地磅遠程稱重系統(tǒng)設計方案

通過對包鋼現(xiàn)有遠程計量系統(tǒng)的改造，由遠程計量中心進行統(tǒng)一調度、分配、接管計量任務，整體提高汽車運輸物流環(huán)節(jié)的運行效率和服務水平；系統(tǒng)利用 RFID 無線射頻技術、視頻監(jiān)控及音頻傳輸技術，結合計算機網(wǎng)絡，建立集圖像、聲音、現(xiàn)場設備控制、數(shù)據(jù)采集于一體的遠程稱重控制系統(tǒng)。

1.引言

包鋼計量處通過企業(yè)自主研發(fā)軟件，安裝 RFID讀卡器、視頻監(jiān)控、語音等設備，已逐步實現(xiàn) 25 臺地磅、19 臺軌道衡的遠程計量或自助計量，在同類行業(yè)當中具有較高的計量管理水平和計量防作弊的能力，但同時也存在一些亟需完善和技術改進的地方，主要表現(xiàn)在：優(yōu)化計量調度業(yè)務機制，避免計量環(huán)節(jié)漏洞，減少操作人員；提高計量數(shù)據(jù)安全和系統(tǒng)穩(wěn)定性及計量速度。

2.系統(tǒng)設計目標

建立適合生產(chǎn)、經(jīng)營、管理的信息化計量平臺，實現(xiàn)所有計量調度業(yè)務數(shù)據(jù)的規(guī)范化、標準化、電子化和集成化；

集中管理各個計量點，流程規(guī)范，業(yè)務部門統(tǒng)一管理、調度，實現(xiàn)快速的遠程自動計量，保證公司物流的順暢。

集中計量降低了計量人員的工作強度和技術要求，遠程計量業(yè)務隨機分配，計量人員與衡器的隔離，杜絕人為串通作弊現(xiàn)象。

部分業(yè)務可實現(xiàn)自動計量或現(xiàn)場自助計量，提高計量速度。

計量過程實現(xiàn)視頻實時監(jiān)控，視頻信息與物流信息、車輛信息一一對應，實時掌握車輛和計量的全過程，利用紅外探測技術確保車輛完全上秤，達到準確計量。

提高計量業(yè)務的整體作業(yè)效率，單車遠程計量處理時間<30 s。

運用任務調度機制，均衡各個計量點的計量負荷，做到全天候的高效、有序計量。

計量員均在計量中心進行遠程監(jiān)控和操作，工作環(huán)境和強度大大改善，體現(xiàn)了企業(yè)以人為本的科學管理理念。

實現(xiàn)一車一卡，計量過程實行 IC 卡一卡通管理，IC 卡與計量業(yè)務綁定，RFID 卡與車輛綁定。

完善的防作弊功能，杜絕計量過程中的人為干擾；利用計量秤點的控制設備，可確保計量車輛完全上秤。

業(yè)務邏輯控制嚴密、設置靈活，各種業(yè)務實現(xiàn)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。

計量過程信息監(jiān)控復現(xiàn)，為事件的追溯提供查詢手段，出現(xiàn)問題可以通過系統(tǒng)日志和錄像進行追溯和復現(xiàn)。

實現(xiàn)對現(xiàn)場設備的遠程集中監(jiān)控，設備故障、網(wǎng)絡故障自動提示。

實現(xiàn)對現(xiàn)場計算機、儀表、讀卡器等設備遠程斷電復位。實現(xiàn)對現(xiàn)場稱重儀表的遠程清零。

3.系統(tǒng)方案設計

3.1 車輛電子車牌管理

實現(xiàn)地磅現(xiàn)場無人值守遠程計量、車輛門禁管理后，所有車輛必須辦理車輛身份證--電子車牌，“一車一卡”是系統(tǒng)遵循的原則，這是車輛進入公司物流每個環(huán)節(jié)的唯一憑證，對于經(jīng)常進出集團公司的固定車輛，可辦理長期卡一卡通業(yè)務，系統(tǒng)存儲該車輛的車號、車主、車輛圖片、車架號、發(fā)動機號、原始皮重等信息。采用紙質 RFID 電子標簽（或陶瓷標簽）粘貼到汽車擋風玻璃上，利用 RFID 卡具有易碎、防拆、全球唯一編碼等特點，實現(xiàn)車輛和 RFID 卡的綁定。對較少進出公司的車輛在進門時辦理臨時一卡通業(yè)務，車輛出廠時收回臨時卡。IC 卡可以作為副卡與 ID 卡綁定后作為輔助卡使用，IC 卡可以傳遞數(shù)據(jù)信息。

3.2 車輛業(yè)務信息綁定

可先保留現(xiàn)在的準運證模式，準運證可增加車號、憑證號或業(yè)務 ID 號，方便計量時通過錄入 ID 號自動調取物料及收發(fā)貨單信息。

3.3 地磅現(xiàn)場采集

將盡量利用現(xiàn)有的硬件設施，減少用戶的重復投資，降低系統(tǒng)資金投入。通過對包鋼計量秤房設備進行升級改造，實現(xiàn)每個地磅計量點的無人值守，計量人員全部集中到計量中心通過計算機網(wǎng)絡對每臺汽車衡實現(xiàn)遠程視頻監(jiān)控、語音對講及計量過程控制。

（1）采用 6C 電子標簽，升級遠距離 RFID 讀卡器主機，車輛上秤時自動識別車輛信息。最大讀卡距離可達 8 m 以上。采用 RFID 卡可以確定車輛的唯一性，防止司機通過倒換車牌、套牌等行為進行作弊。應用 RFID 射頻識技術流程圖如圖 1

（2）車輛位置判別：采用圖像人工識別和自動紅外開關識別的方式，通過在衡器臺面兩端安裝攝像頭和車輛識別開關，實時監(jiān)測車輛在臺面上的位置，只有當車輛停在規(guī)定范圍內、無外界車輛影響才能進行計量。

（3）遠程視頻監(jiān)控:通過遠程視頻查看車牌、車輛位置、計量情況并抓拍計量時的車輛圖片，可進行計量數(shù)據(jù)疊加，作為原始數(shù)據(jù)，實現(xiàn)事故再現(xiàn)和問題追溯。

（4）采用 MOxa E1214 以太網(wǎng) I/O 模塊（6 個輸入/6 個輸出）：實現(xiàn)對現(xiàn)場設備的遠程啟動與復位、照明控制，紅外輸入、印機狀態(tài)信號輸入等。

（5）數(shù)據(jù)采集：通過 RS232 串口實時采集現(xiàn)場稱重儀表數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)判斷車是否輛上秤，以及車輛在秤臺上的狀態(tài)；流程圖如圖 2

3.4 建立集中計量中心

（1）設計消息服務器,實現(xiàn)計量業(yè)務的自動分配和轉發(fā)。

（2）設計計量操作臺 10~20 個，用于地磅的計量。每個操作臺配備語音對講設備，實現(xiàn)計量時和現(xiàn)場客戶的實時語音溝通。

（3）設計軌道衡遠程計量 5~10 臺。

（4）UPS 電源、機房電源、接地、裝修、空調等應滿足要求。

4.業(yè)務流程管理

相關單位和部門提出過磅申請（一般是過磅手工票據(jù)），在磅房過磅時提供遠程司磅員查看使用；或者系統(tǒng)接收來自上級系統(tǒng)的委托數(shù)據(jù)，獲取車輛的物資信息和過磅計劃，供過磅時自動匹配調用；還可以由司機自助作業(yè)（刷卡/手工輸入）。

車輛上磅后進入遠程集中作業(yè)，通過系統(tǒng)動態(tài)分配的遠程作業(yè)客戶端完成現(xiàn)場的視頻、對射、儀表、語音等的遠程連接，實現(xiàn)過程的自動檢測、控制和提示。

根據(jù)不同類型的衡器，系統(tǒng)采用不同的采集方式；采集后的重量執(zhí)行匹配調用并生成對應的臨時數(shù)據(jù)/磅單數(shù)據(jù)。

稱重完成后，根據(jù)設置在磅房打印磅單以及在集中司磅點打印磅單。

5.系統(tǒng)功能設計

5.1 計量稱重系統(tǒng)設計

計量稱重系統(tǒng)包含計量現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、任務調度服務、遠程計量等，計量采集模塊需要采集現(xiàn)場所有硬件設備的數(shù)據(jù)，來車后自動向服務器發(fā)起計量申請。任務調度管理作為 SocketServer 端通過 TCP

協(xié)議建立和現(xiàn)場計算機、遠程計算機的鏈接，實時監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳遞等，要求數(shù)據(jù)傳遞的實時性、安全性和穩(wěn)定性，實現(xiàn)各計量點和計量計算機信息采集功能，任務監(jiān)控、任務排隊、任務自動分配和記錄功能。遠程計量模塊作為 TCP 客戶端完成所有計量操作過程。

服務器隨機分配計量業(yè)務，從而最大限度的解決了各計量站點、計量業(yè)務的負荷均衡問題，實現(xiàn)了現(xiàn)場站點無人值守、遠程集中計量，系統(tǒng)通過 Socket技術，按照約定的通訊協(xié)議上實現(xiàn)計量業(yè)務的自動管理。

5.2 RFID 管理功能

固定車輛發(fā)放 6C RFID 電子標簽，標簽粘貼于車輛擋風玻璃上，每個 RFID 的 ID 號具有唯一性，通過 ID 號識別車輛，RFID 采用紙質防撕或陶瓷易碎的標簽，如果故意撕扯，電子標簽損壞，防止換標簽。系統(tǒng)具備辦卡、注銷、黑名單等管理。

5.3 設備監(jiān)控系統(tǒng)

計量中心可監(jiān)控到現(xiàn)場所有設備的運行狀態(tài)，如紅外、照明、計算機、儀表、打印機（色帶、紙張、缺紙、故障）、UPS 電源，并可實現(xiàn)遠程清零、設備復位等。

5.4 基礎信息管理

主要包括數(shù)據(jù)字典維護、衡器基礎數(shù)據(jù)管理、物料品名信息管理、客戶信息管理等功能。

5.5 統(tǒng)計報表設計

可以根據(jù)用戶的具體要求和報表格式要求產(chǎn)生統(tǒng)計報表，或根據(jù)自定義條件進行數(shù)據(jù)查詢，并生成相應的統(tǒng)計報表，數(shù)據(jù)內容根據(jù)權限進行設置。

5.6 數(shù)據(jù)發(fā)布設計

計量數(shù)據(jù)可以進行 WEB 數(shù)據(jù)發(fā)布，凡是在局域網(wǎng)內的授權用戶均可進行查詢，也可以按照權限進行限制等。

6.結束語

系統(tǒng)實施后，可實現(xiàn)物流各環(huán)節(jié)處于可控狀態(tài)，陽光操作，數(shù)據(jù)具有準確性、實時動態(tài)性、及時性和公開性，最大程度減少人為因素的干擾，提升公司計量管控水平，達到協(xié)同高效、陽光計量的目標，實現(xiàn)公司汽車運輸物流從進廠計量、廠間計量、卸驗貨、出廠、倉儲等各環(huán)節(jié)的順暢高效。