一種新的電子地磅稱(chēng)重系統解決方案

隨著(zhù)新技術(shù)的發(fā)展，各行各業(yè)對稱(chēng)重管理要求的提高，如何有效地管理稱(chēng)重數據，提高工作效率，屏蔽現場(chǎng)人為因素，提高企業(yè)信息化管理水平，是各企業(yè)共同的管理需求，本文提供了一種新的電子地磅稱(chēng)重系統解決方案，將有效解決電子地磅稱(chēng)重過(guò)程中遇到的種種難題，提高稱(chēng)重效率.

糧食是人類(lèi)生存的必需品，儲藏足夠的糧食對穩定國民經(jīng)濟的發(fā)展、防備戰爭、荒災以及其他突發(fā)性事件起到至關(guān)重要的作用。一直以來(lái)，電子地磅稱(chēng)重管理工作都是糧食儲藏管理中的重點(diǎn)工作。往往磅房遠離管理部門(mén)，司磅人員的工作得不到有效監控，而且每天大量的手工填單和計算工作極易發(fā)生錯誤。另外，隨著(zhù)糧食近年來(lái)價(jià)值的逐漸升高，無(wú)線(xiàn)遙控作弊、車(chē)輛不完全上稱(chēng)作弊、多臺車(chē)同時(shí)上稱(chēng)作弊、利用皮重大小作弊、車(chē)輛空車(chē)夾帶作弊、以次充好-魚(yú)目混珠作弊、更換車(chē)輛車(chē)牌作弊及內外勾結-監守自盜等作弊現象越來(lái)越多，手段也層出不窮。這些作弊情況如不及時(shí)發(fā)現，會(huì )給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失。針對這些作弊形式，我公司研發(fā)了一種新的稱(chēng)重系統，可有效防范多種利用電子地磅作弊的行為。

此外，因為電子地磅稱(chēng)重系統涉及軟硬件過(guò)多，涉及線(xiàn)路繁雜，為進(jìn)一步簡(jiǎn)化系統安裝流程，提高系統穩定性，我公司研發(fā)了一種新的電子地磅稱(chēng)重系統，本文將簡(jiǎn)要介紹該電子地磅稱(chēng)重系統。

1.電子地磅稱(chēng)重系統研究

本文提出了一種基于 RFID 的電子地磅稱(chēng)重系統方案，在一套系統中自動(dòng)完成運糧車(chē)輛從遠距離RFID讀寫(xiě)器及天線(xiàn)讀取車(chē)輛掛鎖、檢車(chē)地感線(xiàn)圈檢測車(chē)輛到達、紅綠燈開(kāi)啟、欄桿機開(kāi)啟、防砸地感線(xiàn)圈感應、遮擋檢測器檢測車(chē)輛是否完全上磅、兩個(gè)槍型攝像機及一個(gè)球型攝像機分別監控車(chē)頭、車(chē)位和車(chē)頂的情況，語(yǔ)音合成廣播設備合成語(yǔ)音并通過(guò)功放播送語(yǔ)音提示等地磅稱(chēng)重的所有環(huán)節。

電子地磅稱(chēng)重系統由磅房?jì)瓤刂圃O備和磅房外稱(chēng)重設備兩部分組成。磅房?jì)鹊脑O備主要由電子地磅操作臺、語(yǔ)音合成廣播設備和顯示屏三部分組成。磅房外的設備由球型攝像機（簡(jiǎn)稱(chēng)球機）、電子地磅和以地磅中心呈中心對稱(chēng)的兩組設備設施組成，從左到右分別為停止線(xiàn)、速度提示牌（限速 5 公里）、檢車(chē)地感線(xiàn)圈、槍型攝像機（簡(jiǎn)稱(chēng)槍機）、遠距離 RFID 讀寫(xiě)器及天線(xiàn)、防砸地感線(xiàn)圈、紅綠燈、欄桿機、紅外對射裝置，如圖 1 所示。

該地磅稱(chēng)重系統主要特點(diǎn)是在一個(gè)操作臺面上自動(dòng)完成車(chē)輛稱(chēng)重的整個(gè)過(guò)程，減少了人工職守的成本，有效避免了稱(chēng)重車(chē)輛不完全上磅、記錄員記錄重量不準備等故意或非故意行為造成的車(chē)輛稱(chēng)重結果不準確等行為，保障了買(mǎi)賣(mài)雙方的合法權益。

2 稱(chēng)重控制設備研究

電子地磅稱(chēng)重系統在提高稱(chēng)重效率、預防稱(chēng)重作弊方面效果顯著(zhù)，但是由于整個(gè)系統設計硬件設備較多，在系統實(shí)施過(guò)程中線(xiàn)路較為繁雜，在設備出現問(wèn)題時(shí)排查困難，且磅房使用的主機為普通機器，容易造成病毒侵入無(wú)法正常稱(chēng)重的現象，在這種情況下，研發(fā)一款控制設備勢在必行。文章中提供的控制設備內部集成各種專(zhuān)業(yè)定制的模塊提供豐富的外圍接口，能滿(mǎn)足各種外圍設備的接口要求。主要模塊包括：高性能工業(yè)主板、交換機路由器模塊、光電隔離 IO 模塊、語(yǔ)音功放模塊、24V DC 電源供電模塊，這些模塊的連接圖如圖2.

具體描述如下：

（1）高性能工業(yè)主板：該模塊采用高性能工業(yè)級主板，采用INTEL雙核處理器，配置4G 1333MHZ高速內存，最大可擴展為8G,配置32G固態(tài)盤(pán)，集成RTL千兆網(wǎng)卡，性能強勁，基于該主板，本專(zhuān)利產(chǎn)品提供了 8 路 USB2.0 接口、VGA 接口、HDMI 接口、SPK 接口、MIC接口等常用接口，以便外接鼠標、鍵盤(pán)、顯示器、打印機、USB接口的讀卡器等設備，方便用戶(hù)使用。

（2）操作系統：該模塊采用WES7嵌入式操作系統，該操作系統的使用方式和普通WIN7完全相同，這樣用戶(hù)使用起來(lái)并不會(huì )覺(jué)得陌生，該系統能穩定運行基于普通WIN7開(kāi)發(fā)的應用程序，并且該操作系統是為本專(zhuān)利產(chǎn)品中的主板定制的嵌入式操作系統，裁剪掉了與硬件無(wú)關(guān)的部分，使得該嵌入式系統體積小，占用資源遠低于普通操作系統，工作效率遠高于普通操作系統，并且該系統還具有免維護，防病毒，快速啟動(dòng)等特性，為系統的穩定工作提供了保障。

（3）光電隔離 IO 模塊：該模塊具有 8 路輸出量，8 路輸入量，全部采用光電隔離，在保證輸入輸出功能正常實(shí)現的前提下，使得本專(zhuān)利產(chǎn)品內部與外部設備之間很好的隔離開(kāi)來(lái)，防止外部設備對本專(zhuān)利產(chǎn)品的正常工作產(chǎn)生干擾甚至損壞本產(chǎn)品；8 路輸出為 8 路繼電器輸出，共 8 路常開(kāi)觸點(diǎn)，8路常閉觸點(diǎn)，最大切換電壓為250VAC/24VDC，最大切換電流為 15A；8 路輸入同樣為光電隔離，可以靈敏的檢測到 5~15VDC 電壓信號。所有這些輸入輸出量都是通過(guò)插頭引出的，道閘、紅、綠、報警燈、地感線(xiàn)圈、紅外對射器等開(kāi)關(guān)量控制或者能產(chǎn)生開(kāi)關(guān)量信號的設備都可以通過(guò)航空插頭與本設備直接對接，這樣既減少了接線(xiàn)量，同時(shí)提高了線(xiàn)路的可靠性。

（4）交換機路由器：該模塊集成了交換機路由器模塊，并且自帶無(wú)線(xiàn) WiFi，有線(xiàn)傳輸率為10/100Mbps，無(wú)線(xiàn)傳輸率為 300Mbps，內置防火墻，支持802.11b,802.11g802.11a等多種網(wǎng)絡(luò )標準，基于該模塊，本專(zhuān)利產(chǎn)品具有1路WAN口，10路LAN口，都為通用型RJ45接口，可為多路設備提供安全穩定的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境，直接外接攝像頭、LED屏等基于網(wǎng)口的外圍設備。

（5）語(yǔ)音功放模塊：該模塊內部集成的語(yǔ)音功放模塊，主要分為兩個(gè)部分，一部分為數字語(yǔ)音部分，另一部分為 HIFI 級大功率功放部分，數字語(yǔ)音部分采用訊飛公司最新推出語(yǔ)音合成芯片，是業(yè)界最好的語(yǔ)音合成芯片，合成的語(yǔ)音具有音色甜美、音質(zhì)優(yōu)異、順暢自然等突發(fā)優(yōu)勢，可將多種文本轉換為語(yǔ)音輸出，HIFI級大功率功放部分為甲類(lèi)功放，最大輸出功率為250W,使其即使在嘈雜的現場(chǎng)環(huán)境下，依然能保證良好的輸出效果，語(yǔ)音部分的輸入端在本專(zhuān)利產(chǎn)品的內部與主板直接相連，輸出端與功放的輸入端直接相連，功放的輸出端通過(guò)本專(zhuān)利產(chǎn)品外部的帶旋鈕的接線(xiàn)端子引出，工作時(shí)通過(guò)軟件，工控主板能控制數字語(yǔ)音部分合成語(yǔ)音信號，并通過(guò)功放輸出，外部通過(guò)接線(xiàn)端子外接定阻音箱，即可實(shí)現語(yǔ)音播報。

（6）24V DC 電源供電模塊：該模塊內部還集成了 4 路 24V DC的電源，可供現場(chǎng)其它設備來(lái)使用，該電源具備過(guò)壓及過(guò)流保護，以保證現場(chǎng)設備正常安全的工作，這 4 路電源均通過(guò)插頭引出，外圍設備可通過(guò)插頭直接連接。

（7）RS232 接口：該模塊外設 4 路 RS232 接口，可用于外接稱(chēng)重傳感器等各種基于 RS232 通訊的設備。

3 應用驗證與結論

（1）實(shí)現無(wú)人值守電子地磅或減少電子地磅職守的人數，減員增效?，F有重量計量的實(shí)現主要有兩種情況，一是人工讀數，手工紙質(zhì)記錄重量；二是采用了計算機技術(shù)但仍需要人工確認重量的半自動(dòng)電子記錄方式。第二種情況采用了半自動(dòng)的電子化作業(yè)，雖然比第一種情況先進(jìn)，但是仍然需要人工值守，而且值守人員的工作量又不大，浪費人力資源。

（2）避免稱(chēng)重記錄員記錄錯誤，杜絕稱(chēng)重過(guò)程中的人工舞弊行為，避免糧庫損失。人工計算買(mǎi)進(jìn)或賣(mài)出的貨物的重量，至少存在以下問(wèn)題：可能出現數據讀取、記錄錯誤的情況，以及計算買(mǎi)進(jìn)或賣(mài)出的貨物的重量出現錯誤，或者由于記錄員的記錄習慣出現數據讀取、記錄、計算買(mǎi)進(jìn)或賣(mài)出的貨物的重量不精確，以及在數據讀取、記錄、計算買(mǎi)進(jìn)或賣(mài)出貨物的重量的過(guò)程中出現人工舞弊行為，有意篡改毛重、皮重、貨物的重量等數據，從而造成相關(guān)商家的經(jīng)濟損失?；?nbsp;RFID 的自動(dòng)稱(chēng)重系統可以從源頭上解決這兩個(gè)問(wèn)題。

（3）稱(chēng)重控制設備的使用，減少了作業(yè)人員的工作量，提高稱(chēng)重流程的高效進(jìn)行，極大的減少了誤操作的可能，同時(shí)配合地磅軟件，該還能自動(dòng)將采集到的數據上傳到服務(wù)器，確保數據的安全。該設備各種功能強大的模塊以及全面的外圍接口，能簡(jiǎn)化施工的許多工作，不但省去不必要的中間設備以及環(huán)節，提高了系統的工作效率和穩定性，而且對接口也沒(méi)有那么嚴格的要求，通用性較強，不僅如此，該設備還集成了語(yǔ)音模塊、功放模塊等模塊，豐富了本產(chǎn)品的擴展功能，并且高性能的嵌入式工控主板以及專(zhuān)用的 WES7 嵌入式操作系統，為本產(chǎn)品的高效穩定的運行提供了保障。

綜上，基于稱(chēng)重控制設備的電子地磅稱(chēng)重系統是對普通的電子地磅稱(chēng)重系統的進(jìn)一步改進(jìn)和提升，能夠更大限度地提高地磅稱(chēng)重的效率，確保地磅稱(chēng)重的穩定性，減少電子地磅稱(chēng)重過(guò)程中的各種作弊行為，是電子地磅稱(chēng)重領(lǐng)域的又一次技術(shù)提升。