水泥企業(yè)地磅無人值守遠程計量系統(tǒng)的應用

近年來，隨著電子技術的不斷發(fā)展，信息技術的浪潮正在沖擊和改變著人們傳統(tǒng)的思維方式、工作方式及當今社會的各個領域。
滕州中聯(lián)水泥有限公司位于山東省滕州市，現有 5 000t/d熟料生產線1條，2012年8月投產,設計年產優(yōu)質熟料155萬t、水泥240萬t。滕州中聯(lián)水泥有限公司原地磅系統(tǒng)共計3臺地磅,使用時，因運輸原材料及水泥、熟料的車輛過往頻繁，每次都需停車、記錄車號、稱重、開票、裝卸料后稱重、打印單據等程序，整個過程中開票員手工開票，司磅員每次都要將計量數值手工記錄與輸入金蝶K3 系統(tǒng)。存在工作量大，耗時較長、用員較多等問題。滕州中聯(lián)水泥有限公司借鑒其他公司地磅無人值守系統(tǒng)的成功經驗，于2014年10月技改建立完成了公司地磅無人值守遠程計量系統(tǒng)，系統(tǒng)涉及到整個企業(yè)的產、供、銷各個環(huán) 節(jié),全部3臺地磅的工作均集中在一個遠控中心完成。
下文我們將對滕州中聯(lián)地磅無人值守遠程計量系統(tǒng) 的實施及應用效果做一個簡單的介紹。
1無人值守計量系統(tǒng)綜述
遠程無人值守自動稱重計量系統(tǒng)，是將現代IT技術 (信息科技）融入計量管理中，根據公司實際需求，貫穿采購、生產、銷售全過程，及時、準確、完整、可靠實現了公司物流、生產過程中計量數據的自動收集、加工和處理，實現了現場衡器的無人值守和遠程的集中監(jiān)控，可提高計量效率，加強上級部門對計量數據的遠程網絡監(jiān) 管。是集微波射頻車號自動識別系統(tǒng)、自動語音指揮系統(tǒng)、稱重圖像即時抓拍系、紅綠燈控制系統(tǒng)、紅外防作弊系統(tǒng)、遠程監(jiān)管系統(tǒng)于一身的智能稱重系統(tǒng)見圖1。

遠程無人值守自動稱重計量系統(tǒng)可實現汽車衡在無人干預的情況下迅速、準確、安全、穩(wěn)定、可靠的完成整個稱重的流程，最大限度的降低人工操作所帶來的弊端和工作強度，提高了系統(tǒng)的信息化、自動化程度，提高計量業(yè)務的整體作業(yè)效率，單車自助計量處理時間<25s ；對計量業(yè)務、設備狀態(tài)、視頻等集中監(jiān)控，對異常實時報警，此系統(tǒng)配置視頻監(jiān)控、紅外對射防作弊功能對車輛進行有效的監(jiān)管，業(yè)務邏輯控制嚴密、設置靈活，各種業(yè) 務實現閉環(huán)管理，每車業(yè)務從開始到結束要完成所有的操作步驟，否則無法完成本車計量。
2.系統(tǒng)設計方案
2.1統(tǒng)整體設備配置
滕州中聯(lián)礦山1臺石灰石稱重地磅為雙向單磅，配備 2套紅外檢測限位器、4根防撞警示柱、1臺自動識別射頻卡閱讀器（因運輸礦車固定，司機可長期持卡，射頻讀卡，不用人工刷卡）、2根閱讀器天線、2臺信號燈、2套自動照明設施以及2臺攝像機、1臺計量終端主機。
原材料進廠及熟料水泥出廠各1臺地磅配置發(fā)卡終端、讀卡器、配備2套紅外檢測限位器、4根防撞警示柱、
2臺信號燈、3套自動照明設施以及3臺攝像機（分別拍攝車頭、車尾、及車廂物料）及計量終端主機。
2.2計量監(jiān)管中心子系統(tǒng)
計量中心是整個系統(tǒng)的核心部分，由服務器、計量終端等幾部分構成。設置1臺服務器。服務器設置在現有的服務器機房中，能夠保證很好的工作環(huán)境，從而保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性見圖2。

2.3汽車衡終端系統(tǒng)
采用工業(yè)級控制主機，具有低功耗、高可靠性、高穩(wěn) 定性的特點，同時采用嵌入式操作系統(tǒng)，多任務、多線程，保證系統(tǒng)的強實時性。
工業(yè)交換機，光網絡接口，高速穩(wěn)定的進行數據交換，同時可以對端口、IP地址、速率等進行控制，配置網絡到最優(yōu)化狀態(tài)。
智能照明控制功能，通過內部集成的定時器和控制器，按照時間和照度進行照明控制，同時通過輸出也可實時控制照明系統(tǒng)的開關設置。
智能化的儀表狀態(tài)和傳感器實時監(jiān)測、控制功能，通過遠程系統(tǒng)監(jiān)測計量儀表的工作狀態(tài)，各個傳感器的數值和狀態(tài)，可進行遠程清零和儀表控制。
交通指揮控制功能，通過控制單元控制紅綠燈，通過紅綠燈進行車輛通行指示。
強大的數控功能，具有數據采集功能，可以采集開關量、模擬量，亦可以輸出開關量、模擬量的控制，達到設備的實時監(jiān)視與管理。
2.4語音提示系統(tǒng)
汽車衡外設計有語音提示系統(tǒng)，語音提示系統(tǒng)分為兩部分。
—種為自動計量時全程語音提示，通過控制主機、定壓功放、室外防雨音柱實現。系統(tǒng)根據計量過程中計量動作和各外設檢測結果自動進行提示，如"請停止車輛，開始計量”"請調整車位"等語音信息。
另一種語音安裝在終端機機內，通過機箱喇叭、高清拾音器來實現，功能為特殊計量狀態(tài)下現場司機與監(jiān) 磅人員遠程通話對講。
2.5防作弊系統(tǒng)
每臺汽車衡配置2對紅外對射裝置，判斷車輛是否完全上秤，防止車輛壓邊作弊。
計量時抓拍車輛的前、后圖像，二次計量時系統(tǒng)自動調出一次抓拍的圖片，進行比對。
設置車輛的皮重超差范圍，超過設置值系統(tǒng)自動報警。
2.6監(jiān)控系統(tǒng)
每臺汽車衡設置3臺攝像機，監(jiān)控車頭、車尾、車廂物料，設置1臺人像攝像機（終端機),抓拍人像。
視頻圖像在無人值守終端進行視頻存儲，同時將模擬信號轉成數字信號上傳到計量監(jiān)管中心。
汽車衡配置照明燈,實現夜間自動啟動的燈光補償。
2.7無人值守軟件系統(tǒng)
計量模式管理：自動計量和遠程計量運行及切換。
基礎信息管理功能：管理員可以添加衡器包括衡器名稱、噸位、類型、長度、精度、廠家、型號、區(qū)域、IP地址、硬盤錄像機IP地址、登陸名等信息；對客戶進行基本信息維護包括公司名稱、地址、聯(lián)系人、公司代碼、公司簡碼、信用等級等。
權限管理功能：計量業(yè)務權限管理、報表査詢權限管理、異常處理權限管理、系統(tǒng)管理權限管理。
操作曰志記錄功能：計量點的系統(tǒng)操作曰志和服務器端的操作曰志管理。
車輛信息管理功能：車牌號、單位、皮重、信用等級、業(yè)務類型等。
報表管理功能：可以生成各種功能報表，并可以進行自定義條件査詢。
3.滕州中聯(lián)無人值守控制流程
⑴車輛上秤之前，地磅、儀表無問題，兩端信號燈為綠色指示車輛可以上磅計量。
⑵車輛勻速上磅，系統(tǒng)判斷車輛重量信息、紅外光柵自動感應車輛位置無問題，語音系統(tǒng)自動播報提示計量開始同時現場影像及聲音傳輸至遠程監(jiān)管電腦，兩端信號燈為紅色，不允許其他車輛上磅。
⑶系統(tǒng)防作弊判斷，抓拍圖像，整個計量過程中信號燈為紅色，提醒司機計量進行中。
⑷儀表數據穩(wěn)定，保存計量數據，語音提示計量完成，紅綠燈變?yōu)榫G色，車輛完成計量可以下磅。
進廠出廠稱重完成后自動打印過磅單據。
管理部門也可以通過局域網實時査詢某天、某一時間段的，甚至某輛車的稱重數據以及相關現場稱重圖片；管理部門也可通過另設硬盤錄像機，調閱最近一段時間所有的地磅稱重動態(tài)圖象。
4.安裝調試中出現問題的解決辦法及需要注意的事項
⑴礦山地磅RFID讀卡器讀不到車輛信息。經檢查分析，問題主要有以下幾方面原因導致：磁卡放置在車輛的位置錯誤，正確的放置位置應在車前擋左上方對應讀卡器；車內有干擾源比如磁鐵、收音機等導致至讀卡器讀不到卡；車輛上地磅速度過快，應控制車速至20km/h ;串口通訊頻繁故障，需改網口通訊才能正常。
⑵在運行過程中出現了礦山地磅讀卡終端機遭雷擊損壞的狀況。原因是礦山地磅地處山坡，地勢較高，易遭雷電襲擊。我們在礦山地磅兩側建了2根15m, 高于地磅及值班室的避雷針，并確保接地電阻值小于 40后解決問題。
⑶服務器數據重復上傳公司OA財務系統(tǒng)。此故障為軟件數據庫對接過程中程序故障，修改程序后解決；工作人員打開了2個上傳OA數據庫軟件,修改上傳軟件程序限制只能打開一個后解決。
⑷計量中心遠程監(jiān)管系統(tǒng)出現網絡沖突。公司網絡管理員分配固定IP地址給各磅房計量終端機后解決問題。
(5)過磅報表出現異常數據及紅綠燈指示混亂情況。報表中出現1 000t等異常計量數據，紅綠燈指示車輛上下地磅時混亂，此情況為系統(tǒng)傳輸串口損壞，更換控制電腦串口擴展卡后正常
(6)斷網后數據不能上傳公司金蝶系統(tǒng)。此問題為程序設計不到位，更改程序為斷網后數據保存至計量中心服務器，等網絡恢復后可選擇斷網時間段的數據執(zhí)行上傳。
(7)因各公司基本都有各自不同的辦公OA網系統(tǒng)、財務金蝶或其他財務處理系統(tǒng)，在規(guī)劃建立遠程無人值守自動稱重計量系統(tǒng)時，應先做好三家系統(tǒng)通訊及數據
圖3無人值守地磅遠景圖庫的對接融合工作，避免出現三方不能兼容的問題。
(8)監(jiān)控錄像存儲配置應根據各公司實際情況，盡量配置較大容量的硬盤，存儲日期至少1個月以上，方便監(jiān)管翻。
避免出現因存儲硬盤容量較小，造成以往監(jiān) 控內容被自動覆蓋，留存日期較少，失去了動態(tài)圖像的長期留存價值的情況。
5.使用效果
地磅無人值守計量系統(tǒng)的建立，一方面實現了計量信息的專業(yè)化管理；另一方面也為滕州中聯(lián)信息化建設的優(yōu)化升級提供有力數據支持。該技改項目實施后，實現了滕州中聯(lián)的供貨及銷售業(yè)務的計量自動化、集中化，防止計量舞弊，提高了工作效率，降低了人員成本，提高了公司信息化水平。所有計量數據可通過服務器上傳到我公司OA系統(tǒng)，公司管理部門可以通過OA系統(tǒng)中的匯總報表了解當前的生產及物流狀況；對于財務結算部門，則可以拿到清晰又準確的結算報表。無人值守地磅遠景見圖3。