地磅自动称重网络管理系统的设计应用

介绍了鲁中冶金矿业集团公司自动称重网络管理系统的设计应用，它主要由车辆行驶指引系统、车辆定 位系统、电气控制系统、电子监控系统、语音提示系统和功能强大的网络称重管理软件等组成。该系统防作弊能 力强、可靠性高，有较高的实用价值.

随着市场经济的不断深化和企业信息化建设 的飞速发展，企业对进出厂物资计量数据的准确 性、科学性、及时性及权威性提出了更高的要求， 目前鲁中冶金矿业公司进出厂物资计量多用地磅，操作繁琐，失误偶有发生，称重数据报送不及 时，不利于物资管理等，给不法分子作弊以可乘之 机，因此，在加强管理的同时，还需要运用更有效 的技术手段来适应新形势的要求，开发地磅自 动称重网络管理系统并应用成为深化改革的必 然。

鲁中矿业集团目前有3台地磅，其中有2 台采用的是地磅双机通信称重管理系统，1台独 立运行，在数据的信息化建设方面不能满足公司 的生产需要，而且系统的防作弊功能比较薄弱。 随着公司生产规模的扩大，公司今年又新上2台 地磅，以满足公司二期工程的需要，这5台地磅均属于对外贸易衡器，计量的准确、及时、科学 显得尤为重要，根据加强地磅管理和公司发展 的需要，我们在2009年建立了地磅自动称重网 络管理系统。本文将主要介绍我公司自动称重网 络管理系统的组成、功能及工作原理。

1.单台地磅自动称重系统的组成

该系统主要由车辆行驶指引系统、车辆定位 系统、电气控制系统、电子监控系统、语音提示系 统、网络称重管理软件系统等组成。

1.1车辆行驶指引系统

车辆行驶指引系统由秤前红绿灯和栏杆机等 组成，它的主要作用是指示车辆按序上下秤台。 交通信号红绿灯和栏杆机配合使用效果佳，单独使用难以达到理想效果。

1.2车辆定位系统

车辆定位系统由在汽车衡两端分别安装的光 幕等组成，光幕距离秤台两端30 m该光幕由一 对发射器和接收器组成。光幕交叉扫描模式最小 检测物体尺寸为25. 4 mm,其他扫描模式最小检 测物体尺寸为38 1 mm(以上数据是假定被测物 处于检测距离的中间1 /3位置处）。光幕信号的 响应时间为1. 4 ~2 5 ms能够满足检测要求。

当有车辆或其他物体挡在光幕中间区域时， 系统给出信号，禁止车辆称重，计量数据不能读 取，语音系统会提示“车辆未行驶到位，请将车辆 完全驶上秤台”光幕不挡，且车辆上衡并大于称 重管理系统所设的计量阀值，称重仪表数据稳定， 栏杆机落杆，秤前红绿灯给出红灯禁行信号，保证 了上面这些要求，计量数据才可被读取。这样就 能够保证衡器秤台上只可能有一辆需要过秤的车 辆，而且在秤台的位置满足计量要求。

1.3电气控制系统

电气控制系统主要由电气控制柜、电源电缆、 信号电缆等组成。它的主要作用有:为整个自动 车辆称重系统提供稳定的电源，内含防浪涌保护 器，提高系统稳定性;汇总红绿灯、光幕开关、栏杆 机等设备的连线，为计算机控制这些设备提供电 缆连接，提高系统集成能力；在控制柜上可以显示 光幕开关、栏杆机、红绿灯等设备的状态（例如：实 时显示红绿灯是红灯还是绿灯），起到设备监控作 用；当系统软件出现故障时，可以通过控制柜手动 控制红绿灯等设备（例如:把红绿灯设置为红灯）提高系统可靠性。

1.4射频卡识别系统

射频卡识别系统由读卡柜、防雷器、读卡器、 IC卡等组成。完全的地磅无人值守计量要求为 过秤车辆注册发放IC卡。软件系统提供IC卡管 理功能，进行IC卡信息的管理和操作，包括对IC卡的注册、发放、注销、挂失、回收等管理。司机持 有经注册有效的IC卡计量时，按语音提示刷卡即 可完成整车计量。

1.5电子监控系统

监控系统由摄像机、四路视频采集卡、硬盘录 像机、监控器等组成。摄像机采用低照一体化变 焦摄像机，配室内外全方位云台。通过硬盘录像 机可实现摄像机全方位控制及变焦控制。

该系统共装有4台摄像机，对地磅的运行 进行24 h监控。1台拍车牌号码装红绿灯支架 上）1台用于拍客户计量申请单据，另2台拍车的 装载情况（单独配立柱)在读取称重计量数据 时，称重管理系统会自动截取称重时刻画面，以便 曰后检索查看。硬盘录像机设有权限管理，并将 录像数据接入公司局域网，实现管理人员的在线 监控。

1.6语音提示系统

系统由有源音箱及拾音器等组成。配合称重 流程中可能出现的异常和计量阶段，进行必要的 语音提示或对话交流。

1.7网络称重管理软件系统

本软件基于w ndow：2ooa w ndowsxF操作系 统，采用八cces? SQL Serve数据库，实现了车辆行 驶控制、称重数据的采集、灵活多样的磅单和报表 定制、准确快捷的数据查询等功能。能够满足不 同场合的称重需求，提高了称重操作的工作效率， 切实保障了客户的经济利益。

1. 7. 1软件基本功能

(1)用户设置功能:满足系统的个性设置，完 成串口通信、用户自定义的磅单和报表格式、修改 当前用户的登录口令、清屏设置、系统设置及用户 权限设置等功能。

(2)更换操作员不用退出系统即可重新登录。

(3)数据库设置功能:数据库设置、数据上传 设置、数据库备份、数据初始化和日志管理功能 等。

(4)数据维护功能：进行基础数据库（车皮信 息、货物名称、规格、收货单位、发货单位、运输单 位、货物流向、地区代码、备用字符（1 ~8 )、订单信 息）的添加、修改、删除等维护和数据导入导出功能.

(5)查询打印功能：提供报表查询打印、交易 数据查询打印等功能。

(6)手工补单功能:满足在特殊情况下的手工 输入称重记录的功能。

1.7.2软件增强功能

(1)流程配置功能:满足对所有外设的自定义配置。

(2)声音控制功能：结合流程，可以在称重过 程中给司机语音提示。

(3)视频功能：支持最多四个摄像头，支持图 像显示、抓拍、图片附加文字的功能。

(4)中英文切换功能:实现界面文字中英文转换。

(5)卡管理功能：进行一车一卡的控制，还可 以附带上货名、规格、收货单位等多项信息。

(6)进出厂功能：在配对称重时，可以有效地 控制车辆只进行进厂称重而不进行出厂称重的情 况。

（7）多种打印方式：可以支持串口打印、并口 逐行打印。

（8）网络模块启用：可以自定义是否使用网络 数据库。

（9）网络数据库功能:满足多台秤联网使用。

(10）谨础数据库可以由Exce表文件或文本文件导入或转出，便于与企业其它信息系统交换 数据。

（11）支持交易数据库远传功能，将本地称重 数据上传至远程SQL Sere缴据库，方便企业物 流管理。

（12）海量数据存储:便于企业信息集成管理。

1.7.3防作弊功能

（1）用户权限设置功能:可为每一个管理人员 和操作人员设置不同的权限和密码，保障数据记 录、系统运行安全可靠。

（2）自动记录操作日志：以便对重要操作过程 进行自动跟踪。

（3）皮重报警功能:如果用车号配对方式称重 时，当车辆皮重超过一定范围时，系统会出现车辆 皮重超限的提示信息。

（4）配对时间报警功能:如果用车号配对或磅 单号配对方式称重时，当车辆两次称重时间超过 一定的时间间隔，系统会出现两次称重时间超时 的提示信息。

（5）称重读数变化限制取数功能，当在指定的 时间内，重量数据变化超过一定的范围内，系统将 禁止取数。

1.7.4其他功能

（1）图形化界面，直观显示仪表读数和接口状 态，便于操作员了解系统运行状态。

（2）多种称重方式，标准、车号配对、简单、皮 重、公秤称重、手工置皮、多次称重、磅单号配对等 称重方式，适合多种场合使用。

（3）磅单和报表格式的多样化，除已设好的4 种简单磅单、4种标准磅单（1 ~4联）4种标准明 细表、4种标准汇总表、5种条件报表。用户可按 自己需求方便地设计4种自定义磅单格式和20 种自定义报表格式，修改灵活方便。

（4）功能扩展性强，多个固有的字符型字段名 称可重新定义。另有8个备用的字符型字段可根 据用户需要扩展输入特殊信息。

（5）计划量功能，保证发货准确，每笔计划量 可设超量和超期报警。

2.称重原理

称重仪表连接到称重计算机，大屏幕连接到 仪表，大屏幕采用墙装，光幕、栏杆机、红绿灯、摄 像机由计算机控制。系统有4台摄像机。1台拍 车牌号码（装红绿灯支架上）1台用于拍客户计 量申请单据，另2台拍车的装载情况（单独配立 柱）。读卡器连接到计算机，计算机采集读卡信息 (秤中有两读卡器)数据库采用SQL Server 下面以车号配对称重，车辆从八向上秤第1 次称重为例，讲述系统自动称重原理，车辆上地磅前，秤前绿灯亮，栏杆机两道闸打开。

车辆驶上秤台，称重计算机检测到重量超过 规定阀值，秤前红灯亮，禁止后续车辆上秤，且语 音提示：“车辆上秤请行使到位”如果车辆在20 吶还未到位重量大于阀值，光幕不挡，仪表稳 态，表示车辆行驶到位）语音提示：“车辆未行驶 到位，请将车辆完全驶上秤台”（以后每过20 S判 断并且语音提醒一次）。

车辆完全驶上秤台，前后光幕不挡，仪表稳 态，语音提示：“车辆上秤，请刷卡”此时两道闸同 时放下，如果司机在20 s内还未刷卡（未收到卡 号，表示司机未刷卡）语音提示：“车辆上秤，请刷 卡”（以后每过20 S判断并且语音提醒一次）。

司机下车刷卡，如果未能正确识别标签（包括 未读到卡和读错卡），则操作员需要手动输入车 号，如果读错卡需要语音提示，提示内容包括：“您 的卡已经挂失，请等待司磅员处理” “您的卡处于 回收状态，请等待司磅员处理” “您的卡尚未注 册，请先注册后再使用”。

如果正确识别标签，则语音提示：“车辆识别 成功”如果是自动称重，且前后光幕都不挡住，仪 表稳态，则计算机自动保存数据，如果是手动称 重，则需要操作员点击“读数”按钮手工取数，然后 再点击“保存”按钮保存称重数据，在数据保存的 同时，计算机控制摄像机进行抓拍。两道闸同时 打开，允许车辆下秤，且语音提示：“称重完毕请下 秤”，如果在20s内车辆还未下秤重量大于阀值 或光电开关挡住说明车辆未下秤）则语音提示： “称重完毕，请速下秤，避免交通阻塞”（以后每过 20s判断并且语音提醒一次)。

车辆下秤，秤上重量小于规定阀值，且幕都不 挡，秤前绿灯亮，回到初始状态，允许下一辆车称 重。

车辆第2次称重，系统读数后自动计算出此 车货物的净重。B向上秤的称重流程跟A向一 致。

系统为双向称重系统，适用于双向静态称重。 可实现自动、手动方式切换。可对电子车牌的注 册、发放进行管理。能有效判别无效电子车牌车 辆、已撤消电子车牌车辆。系统具有红外防作弊 功能。系统支持摄像抓拍功能。

3.自动称重网络管理系统

3.1系统硬件配置

每台衡器均配置一台称重管理计算机和硬盘 录像机，并在主控计量房为每台地磅配制远程 桌面计算机和监控器，他们连同SQL Sere数据 库服务器（管理计算机)和后台查询计算机构成整 个车辆自动称重管理系统。系统连接见图1采 用远程桌面方式时，关掉车辆自动称重软件系统 的视频窗口以保证远传界面的清晰稳定，操作员 在主控房可监视车辆计量现场，并通过视频将客 户计量申请信息输入到计算机，实现车辆的远程 手动计量。采用自动计量时，仅需给客户车辆注 册发放IC卡。系统可通过硬盘录像机的监控软 件完成视频监控功能。地磅计量现场配置拾音 器连到现场的硬盘录像机，通过网络实现远程对 讲，适时解决现场可能出现的计量问题。

3.2系统软件配置

系统软件包括车辆自动称重网络管理软件以 及网络后台查询软件，车辆自动称重网络管理软 件负责将称重交易数据写入SQLSever—台称重 计算机需要安装一套车辆自动称重管理软件。网 络后台查询软件负责查询称重交易数据，并统计 成报表（软件功能略），一台后台查询计算机需要 安装一套后台查询软件。

称重管理计算机，后台查询计算机，SQLSev er数据库服务器等以局域网的形式组成称重网络 管理系统，网络协议为TP/1P当网络联通且系 统达到上述配置和要求后，称重数据就可在公司 的局域网内共享。每台地磅由计算机进行称重 管理，称重计算机通过局域网实现联网。联网后， 且车辆的称重方式为车号配对，则车辆的两次称 重不需要固定在某台秤上，可随意在网络里的秤 上称，系统便可获得车辆的净重。若网络不通，系 统必须釆用磅单号配对的称重方式来完成称重过 程，等系统网络通后，系统再将此称重交易数据上 传至数据库服务器。

称重管理计算机可实时地将称重交易数据保 存到后台数据库服务器里，后台查询软件可实时 地对服务器里的交易数据进行查询，并提供报表 统计功能，同时办公室人员可通过在E浏览器里 输入硬盘录像机的P地址来观看现场实时画面。

4.结束语

鲁中冶金矿业集团公司建立的这套地磅自 动称重网络管理系统，既可以满足称重现场手动、 自动计量的切换，还可以进行远程的计量控制。 它加速了计量数据的信息传递，方便了管理人员 的监督管理，提高了公司的计量管理水平。系统 的防作弊能力强，可靠性高，有较高的实用价值。