地磅遠程稱(chēng)重系統設計方案

通過(guò)對包鋼現有遠程計量系統的改造，由遠程計量中心進(jìn)行統一調度、分配、接管計量任務(wù)，整體提高汽車(chē)運輸物流環(huán)節的運行效率和服務(wù)水平；系統利用 RFID 無(wú)線(xiàn)射頻技術(shù)、視頻監控及音頻傳輸技術(shù)，結合計算機網(wǎng)絡(luò )，建立集圖像、聲音、現場(chǎng)設備控制、數據采集于一體的遠程稱(chēng)重控制系統。

1.引言

包鋼計量處通過(guò)企業(yè)自主研發(fā)軟件，安裝 RFID讀卡器、視頻監控、語(yǔ)音等設備，已逐步實(shí)現 25 臺地磅、19 臺軌道衡的遠程計量或自助計量，在同類(lèi)行業(yè)當中具有較高的計量管理水平和計量防作弊的能力，但同時(shí)也存在一些亟需完善和技術(shù)改進(jìn)的地方，主要表現在：優(yōu)化計量調度業(yè)務(wù)機制，避免計量環(huán)節漏洞，減少操作人員；提高計量數據安全和系統穩定性及計量速度。

2.系統設計目標

建立適合生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理的信息化計量平臺，實(shí)現所有計量調度業(yè)務(wù)數據的規范化、標準化、電子化和集成化；

集中管理各個(gè)計量點(diǎn)，流程規范，業(yè)務(wù)部門(mén)統一管理、調度，實(shí)現快速的遠程自動(dòng)計量，保證公司物流的順暢。

集中計量降低了計量人員的工作強度和技術(shù)要求，遠程計量業(yè)務(wù)隨機分配，計量人員與衡器的隔離，杜絕人為串通作弊現象。

部分業(yè)務(wù)可實(shí)現自動(dòng)計量或現場(chǎng)自助計量，提高計量速度。

計量過(guò)程實(shí)現視頻實(shí)時(shí)監控，視頻信息與物流信息、車(chē)輛信息一一對應，實(shí)時(shí)掌握車(chē)輛和計量的全過(guò)程，利用紅外探測技術(shù)確保車(chē)輛完全上秤，達到準確計量。

提高計量業(yè)務(wù)的整體作業(yè)效率，單車(chē)遠程計量處理時(shí)間<30 s。

運用任務(wù)調度機制，均衡各個(gè)計量點(diǎn)的計量負荷，做到全天候的高效、有序計量。

計量員均在計量中心進(jìn)行遠程監控和操作，工作環(huán)境和強度大大改善，體現了企業(yè)以人為本的科學(xué)管理理念。

實(shí)現一車(chē)一卡，計量過(guò)程實(shí)行 IC 卡一卡通管理，IC 卡與計量業(yè)務(wù)綁定，RFID 卡與車(chē)輛綁定。

完善的防作弊功能，杜絕計量過(guò)程中的人為干擾；利用計量秤點(diǎn)的控制設備，可確保計量車(chē)輛完全上秤。

業(yè)務(wù)邏輯控制嚴密、設置靈活，各種業(yè)務(wù)實(shí)現閉環(huán)管理；每車(chē)業(yè)務(wù)從開(kāi)始到結束要完成所有的操作步驟，否則無(wú)法完成本車(chē)計量。

計量過(guò)程信息監控復現，為事件的追溯提供查詢(xún)手段，出現問(wèn)題可以通過(guò)系統日志和錄像進(jìn)行追溯和復現。

實(shí)現對現場(chǎng)設備的遠程集中監控，設備故障、網(wǎng)絡(luò )故障自動(dòng)提示。

實(shí)現對現場(chǎng)計算機、儀表、讀卡器等設備遠程斷電復位。實(shí)現對現場(chǎng)稱(chēng)重儀表的遠程清零。

3.系統方案設計

3.1 車(chē)輛電子車(chē)牌管理

實(shí)現地磅現場(chǎng)無(wú)人值守遠程計量、車(chē)輛門(mén)禁管理后，所有車(chē)輛必須辦理車(chē)輛身份證--電子車(chē)牌，“一車(chē)一卡”是系統遵循的原則，這是車(chē)輛進(jìn)入公司物流每個(gè)環(huán)節的唯一憑證，對于經(jīng)常進(jìn)出集團公司的固定車(chē)輛，可辦理長(cháng)期卡一卡通業(yè)務(wù)，系統存儲該車(chē)輛的車(chē)號、車(chē)主、車(chē)輛圖片、車(chē)架號、發(fā)動(dòng)機號、原始皮重等信息。采用紙質(zhì) RFID 電子標簽（或陶瓷標簽）粘貼到汽車(chē)擋風(fēng)玻璃上，利用 RFID 卡具有易碎、防拆、全球唯一編碼等特點(diǎn)，實(shí)現車(chē)輛和 RFID 卡的綁定。對較少進(jìn)出公司的車(chē)輛在進(jìn)門(mén)時(shí)辦理臨時(shí)一卡通業(yè)務(wù)，車(chē)輛出廠(chǎng)時(shí)收回臨時(shí)卡。IC 卡可以作為副卡與 ID 卡綁定后作為輔助卡使用，IC 卡可以傳遞數據信息。

3.2 車(chē)輛業(yè)務(wù)信息綁定

可先保留現在的準運證模式，準運證可增加車(chē)號、憑證號或業(yè)務(wù) ID 號，方便計量時(shí)通過(guò)錄入 ID 號自動(dòng)調取物料及收發(fā)貨單信息。

3.3 地磅現場(chǎng)采集

將盡量利用現有的硬件設施，減少用戶(hù)的重復投資，降低系統資金投入。通過(guò)對包鋼計量秤房設備進(jìn)行升級改造，實(shí)現每個(gè)地磅計量點(diǎn)的無(wú)人值守，計量人員全部集中到計量中心通過(guò)計算機網(wǎng)絡(luò )對每臺汽車(chē)衡實(shí)現遠程視頻監控、語(yǔ)音對講及計量過(guò)程控制。

（1）采用 6C 電子標簽，升級遠距離 RFID 讀卡器主機，車(chē)輛上秤時(shí)自動(dòng)識別車(chē)輛信息。最大讀卡距離可達 8 m 以上。采用 RFID 卡可以確定車(chē)輛的唯一性，防止司機通過(guò)倒換車(chē)牌、套牌等行為進(jìn)行作弊。應用 RFID 射頻識技術(shù)流程圖如圖 1

（2）車(chē)輛位置判別：采用圖像人工識別和自動(dòng)紅外開(kāi)關(guān)識別的方式，通過(guò)在衡器臺面兩端安裝攝像頭和車(chē)輛識別開(kāi)關(guān)，實(shí)時(shí)監測車(chē)輛在臺面上的位置，只有當車(chē)輛停在規定范圍內、無(wú)外界車(chē)輛影響才能進(jìn)行計量。

（3）遠程視頻監控:通過(guò)遠程視頻查看車(chē)牌、車(chē)輛位置、計量情況并抓拍計量時(shí)的車(chē)輛圖片，可進(jìn)行計量數據疊加，作為原始數據，實(shí)現事故再現和問(wèn)題追溯。

（4）采用 MOxa E1214 以太網(wǎng) I/O 模塊（6 個(gè)輸入/6 個(gè)輸出）：實(shí)現對現場(chǎng)設備的遠程啟動(dòng)與復位、照明控制，紅外輸入、印機狀態(tài)信號輸入等。

（5）數據采集：通過(guò) RS232 串口實(shí)時(shí)采集現場(chǎng)稱(chēng)重儀表數據，分析數據判斷車(chē)是否輛上秤，以及車(chē)輛在秤臺上的狀態(tài)；流程圖如圖 2

3.4 建立集中計量中心

（1）設計消息服務(wù)器,實(shí)現計量業(yè)務(wù)的自動(dòng)分配和轉發(fā)。

（2）設計計量操作臺 10~20 個(gè)，用于地磅的計量。每個(gè)操作臺配備語(yǔ)音對講設備，實(shí)現計量時(shí)和現場(chǎng)客戶(hù)的實(shí)時(shí)語(yǔ)音溝通。

（3）設計軌道衡遠程計量 5~10 臺。

（4）UPS 電源、機房電源、接地、裝修、空調等應滿(mǎn)足要求。

4.業(yè)務(wù)流程管理

相關(guān)單位和部門(mén)提出過(guò)磅申請（一般是過(guò)磅手工票據），在磅房過(guò)磅時(shí)提供遠程司磅員查看使用；或者系統接收來(lái)自上級系統的委托數據，獲取車(chē)輛的物資信息和過(guò)磅計劃，供過(guò)磅時(shí)自動(dòng)匹配調用；還可以由司機自助作業(yè)（刷卡/手工輸入）。

車(chē)輛上磅后進(jìn)入遠程集中作業(yè)，通過(guò)系統動(dòng)態(tài)分配的遠程作業(yè)客戶(hù)端完成現場(chǎng)的視頻、對射、儀表、語(yǔ)音等的遠程連接，實(shí)現過(guò)程的自動(dòng)檢測、控制和提示。

根據不同類(lèi)型的衡器，系統采用不同的采集方式；采集后的重量執行匹配調用并生成對應的臨時(shí)數據/磅單數據。

稱(chēng)重完成后，根據設置在磅房打印磅單以及在集中司磅點(diǎn)打印磅單。

5.系統功能設計

5.1 計量稱(chēng)重系統設計

計量稱(chēng)重系統包含計量現場(chǎng)數據采集、任務(wù)調度服務(wù)、遠程計量等，計量采集模塊需要采集現場(chǎng)所有硬件設備的數據，來(lái)車(chē)后自動(dòng)向服務(wù)器發(fā)起計量申請。任務(wù)調度管理作為 SocketServer 端通過(guò) TCP

協(xié)議建立和現場(chǎng)計算機、遠程計算機的鏈接，實(shí)時(shí)監控數據的傳遞等，要求數據傳遞的實(shí)時(shí)性、安全性和穩定性，實(shí)現各計量點(diǎn)和計量計算機信息采集功能，任務(wù)監控、任務(wù)排隊、任務(wù)自動(dòng)分配和記錄功能。遠程計量模塊作為 TCP 客戶(hù)端完成所有計量操作過(guò)程。

服務(wù)器隨機分配計量業(yè)務(wù)，從而最大限度的解決了各計量站點(diǎn)、計量業(yè)務(wù)的負荷均衡問(wèn)題，實(shí)現了現場(chǎng)站點(diǎn)無(wú)人值守、遠程集中計量，系統通過(guò) Socket技術(shù)，按照約定的通訊協(xié)議上實(shí)現計量業(yè)務(wù)的自動(dòng)管理。

5.2 RFID 管理功能

固定車(chē)輛發(fā)放 6C RFID 電子標簽，標簽粘貼于車(chē)輛擋風(fēng)玻璃上，每個(gè) RFID 的 ID 號具有唯一性，通過(guò) ID 號識別車(chē)輛，RFID 采用紙質(zhì)防撕或陶瓷易碎的標簽，如果故意撕扯，電子標簽損壞，防止換標簽。系統具備辦卡、注銷(xiāo)、黑名單等管理。

5.3 設備監控系統

計量中心可監控到現場(chǎng)所有設備的運行狀態(tài)，如紅外、照明、計算機、儀表、打印機（色帶、紙張、缺紙、故障）、UPS 電源，并可實(shí)現遠程清零、設備復位等。

5.4 基礎信息管理

主要包括數據字典維護、衡器基礎數據管理、物料品名信息管理、客戶(hù)信息管理等功能。

5.5 統計報表設計

可以根據用戶(hù)的具體要求和報表格式要求產(chǎn)生統計報表，或根據自定義條件進(jìn)行數據查詢(xún)，并生成相應的統計報表，數據內容根據權限進(jìn)行設置。

5.6 數據發(fā)布設計

計量數據可以進(jìn)行 WEB 數據發(fā)布，凡是在局域網(wǎng)內的授權用戶(hù)均可進(jìn)行查詢(xún)，也可以按照權限進(jìn)行限制等。

6.結束語(yǔ)

系統實(shí)施后，可實(shí)現物流各環(huán)節處于可控狀態(tài)，陽(yáng)光操作，數據具有準確性、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)性、及時(shí)性和公開(kāi)性，最大程度減少人為因素的干擾，提升公司計量管控水平，達到協(xié)同高效、陽(yáng)光計量的目標，實(shí)現公司汽車(chē)運輸物流從進(jìn)廠(chǎng)計量、廠(chǎng)間計量、卸驗貨、出廠(chǎng)、倉儲等各環(huán)節的順暢高效。