汽車衡進銷計量智能稱重管理系統(tǒng)實踐與運用

傳統(tǒng)的汽車衡稱重都是企業(yè)稱重計量工作中的難題。由于人為因素或者設備及流程本身的問題，大小差錯接連不斷，稱重效率得不到有效提升。為了提高汽車衡司秤作業(yè)的自動化水平，堵住物資計量稱重過程中可能存在的作弊行為，另外，汽車衡現場環(huán)境惡劣，嚴重影響工作人員身心健康。為有效解決現存的這些問題，給工作人員提供一個舒適、安全、高效的工作環(huán)境，并考慮到以后保養(yǎng)、維護的便利性，所以需進行智能無人職守地磅改造。文章闡述了無人值守汽車衡系統(tǒng)在電廠原料及副產品運送系統(tǒng)中的工作原理及過程，并從硬件和軟件的構成方面介紹無人值守汽車衡的特點，同時表明它在電廠原料及副產品輸送過程中起到的作用。

1 概述

某電力古城有限公司現有A、B系統(tǒng)兩個汽車衡，每個秤有一臺客戶端電腦與地磅管理服務器聯網，實現計量數據的統(tǒng)一存儲。煤車進廠后在地磅刷卡器上刷卡后，計量系統(tǒng)自動識別汽車車牌號，由過衡人員手動輸入相關信息，確認后進行過衡，煤車卸煤完畢后，刷卡回皮拿單后完成整個計量工作。雖然已實現了汽車衡之間的信息聯網，但物資運輸車輛進行稱重計量時，需要通過填寫委托、手動稱重確認等程序，有人為因素或者設備及流程本身存在的問題。

由于稱重作業(yè)過程人為因素較多，容易發(fā)生差錯和產生漏洞，稱重的效率也得不到有效提升。改造后系統(tǒng)主要由電子汽車衡、計算機、打印機、視頻監(jiān)控、無線射頻讀卡系統(tǒng)、紅綠燈、道閘、手操器及稱重管理軟件等組成，結合了汽車衡稱重技術、紅外線防作弊報警技術、視頻抓拍和監(jiān)控技術、語音提示技術、電子擋桿技術以及計算機網絡技術等，在車輛稱重監(jiān)管區(qū)，采用射頻自動識別過磅車輛，配有視頻監(jiān)控系統(tǒng)配合計算機自動完成稱重、放行過程的智能化稱重系統(tǒng)，能規(guī)范稱重流程，提高作業(yè)效率，且能有效避免人為作弊行為的發(fā)生。

2. 汽車衡稱重系統(tǒng)原狀

2.1汽車衡改造前的稱重工作模式（見圖1）

（1）車輛上磅。

（2）司機下秤向司稱員提供委托單等相關憑證。

（3）司稱員手動錄入車輛相關信息及填寫委托單等相關憑證。

（4）稱重完畢打印磅單。

（5）司機取相關憑證上車離開。

2.2汽車衡稱重系統(tǒng)中常見的作弊手段

（1）汽車過磅時手工開單。手工開具紙質委托單易出現丟失、字跡不清、損壞、造假、無法追溯等問題。

（2）空車加載或多車同時上磅，增加車輛的皮重，減少裝運物資凈重。

（3）重車不完全上磅，減少裝運物資凈重。

（4）重車過磅時，人為進行撬磅。

（5）業(yè)務流轉。稱重前用紙質委托單記錄相關信息，稱重后靠紙質磅單記錄稱重信息，以及靠紙質單據與其他相關部門進行業(yè)務流轉，業(yè)務流轉過程中易出現缺乏監(jiān)督、損壞、造假等問題。

（6）車輛互相更換車牌作弊。

（7）串通更換稱重物資舞弊。

（8）繞行重復上磅稱重。

3.汽車衡智能稱重管理系統(tǒng)概述

3.1系統(tǒng)概述

在 A、B系統(tǒng)汽車煤入廠東門崗處，設發(fā)卡、出廠刷卡室。汽車煤入廠后，刷卡，同時交回調運單，由計量人員錄入相關信息并視頻抓拍調運單后發(fā)給司機。煤車入廠前的相關信息自動保存在卡管理服務器上，新卡只存儲由發(fā)卡系統(tǒng)隨機寫入的編號信息，此編號與服務器中所存儲的信息一一對應，由于卡中只有編號信息，可以在入廠后的采樣、稱重環(huán)節(jié)過濾掉供應商信息。司機持卡去采樣器處刷卡采樣。采樣過程中，采樣管理服務器自動接收卡管理服務器中的煤車信息。采樣完成后，系統(tǒng)自動將卡的狀態(tài)置為采樣完成。司機持卡去衡器處刷卡稱重，稱重過程中計量管理服務器自動接收卡管理服務器中的煤車信息，完成稱重，稱重過程中自動監(jiān)控車輛停放于指定位置，系統(tǒng)自動將卡的狀態(tài)置為“稱重完成”。司機按照現場監(jiān)卸人員的要求到指定地點卸車，接受完檢查后到監(jiān)卸員處刷卡，刷卡后計量管理服務器自動接收卡管理服務器中的煤車信息，完成卸車確認，系統(tǒng)自動將卡的狀態(tài)置為“卸車完成”，并將扣噸信息寫入計量系統(tǒng)服務器。司機持卡去衡器處刷卡回皮，回皮過程中計量管理服務器自動接收卡管理服務器中的煤車信息?；仄み^程中，自動監(jiān)控車輛停放于指定位置，回皮后系統(tǒng)自動將卡的狀態(tài)置為“回皮完成”；回皮后到出口處刷卡，領取打印出廠單，至此完成了整個過程（見圖2）。整個過程必須按照規(guī)定好的流程進行，若不按照規(guī)定流程，即上一環(huán)節(jié)沒有走完，下一環(huán)節(jié)將不能夠進行，系統(tǒng)將自動提示司機。

3.2汽車衡智能稱重管理系統(tǒng)構成

（1）汽車衡數據采集系統(tǒng)。在車輛行進過程中，汽車衡數據采集系統(tǒng)用于實時采集電子衡器采集到的重量信息，經過分析選擇出正確的重量信息發(fā)送給核心服務器，是整個系統(tǒng)的核心部件。

（2）入廠發(fā)卡系統(tǒng)。在入廠處建一個收票和發(fā)卡的地方，計量人員在此收憑證、錄入車輛信息等，所有的信息都儲存在核心管理服務器中，然后對卡操作，即卡片的初始化，卡內信息只有一個隨機生成的編號。

（3）視頻監(jiān)控系統(tǒng)。使用監(jiān)控攝像24 h不間斷監(jiān)控車輛過衡情況，并錄像，截圖存檔，以備事后查詢（見圖 3）。

（4）車輛控制系統(tǒng)。在秤體前后兩端各安裝兩對紅外線對射器。當紅外線發(fā)射器端發(fā)出的光束被阻擋無法到達紅外線接收端時，觸發(fā)接收端繼電器動作，有關接點的開關狀態(tài)發(fā)生變化，這種變化被采集到開關量輸入 /輸出卡，汽車衡微機稱量管理軟件系統(tǒng)（見圖 4）從開關量輸入卡提取信號，當檢測到報警信號后，系統(tǒng)禁止存取稱重數據，稱重流程被終止，從而預防車輛未完全上秤。

（5）語音提示技術。車輛在系統(tǒng)中每經過一個環(huán)節(jié)，系統(tǒng)都會發(fā)出語音提示，當監(jiān)測到車輛有違規(guī)操作時，系統(tǒng)會及時發(fā)出警告（此時稱重數據將被拒絕保存），然后系統(tǒng)將告知來訪車輛如何正確操作并對其糾正，待系統(tǒng)確定沒有問題后便通知此車輛進入下一環(huán)節(jié)。

（6）射頻卡技術。每個射頻卡具有唯一的編號，在稱重軟件數據庫的一個數據表中登記每一個射頻卡號對應的信息（卡號、車號、貨名和單位等），用戶可以對該表進行信息的添加、修改和刪除等操作，當用戶使用稱重功能時，一旦期檢測到卡就讀取卡號，系統(tǒng)提取數據庫中對應該卡號的信息，并將信息填寫到稱重界面的相應編輯框。

單個磅設備包括 LED大屏幕、紅外對射開關、攝像機、紅綠燈、遠距離微波讀寫器、喇叭。大屏幕主要用于顯示稱重重量，紅外對射開關用于監(jiān)視車輛在磅上?？康奈恢茫瑪z像機用于監(jiān)視車輛（抓拍車牌），遠距離微波讀寫器用于讀卡，喇叭用于語音提示司機。每個磅對應一臺工控機，它將過磅的數據傳給核心服務器。

3.3汽車衡智能稱重系統(tǒng)工作流程

3.3.1工作流程

（1）原煤操作流程。車輛進廠（東門登記）→采樣機采樣→南衡東側刷卡→重車上衡計量→煤場卸車→煤場管理員刷卡確認→北衡西側刷卡→空車上衡計量→出廠確認（東門刷卡）→車輛出廠

（2）除原煤以外的原料操作流程。車輛進廠（東門登記）→北衡東側刷卡→重車上衡計量→倉庫卸車→倉庫管理員刷卡確認→北衡西側刷卡→空車上衡計量→出廠確認（東門刷卡）→車輛出廠

（3）副產品（粉煤灰等）操作流程。車輛進廠（車輛無卡的在東門登記）→北衡東側刷卡→空車上衡計量→倉庫裝車→倉庫管理員刷卡確認→北衡西側刷卡→重車上衡計量→出廠確認（東門刷卡）→車輛出廠

3.3.2登記

在入廠處建一個收票和發(fā)卡的地方，計量人員在此收票據、錄入車輛信息等（見圖5）。

3.3.3采樣

司機得到卡后，進行刷卡采樣，讀卡器自動從卡中讀取數據，系統(tǒng)自動將此卡所對應的煤車信息傳輸到采樣系統(tǒng)，采樣系統(tǒng)根據收到的信息自動切換到相對應的采樣桶，完成采樣，開啟攔車器，采樣部分加裝顯示屏及語音提示，對司機進行必要的提示操作。

3.3.4過磅稱重

采樣后，煤車在汽車衡上進行計重。具體過程是：系統(tǒng)在感知有車輛進入后，啟動掃描系統(tǒng)及車輛前后檢測系統(tǒng)，確保車輛在沒有壓邊時開始掃卡。掃到卡后，當磅稱重數據穩(wěn)定后，將重量數據寫入計量數據庫。計重部分加裝顯示屏及語音提示，對司機進行必要的提示操作。同時，該系統(tǒng)需根據車輛的歷史信息判斷此次稱重數據是否在合理的范圍內，如果超過合理范圍，會禁止計重，并以語音及顯示屏的方式通知司機及現場人員處理。

3.3.5卸車簽收

系統(tǒng)為煤場人員配置手持刷卡機，煤場人員在卸貨時掃卡得到車輛信息，并操作 PDA，輸入簽收扣重信息。數據通過無線局域網實時寫入計量數據庫。

3.3.6回皮

在簽收卸貨后，煤車在無人汽車衡上進行回皮操作。具體過程是：系統(tǒng)在感知有車輛進入后，啟動掃描系統(tǒng)及車輛前后檢測系統(tǒng)，確保車輛在沒有壓邊時開始掃卡。掃到卡后，當磅稱重數據穩(wěn)定后，將重量數據寫入數據庫。加裝顯示屏及語音提示，對司機進行必要的提示操作。同時，該環(huán)節(jié)需實現皮重校驗，即把本次的皮重和車輛的歷史記錄比較，比如最小皮重、最大皮重、最近一次皮重記錄等，如果超過合理范圍，即認為此次計重有作弊嫌疑，取消車輛回皮處理，并通過顯示屏及語音提示對司機進行提示。

3.3.7收卡  /打印磅單

回皮后，司機交卡，刷卡后打印磅單。

3.4無人值守稱重系統(tǒng)特點

（1）數據的采集盡可能全部采用系統(tǒng)自動采集方式，以減少人為干預，提高數據采集的準確性、實時性。

（2）加快過衡速度，提高生產作業(yè)效率。

（3）規(guī)范過磅流程，堵住漏洞，更有效地避免作弊情況的發(fā)生。

（4）對汽車衡進行集中式的管理，一個人可以管理多個汽車衡，可減少司衡人員，減輕企業(yè)的負擔。

（5）司衡人員遠程集中辦公，實現汽車衡無人值守，避免了司機與司衡人員的直接接觸，改善了司衡人員的工作環(huán)境。

（6）完善過磅車輛的管理，做到車、卡的完美結合。

（7）根據企業(yè)需求定制額外的功能，可實現與生產系統(tǒng)等的無縫對接。

（8）集控中心與前端數據采集系統(tǒng)通過網絡連接，不增加額外的鏈路建設成本。

（9）系統(tǒng)具有多種手段可防止作弊行為。

3.5防作弊手段詳細說明

（1）使用車輛控制系統(tǒng)檢測車輛位置，防止車輛不完全上磅。

（2）監(jiān)控系統(tǒng)攝像機從不同角度對過磅車輛進行監(jiān)控，并拍照留檔，監(jiān)控空車加載、多車同時上磅、人為撬磅等行為。

（3）系統(tǒng)自動采集過磅數據，且對司磅員操作系統(tǒng)做實時記錄，避免人為操作錯誤造成損失。

（4）地磅數據采集系統(tǒng)實時監(jiān)控磅值變化過程，防止人為干擾地磅傳感器作弊。

（5）發(fā)卡時，將車輛基本信息及空車重量與車輛識別卡與編碼卡卡號綁定，在每次空車過磅時進行比對，對車重變化超出正常范圍的，需及時進行檢查并報警提示。

4.經濟效益

4.1提高效率：至少提高1倍

傳統(tǒng)過磅模式：若沒有稱重管理軟件，完全人工操作，則單車過磅最少需 5 min；若有較好的稱重管理軟件，手動錄入數據，計算機處理，則單車過磅需2～3min；改造成無人值守智能稱重系統(tǒng)后，單車過磅只需 1 min左右。