、光纖通訊、聲光報警等 先進(jìn)技術(shù)應用于計量系統中，完整地解決了在分散、 危險環(huán)境下的計量問(wèn)題，實(shí)現了現場(chǎng)無(wú)人值守的計量 方式和數據遠程傳輸的本地化計量，整個(gè)計量過(guò)程遠 程控制（包括零點(diǎn)監控和調整），無(wú)需人員到現場(chǎng)操 作。它包含了稱(chēng)重、安防、監控、語(yǔ)音、數據采集、現 場(chǎng)設備控制、信號傳輸、視音頻光端機等應用，具有 明顯的實(shí)用性、安全性、可靠性和先進(jìn)性。實(shí)施后將 大幅提高工作效率，降低生產(chǎn)成本，具有較好的經(jīng)濟 效益和社會(huì )效益，值得在煉化企業(yè)中推廣應用。