汽車衡遠(yuǎn)程集中智能計量系統(tǒng)是一種基于IC卡/二維碼的集提卸貨技術(shù)、稱重技術(shù)、計算機(jī)、控制技術(shù)、 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)于一體的高集成度信息系統(tǒng)，具備車號自動識別、自動稱重、衡器運行狀態(tài)實時監(jiān)控、自動過賬、視頻全 程監(jiān)控、音視頻對講等功能，不但實現(xiàn)了衡器遠(yuǎn)程控制智能化管理，而且提高了企業(yè)信息化管理水平及工作效率， 是煉化企業(yè)可以借鑒的智能化解決方案。

0.引言

目前石化企業(yè)物料進(jìn)出運輸方式主要有：鐵路、 公路、管輸、輪船，其中公路運輸占50%，主要物料有 石腦油、石油焦、丙烯、液化氣、三苯產(chǎn)品、聚乙烯、 聚丙烯、輕石腦油、聚醚多元醇等幾十種。為了實現(xiàn) 公路進(jìn)出物料的準(zhǔn)確計量，各企業(yè)都配備了電子汽車 衡用于稱量發(fā)貨過賬。天津分公司現(xiàn)有汽車衡9臺 (煉油部3臺，化工部2臺，聚醚部1臺，烯烴部 2臺，熱電部1臺），烯烴部外購石腦油采購進(jìn)廠汽車 衡(在建)1臺，分布在煉油、化工、烯烴、聚醚等各個 作業(yè)部內(nèi)?，F(xiàn)場汽車衡采用托利多品牌，該產(chǎn)品具有 計量準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性好、數(shù)字傳感器防作弊等優(yōu) 點，在我公司應(yīng)用情況良好，2003年已應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 實現(xiàn)各衡器點聯(lián)網(wǎng)。隨著企業(yè)規(guī)模的不斷壯大，汽運 物料量不斷增加，2015年達(dá)到10.8萬車次、316萬t。 伴隨信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，衡器點簡單的聯(lián)網(wǎng)模式已 落后于高度自動化、集成化、智能化發(fā)展需求。

結(jié)合天津分公司現(xiàn)場實際特點，在集中管理模式 上進(jìn)行創(chuàng)新，設(shè)計出一套適合企業(yè)又極具推廣價值的 衡器遠(yuǎn)程集中智能計量系統(tǒng)。

1.系統(tǒng)設(shè)計架構(gòu)

1.1總體架構(gòu)

該系統(tǒng)采用3層架構(gòu)。最底層依托公司現(xiàn)有衡器稱重系統(tǒng)，增加車號自動識別、車輛自動感應(yīng)、語 音提示與對講、自動過賬等功能實現(xiàn)現(xiàn)場稱重自動控 制。第2層為集中監(jiān)控子系統(tǒng)，包括中控室大屏幕集 中監(jiān)視控制、衡器運行狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控（防作弊)、鎊房 監(jiān)控系統(tǒng)。第3層為數(shù)據(jù)管理層，包括計量管理系 統(tǒng)、IC卡系統(tǒng)、MES、ERP等多系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互與管理 功能。系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示。

1.2系統(tǒng)集成交互架構(gòu)

各個子系統(tǒng)之間通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口可實現(xiàn)數(shù)據(jù) 的共享和連接。在本設(shè)計方案中，標(biāo)準(zhǔn)接口采用 WebService標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)。Web service是一個平臺獨立 的、低耦合的、自包含的、基于可編程的web應(yīng)用程 序，可使用開放的XML(標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)記語言下的一個 子集)標(biāo)準(zhǔn)來描述、發(fā)布、發(fā)現(xiàn)、協(xié)調(diào)和配置這些應(yīng)用 程序，用于開發(fā)分布式的互操作的應(yīng)用程序。系統(tǒng)集 成交互架構(gòu)如圖2所示。

1.3系統(tǒng)部署架構(gòu)

為了保證天津石化業(yè)務(wù)系統(tǒng)能夠正常、穩(wěn)定地運 行，系統(tǒng)服務(wù)采用多平臺(多套虛擬資源)構(gòu)成運行環(huán) 境，通過服務(wù)集群技術(shù)，應(yīng)用服務(wù)器實現(xiàn)負(fù)載均衡和 失效轉(zhuǎn)移，最大限度保證用戶響應(yīng)。系統(tǒng)服務(wù)器后端 通過中石化內(nèi)部局域網(wǎng)連接各類業(yè)務(wù)服務(wù)器，滿足系統(tǒng)業(yè)務(wù)需求。系統(tǒng)部署架構(gòu)如圖3所示。

2.系統(tǒng)功能

2.1現(xiàn)場衡器自動稱重系統(tǒng)

作為衡器遠(yuǎn)程集中智能計量系統(tǒng)的核心子系統(tǒng)， 依托現(xiàn)有衡器稱重系統(tǒng)實現(xiàn)各計量點全自動計量，系 統(tǒng)包括自助稱重終端、視頻車號自動識別系統(tǒng)、自動 語音指揮系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、紅綠燈控制系統(tǒng)、紅 外系統(tǒng)、欄桿機(jī)系統(tǒng)于一身的智能稱重系統(tǒng)。自動稱 重子系統(tǒng)如圖4，系統(tǒng)自動控制流程如圖5。

2.2提卸貨管理子系統(tǒng)

衡器遠(yuǎn)程稱重系統(tǒng)以提卸貨管理子系統(tǒng)為業(yè)務(wù) 管理支撐平臺，通過子系統(tǒng)集成企業(yè)ERP訂單數(shù)據(jù)， 通過業(yè)務(wù)操作形成提貨業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)后傳遞分發(fā)給現(xiàn)場 自動稱重子系統(tǒng)。同時，提卸貨管理子系統(tǒng)接收來自 現(xiàn)場的計量數(shù)據(jù)，通過與企業(yè)ERP集成完成企業(yè) ERP的提貨單、送貨單過賬業(yè)務(wù)。

以往只有化銷產(chǎn)品可以通過IC卡完成提貨管 理，其他類型只能手工錄人提貨單號或關(guān)鍵信息，管 理較為復(fù)雜’效率不高。本次電子提卸貨子系統(tǒng)對煉 銷、化銷產(chǎn)品出廠、自營產(chǎn)品出廠、服務(wù)類車輛出廠、 物資采購進(jìn)廠以及聚醚部產(chǎn)品進(jìn)出廠等多種方式進(jìn)行集成，實現(xiàn)進(jìn)出廠一卡通/ 二維碼憑證作業(yè)，同時與 汽車衡集中管理子系統(tǒng)集成，解決產(chǎn)品進(jìn)出廠過程中 的提單管理、車輛管理、計量管理及結(jié)算管理，為企 業(yè)構(gòu)建安全、高效的收、發(fā)貨平臺。

以煉銷產(chǎn)品出廠為例，系統(tǒng)自動批量抓取煉銷生 成的企業(yè)銷售大訂單，銷售中心業(yè)務(wù)員現(xiàn)場對提貨人 身份進(jìn)行驗證，按訂單號在企業(yè)ERP系統(tǒng)中開小訂 單并開卡或二維碼，客戶在領(lǐng)取隨車單時，到作業(yè)部 計量點自助掃描二維碼，計量系統(tǒng)自動稱出皮重并打 印皮重票，裝車人員驗證車輛皮重票并根據(jù)預(yù)裝信息 裝車，完成裝車的車輛重車自助掃描二維碼稱毛重， 系統(tǒng)計算出結(jié)算量后打印計量票，同時將實裝量數(shù)據(jù) 發(fā)送給提卸貨管理系統(tǒng)，打印出門證過賬，司機(jī)憑出 門證辦理出廠手續(xù)。出廠流程如圖6。

2.3中控室集中控制系統(tǒng)

建立計量數(shù)據(jù)集中管理和查詢平臺，各計量點的 數(shù)據(jù)和視頻抓拍圖片均傳送至集中監(jiān)控中心，衡器中 央集中監(jiān)控室可在中心對各計量點的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合 查詢，通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)對計量點進(jìn)行遠(yuǎn)程的全局監(jiān) 控和調(diào)度。當(dāng)現(xiàn)場有異常突發(fā)情況時可通過語音對 講功能與現(xiàn)場人員進(jìn)行溝通、遠(yuǎn)程處理等。同時中心 的數(shù)據(jù)可進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和查詢，有權(quán)限的領(lǐng)導(dǎo)可以登 錄系統(tǒng)，進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計和打印等操作， 從而實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部資源的最大化共享。

3.系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點

3.1系統(tǒng)接口及數(shù)據(jù)安全

支持與廠內(nèi)MES系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、計量信息管 理系統(tǒng)等系統(tǒng)的集成對接，實現(xiàn)多系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交 互。系統(tǒng)的開發(fā)基于.NET Framework進(jìn)行，提供一個 完善的安全環(huán)境，分別針對訪問和使用數(shù)據(jù)，以及加 密、解密和確保數(shù)據(jù)完整性方面提供了有效的防范 措施。

3.2信息系統(tǒng)專網(wǎng)

為了保證衡器智能管理系統(tǒng)和衡器視頻監(jiān)控系 統(tǒng)信息傳輸?shù)耐〞澈突ゲ桓蓴_，考慮將數(shù)據(jù)信息和圖 像信息分開傳輸，分別經(jīng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和視頻專網(wǎng)傳輸。 

3.2.1 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)

衡器智能管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息依托于天津分公 司原有OA辦公網(wǎng)絡(luò)傳輸，在保障原有辦公網(wǎng)絡(luò)正常 運行的同時，實現(xiàn)衡器智能管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互的實 時性。

3.2.2視頻專網(wǎng)

由于衡器視頻監(jiān)控系統(tǒng)上傳至中央集中控制室 傳輸?shù)膱D像信息數(shù)據(jù)量過大，所以構(gòu)建衡器視頻專 網(wǎng)，以滿足圖像信息實時傳輸?shù)男枰?。原則上利用計 量中心各地衡控制室至各作業(yè)部信息機(jī)房原有光纜 備用芯，以光纖跳接的方式實現(xiàn)專網(wǎng)建設(shè)。

3.3應(yīng)急處置

汽車衡集中控制系統(tǒng)具備在集中控制室實現(xiàn)遠(yuǎn) 程過衡的功能，包括零點監(jiān)控和調(diào)整，無需人員到現(xiàn) 場操作。提供定期對信息系統(tǒng)全系統(tǒng)的運行狀態(tài)進(jìn) 行備份的功能，當(dāng)由于某種原因引起信息系統(tǒng)全系統(tǒng) 發(fā)生故障時，用戶可按全系統(tǒng)備份所保留的運行狀態(tài)進(jìn)行全系統(tǒng)恢復(fù)。

保留各作業(yè)部計量點全部原有設(shè)備，在網(wǎng)絡(luò)等異 常情況下無法遠(yuǎn)程控制過衡的，可由操作人員到現(xiàn)場 切換至應(yīng)急人工過衡，使整個進(jìn)出廠業(yè)務(wù)照常運行。

3.4防作弊手段

①皮重控制。實現(xiàn)車輛皮重、體重的自動分析與 報警處理。計量過程中，當(dāng)車輛的皮重、體重出現(xiàn)超 差現(xiàn)象時，系統(tǒng)自動提示并報警，車輛需重新檢測， 如未通過檢測或未經(jīng)管理部門相關(guān)人員的干預(yù)，則不 允許過鎊。

②位置控制。通過與紅外限位信號綁定與欄桿 機(jī)的配合使用，徹底杜絕車輛不完全上秤或多輛車同 時上秤的作弊方式。通過光電開關(guān)是否被擋住來判斷 車輛是否完全上秤，若紅外線被遮擋，將無法進(jìn)行數(shù) 據(jù)保存，并且在界面上顯示報警信息。

③圖像抓拍。稱重保存數(shù)據(jù)的同時，軟件將自動 抓拍兩幅圖片并永久保存待以后查詢。在稱重數(shù)據(jù) 表格顯示區(qū)域，要查看某筆記錄的監(jiān)控圖片時，雙擊 該筆記錄，相應(yīng)記錄的圖片將會顯示出來。通過車號 自動調(diào)出該車本次計量前最近一次照片，供計量員與 本次計量車輛比對，防止車輛套牌計量。

④集中管控。現(xiàn)場操作人員全部集中到計量中 控室作業(yè)，不與司乘人員直接接觸，同時稱重系統(tǒng)嚴(yán) 格的權(quán)限控制，使操作人員無法篡改車輛計量數(shù)據(jù)， 有效避免了內(nèi)外勾結(jié)牟利的廉潔風(fēng)險。

⑤稱量監(jiān)控。通過對汽車衡傳感器輸出等狀態(tài) 的監(jiān)控，將實時采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至中控室，分析當(dāng)前 汽車衡的運行狀態(tài)，同時根據(jù)儀表的重量變化情況描 繪出實時車輛重量變化曲線，對于瞬時重量變化異常 的情況進(jìn)行報警，杜絕不法人員壓衡、撬衡行為。

3.5接口預(yù)留

與汽運產(chǎn)品定量裝車系統(tǒng)、軌道衡系統(tǒng)、LIS系 統(tǒng)等建設(shè)統(tǒng)一規(guī)劃，預(yù)留接口，最終實現(xiàn)公司車輛準(zhǔn) 人、衡器和定量裝車進(jìn)出廠計量的全部集中監(jiān)控，從 而提升了系統(tǒng)間的集成度，提高了信息化、自動化程 度及管理效率，降低了運行成本，促進(jìn)了企業(yè)信息化 管理水平不斷提升。

3.6磅房監(jiān)控系統(tǒng)

磅房監(jiān)控系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，硬件 系統(tǒng)包括監(jiān)控主機(jī)、采控模塊、監(jiān)測模塊以及計算機(jī) 網(wǎng)絡(luò)。對控制室內(nèi)的供配電系統(tǒng)、水、溫濕度、火災(zāi)、 紅外人侵及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)因素進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)某一 個監(jiān)控因素出現(xiàn)異常時，會及時彈出報警畫面，操作 人員根據(jù)報警內(nèi)容通知相關(guān)人員及時處理。

4.結(jié)語

汽車衡遠(yuǎn)程集中智能計量系統(tǒng)利用計算機(jī)技術(shù)、 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與視頻監(jiān)控、音頻相結(jié)合，建立集圖像、聲 音、數(shù)據(jù)管理、現(xiàn)場設(shè)備控制于一體的遠(yuǎn)程稱重控制 系統(tǒng)。它成功地將視頻監(jiān)控、光纖通訊、聲光報警等 先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于計量系統(tǒng)中，完整地解決了在分散、 危險環(huán)境下的計量問題，實現(xiàn)了現(xiàn)場無人值守的計量 方式和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)谋镜鼗嬃浚麄€計量過程遠(yuǎn) 程控制（包括零點監(jiān)控和調(diào)整），無需人員到現(xiàn)場操 作。它包含了稱重、安防、監(jiān)控、語音、數(shù)據(jù)采集、現(xiàn) 場設(shè)備控制、信號傳輸、視音頻光端機(jī)等應(yīng)用，具有 明顯的實用性、安全性、可靠性和先進(jìn)性。實施后將 大幅提高工作效率，降低生產(chǎn)成本，具有較好的經(jīng)濟(jì) 效益和社會效益，值得在煉化企業(yè)中推廣應(yīng)用。