无人职守地磅远程集中计量系统的研究与应用

简要介绍无人职守地磅远程集中计量系统的系统架构、软件功能，详细描述了现场磅房智能化改造和计 量大厅的建设，并对系统在昆钢的应用效果进行了总结，为企业实施远程集中计量提供了一种手段。

引言

随着钢铁企业的发展，产能扩大，物资计量越来越重 要。矿石、煤、焦炭、铁合金、铁水、废钢、钢坯、钢材成品 的准确计量、及时传递数据，关系到企业的经济利益。传 统的计虽方式，分散的计点，156人四班三运转计童、开 票、盖章、取送票、统计、做月报，费时费力，劳动生产率 低，己不适应企业的快速发肢。为了提高效率.精简人员* 防ih作弊，适时传递数据，昆钢信息化屮心、质量计童检 测中心和湖南视拓科技有限公司合作研发、应用了无人职 守远程集中计量系统。在现有的ERP 基础平台上，构建光 纤网络，对现场磅房进行智能化改造，建设了集中计量大 厅，将4 4个结算计量点信号接入计量大厅，将离散的计量点统一管理调度，优化了昆钢整个物流流程，系统研发了 多种防作弊技术，提高了计量安全.使采购、生产、物流、 仓储、质检、计量、销售和财务等各个环节的数据信息一 体化集成，快速传递。

1.系统架构

1.1体系架构

系统采用多语言、多平台体系架构，服务端采用可以 在多个操作平台下运行的JAVA计算机语言进行编写，客 户端使用开发效率较高的C #计算机语言开发，服务端采 用通用的JAVA SERVLET技术提供服务，客户端通过HES- SI AN通信协议与服务端进行通信，配置文件采用XML文件 进行存储。使得服务端程序可运行在IBM AIX、UNIX, LIUNX 弓WINDOWS等多个平台下，由于采用通用WEB接口服务，服 务端可以与符合规范的多种语言开发的客户端进行通信， 使系统具冇更高稳走性与灵活性。

1.2网络架构

系统网络依托于昆钢主干网，主机部分由2台P6 550 小型机组成，构成双机热备，与集中计童大厅、现场智能磅房通过昆钢主干网互联，建立计量系统虚拟专用M,计 鲎系统现场设备在虚拟专用M下工作，极大的避免了IP 冲突’病毒入侵等情况，保证了系统的稳定运行》网络架 构如图1所示。

1.3功能模块框架

系统软件包括汽车衡、轨道衡、钢坯秤、成品入库秤 等16个功能模块，通过计fi网络采集现场仪表和音、视频 信号，实现全面、准确' 及时、稳定可靠的数据采集，计量 完成后自动完成语音播放，现场红绿灯、道闸等设备控 制，实现计量检斤智能化。系统与昆钢ERP接口，为ERP系统提供强冇力的数据支持.提供?体化的信总交互传输平 台，实现计显信总的高度集成和全面共享，使计量管理全 血融入到昆钢信息化建设规划中来。软件功能模块如图2 所;

2.软件功能描述

2.1计量专用卡

计量前由相关单位将计量专用卡号~车号、物资名 称，收货单位、发货单位等信息匹配，形成计量预报，过 磅时，驾驶w剧卡后自动带出相关信息，使集中计量业务 由被动的无预报计童变成了主动的预报计量，进-步提高 了计量效率，保证了数据的准确性，责任明确，同时利用 计量专用卡完成了取样、卸货、验收、车辆作业跟踪等管 理。

2.2数据釆集

通过MOX A卡实现仪表和读卡器的数据采集，MOXA将 仪表和读卡器的RS232串口信号转换为RJ45网络信号，集 屮计呈系统通过TCP/IP协议采集RJ45叫络信号，实现与 MOXA卡进行数据通信。

通过RTU实现现场红外信号、红绿灯和道闸信号，电 源信号的数据采集，RTU将设备状态信号转换为RJ45网络 信号.集屮计量系统通过TCP/IP协议读取RJ45网络信号, 实现与RTU进行数据通信，并H.通过RTU实现对现场设备 的控制。

2.3视频监控

现场磅房安装冇六台摄像头，分别监控车失、车牌、 车身、车尾、票据和室内，视频信息通过网络传输到远程 计量点，计量人员通过操作截血对视频进行监视，并能对 摄像头进行远程控制。所有视频监视根据输入条件，可以 进行录像杏询和回放。

2.4语音对讲

现场磅房外墙安装拾音器和带功放的高咅喇叭，通 过硬盘录象机实现计量大厅和现场磅房的双向语音对讲. 对于常用语，事先进行录咅，通过点rlt界面按钮就可实现 语咅传输。

2.5图像抓拍

每次计量时对每个计量点全部摄像头的图像自动进 行抓拍，第二次计童时自动调出第一次计量时所抓拍的图 像。抓拍的图像与重量信息集成在起都上传服务器.以 便十以后的查询分析。

2.6重量防伪

系统防伪功能分为如下三方面：(1 )自动判断数据采 集模块获取的重量数据是否稳定，当且仅当重量稳定后， 计量员才能进行重量信息的保存操作。（2 )设置皮重误差 上限，该模块将根据车牌号自动监视毎台过磅车辆的历史 皮重信息，当同牌照车辆的皮重计量信息超出预设误差上 限时，系统报警提不并终止当甜计量作业。（3 )通过数据 采集模块采集的红外信号，S动判断车辆上磅停放位置的 合法性，对检测到的非法情况进行报螯提冶。

2.7票据打印

系统通过打印服务器实现远程打印功能，现场磅房 打印机与打印服务器相连集中计量系统计坌完成后通过 打印服务器实现与现场磅房打印机的数据通信.完成请求 打印服务等工作。

2.8车辆到达通知

系统根据所采集的计量仪表的重量数据的变化情况， 可以判断出是怦冇车辆到达。当冇车辆到达时，系统会通 过声咅报警、屏幕闪烁、醒目文字颜色等方式通知计童员 及时进行计量。

2.9 —人多机

人可以控制多个计量点，无需更换计算机，只需在 软件上进行-下简单的切换.选择另一个计量点即可。切 換后，相关的图像、声咅、采集仪表、打印、红绿灯等都会 自动切换过来，操作简便，无需在多台计算机之间跑来跑去。

软件操作界由-如图3所示。

3. 现场磅房智能化改造与计量大厅建设

3.1现场磅房智能化改造

为了实现无人职守远程集中计量，我们对现场磅房 进行了一系列的智能化改造，在现场安装了6台摄像机, 分别照车头、车牌、车身、车尾、票据和室内.现场磅房外 墙安装拾音器和带功放的高咅喇叭，通过硬盘录象机接入 网络，将现场咅、视频信号传入计量大厅；安装MOXA卡将 现场仪表和读卡器信号通过网络传入计量大厅；安装打印 服务器连接现场票据打印机，接收计量大厅的打印命令完 成打印；安装RTU采集现场红外信号、红绿灯和道闸信号, 电源信号通过网络传入计量大厅，并接收计量大厅的控制 命令实现现场设备的控制。现场磅房智能化改造如图4所 现场智能磅房外景如图5所示。3.2计量大厅建设

计量大厅设在昆钢物流园楼，面积约为3 0 0平米, 下设控制操作室、配电室、管理室、票据室、更衣间等，并 配套相应网络硬件、消防设施和双路供电及备用电源；操 作室共布置3 0个工作台位，覆盖44台秤的远程集中计量 操作功能，同时配置了3台投彩仪和2. 4m x 9m的金属硬屏 用于全面展现现场计量环境和动态反映生产情况。计量大 厅如图6所示。

4.结束语

无人职守地磅远程集中计童系统投入运行以来，优化了 计量业务流程，规范了计童管理，为昆钢SAP提供了数据 支撑，保障了计量数据的安全、准确可靠。节约了人力资 源’计量人员由1 56人减少到76人，提高了工作效率和劳 动生产率，所有计量人员集中于计量大厅，称重现场无人 值守，计童过程由大厅远程监控操作。使计量管理工作上 了一个新的台阶，提升了企业的形象，