孫 雷 孫慶蘇

(1.江蘇城市職業(yè)學(xué)院，南京 210036；2.南京集侖科技公司，南京 210093)

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一種新型冶金企業(yè)稱重計(jì)量與監(jiān)控系統(tǒng)的集成方案

孫 雷1孫慶蘇2

(1.江蘇城市職業(yè)學(xué)院，南京 210036；2.南京集侖科技公司，南京 210093)

針對(duì)目前冶金企業(yè)稱重計(jì)量存在的效率低等問(wèn)題，提出一種冶金企業(yè)稱重系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)的集成方案，該方案是一種智能化集成系統(tǒng)，將冶金企業(yè)稱重計(jì)量信息、監(jiān)控圖像信息有效的關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，具有操作直觀簡(jiǎn)便、功能擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)。

稱重系統(tǒng)；計(jì)量；監(jiān)控；集成

0 引言

隨著現(xiàn)代化企業(yè)制度在我國(guó)的普及和深化發(fā)展，企業(yè)信息化建設(shè)不斷深入，計(jì)量管理作為企業(yè)物流經(jīng)營(yíng)管理的重要組成部分，控制著企業(yè)從原輔材料進(jìn)廠，成品、半成品入庫(kù)，到產(chǎn)成品出廠整個(gè)經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)的全過(guò)程。稱重管理系統(tǒng)軟件就是在這一前提下，專為冶金等各廠礦企業(yè)從事物流經(jīng)營(yíng)開發(fā)的稱重管理系統(tǒng)軟件，早期的稱重軟件是基于模擬量傳感器，稱重過(guò)程完全由人工控制，近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，智能稱重應(yīng)運(yùn)而生，在冶金方面我國(guó)自動(dòng)汽車衡稱重系統(tǒng)1999年在山東萊鋼研制并投入使用，但國(guó)內(nèi)冶金企業(yè)智能稱重系統(tǒng)的應(yīng)用還不多見，其中的重要原因[1]就是稱重系統(tǒng)不是獨(dú)立的系統(tǒng)，往往需要與其他系統(tǒng)整合，增加了實(shí)際操作的難度。本文提出了一種新型稱重計(jì)量管理系統(tǒng)，系統(tǒng)集成了計(jì)量稱重系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、車牌識(shí)別系統(tǒng)以及運(yùn)用了道閘信號(hào)燈自動(dòng)控制等技術(shù)，可為冶金企業(yè)不同的用戶提供解決方案。

1 冶金企業(yè)稱重計(jì)量設(shè)計(jì)

根據(jù)冶金企業(yè)業(yè)務(wù)類型及計(jì)量設(shè)備，冶金企業(yè)稱重計(jì)量管理分為汽車衡[2]、吊勾秤、散料秤、皮帶秤等。汽車衡主要用于普通物資稱重、廢鋼稱重及廠內(nèi)駁運(yùn)物資的稱重計(jì)量工作；吊勾秤主要用于車間內(nèi)部鋼材入庫(kù)稱重；散料秤和皮帶秤一般用于焦碳、煤、礦粉等物資的稱重計(jì)量工作。

1.1 冶金企業(yè)稱重計(jì)量站的流程

計(jì)量員根據(jù)客戶所稱的物資(普通物資、廢鋼)，選擇相應(yīng)的稱重畫面，這里以廢鋼稱重為例[3]：汽車上磅，駕駛員下車→計(jì)量員稱毛重、打印廢鋼傳遞單(三聯(lián))，并交與客戶→客戶到廢鋼處交貨，并將傳遞單交由驗(yàn)收人，由驗(yàn)收人驗(yàn)收簽字后交由客戶→汽車上磅，駕駛員下車→計(jì)量員稱皮重，并在傳遞單上手寫皮重重量(可根據(jù)需要再次打印)，交由客戶→稱重完成進(jìn)行扣雜等信息輸入→制作計(jì)量單，并將傳遞單貼粘在后面，交與財(cái)務(wù)部或廢鋼結(jié)算處→整個(gè)過(guò)程完成。

1.2 冶金企業(yè)稱重計(jì)量系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1，系統(tǒng)由地感線圈、道匝模塊、秤體、紅綠燈、攝像機(jī)、稱重傳感器、稱重微機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器構(gòu)成，系統(tǒng)的功能模塊如下：

圖1 冶金企業(yè)稱重計(jì)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1)道閘紅綠燈控制：車輛上磅后，通過(guò)地感檢測(cè)信號(hào)自動(dòng)判斷該車是否完全停在秤上，當(dāng)車體有在秤外時(shí)，限制稱重，并提示計(jì)量員；當(dāng)稱重軟件檢測(cè)地感信號(hào)完全正確時(shí)，紅綠燈轉(zhuǎn)為紅燈狀態(tài)，提醒后面的車輛不能上磅，稱重完畢后，打開道閘，汽車駛離磅秤，道閘關(guān)閉，紅綠燈轉(zhuǎn)為綠燈，后面的車輛可上磅。

2)攝像監(jiān)控功能：稱重讀數(shù)時(shí)，通過(guò)視頻攝像機(jī)自動(dòng)拍攝當(dāng)前車輛在磅站上的圖像，并保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，可通過(guò)查詢顯示該次稱重的視頻圖像；

3)通過(guò)專用連接電纜實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與稱重儀表通信，當(dāng)車輛開到地磅上時(shí)，計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)接收儀表的重量數(shù)據(jù)。

4)計(jì)算機(jī)能夠根據(jù)車輛的毛重、皮重情況自動(dòng)計(jì)算出凈重，并嚴(yán)格對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。

5)防作弊功能[4]：確保誠(chéng)實(shí)計(jì)量，系統(tǒng)可根據(jù)車號(hào)自動(dòng)調(diào)出上次皮重及稱重時(shí)間，以作對(duì)比，當(dāng)發(fā)現(xiàn)重量差異很大時(shí)，可為計(jì)量員提供決策；系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的重量閥值，自動(dòng)對(duì)比本次皮重和上次皮重，當(dāng)超出閥值時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警提示計(jì)量員檢查該車輛。

6)多種數(shù)據(jù)查詢功能：支持明細(xì)表查詢、匯總表查詢、條件查詢和自定義查詢。

7)多種稱重方式功能，即滿足典型的車號(hào)配對(duì)、標(biāo)準(zhǔn)、皮重、手工置皮、公秤稱重、多次稱重、磅單配對(duì)7種稱重方式，適合多種場(chǎng)合使用。

8)靈活的磅單、報(bào)表定制功能，滿足了不同企業(yè)的管理要求以及不同用戶個(gè)性化的需求。

9)簡(jiǎn)單方便的統(tǒng)計(jì)功能。

2 冶金企業(yè)地磅監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

冶金企業(yè)地磅監(jiān)控系統(tǒng)采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)遠(yuǎn)端場(chǎng)景進(jìn)行傳感成像、信號(hào)傳輸、集中監(jiān)視、圖像記錄以及聯(lián)動(dòng)控制。系統(tǒng)安裝閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，由技防輔助人防，實(shí)時(shí)記錄各重要區(qū)域的圖像，值勤人員也可以通過(guò)電視監(jiān)控系統(tǒng)全方位地實(shí)時(shí)了解各區(qū)域動(dòng)向情況；當(dāng)有突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，有利于迅速觀察現(xiàn)場(chǎng)并采取行動(dòng)，還能集中監(jiān)視事態(tài)發(fā)展及指揮行動(dòng)；通過(guò)安裝監(jiān)控系統(tǒng)也能有效地威懾和預(yù)防事件的發(fā)生，并可通過(guò)錄像機(jī)為事后破案提供有力線索，提高了技防裝備水平與管理檔次。根據(jù)國(guó)內(nèi)外最新電視監(jiān)控技術(shù)的特點(diǎn)，尤其是數(shù)字硬盤錄像技術(shù)的應(yīng)用,本方案按照“面向發(fā)展、系統(tǒng)先進(jìn)、功能齊全、投資經(jīng)濟(jì)、使用方便、擴(kuò)展容易”的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.1 冶金企業(yè)地磅監(jiān)控系統(tǒng)需求分析

本區(qū)域的出入口是車流量最大的地方，也是最重要的防線，不僅需要在主出入口設(shè)置固定的彩色轉(zhuǎn)黑白攝像機(jī)，對(duì)進(jìn)出車輛進(jìn)行圖像對(duì)比，而且還要設(shè)置具有峰值白翻轉(zhuǎn)功能的球形攝像機(jī)，對(duì)區(qū)域出入口進(jìn)行周密的監(jiān)控。

2.2 冶金企業(yè)地磅監(jiān)控系統(tǒng)組成

電視監(jiān)控系統(tǒng)通常由四個(gè)部分組成：1)系統(tǒng)前端設(shè)備，包括各類攝像探頭，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行采集；2)信號(hào)的傳輸部分，包括視頻信號(hào)和控制信號(hào)的傳輸；3)控制部分；4)終端顯示及記錄部分，包括監(jiān)視器、硬盤錄像機(jī)等，主要對(duì)各類信息的顯示及存儲(chǔ)記錄。

車牌識(shí)別系統(tǒng)由一臺(tái)識(shí)別設(shè)備組成，包括Video接口、識(shí)別模塊、上網(wǎng)模塊及支撐軟件，整個(gè)設(shè)備完成自動(dòng)拍照、自動(dòng)識(shí)別和上傳功能。

稱重系統(tǒng)需要與車牌系統(tǒng)連接，開放軟件端口，接收識(shí)別系統(tǒng)傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，并且把原單機(jī)版升級(jí)為網(wǎng)絡(luò)版。

2.3 冶金企業(yè)地磅監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

以上海梅山礦業(yè)有限公司動(dòng)能部50t地磅改造監(jiān)控項(xiàng)目為例，監(jiān)控系統(tǒng)分為前端設(shè)備、中心控制柜DVR兩個(gè)部分，前端設(shè)備監(jiān)控設(shè)計(jì)如表1，中心控制柜DVR監(jiān)控設(shè)計(jì)如表2。

表1 前端設(shè)備監(jiān)控設(shè)計(jì)表

表2 中心控制柜DVR監(jiān)控設(shè)計(jì)

3 稱重計(jì)量與監(jiān)控系統(tǒng)的集成方案

視頻監(jiān)控系統(tǒng)中固定攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)進(jìn)出車輛的牌照，在牌照進(jìn)入攝像機(jī)范圍時(shí)[5]，進(jìn)行實(shí)時(shí)拍照，照片自動(dòng)輸入車牌識(shí)別系統(tǒng)，把圖像文件轉(zhuǎn)換成車牌號(hào)碼，通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳送到稱重系統(tǒng)中。這樣，就把時(shí)間、地點(diǎn)、車牌號(hào)、車輛編號(hào)、車輛所屬單位、車輛型號(hào)、毛重、皮重等有關(guān)信息關(guān)聯(lián)起來(lái)，打印出單據(jù)，并且保存原始資料備查。

3.1 監(jiān)控系統(tǒng)與稱重系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)如表3所示，稱重系統(tǒng)的數(shù)據(jù)表如表4所示。

表3 監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)表

表4 稱重系統(tǒng)數(shù)據(jù)表

3.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)與稱重系統(tǒng)接口方案設(shè)計(jì)

將視頻監(jiān)控系統(tǒng)與稱重系統(tǒng)接口分成四個(gè)步驟，方案如下：

1)車輛上秤，停穩(wěn)；點(diǎn)擊“讀數(shù)”按鈕，稱重系統(tǒng)將稱重信號(hào)寫入數(shù)據(jù)庫(kù)；

2)車號(hào)識(shí)別系統(tǒng)獲取稱重信息后，開始識(shí)別車號(hào)，并將識(shí)別后的車號(hào)寫入表3；

3)稱重系統(tǒng)將車號(hào)識(shí)別系統(tǒng)提供的車號(hào)顯示在“備用字符”(獲取最近一條有效車號(hào)識(shí)別的記錄)，若現(xiàn)場(chǎng)車號(hào)與系統(tǒng)識(shí)別的車號(hào)不一致(默認(rèn)車號(hào)與“備用字符”一致)，則人工修改；

4)稱重系統(tǒng)稱重后，將數(shù)據(jù)寫入表4，監(jiān)控系統(tǒng)將數(shù)據(jù)送入大屏顯示。

3.3 集成系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì)

系統(tǒng)啟動(dòng)后，自動(dòng)與儀器進(jìn)行連接，連接成功后，與儀器同步顯示稱重?cái)?shù)據(jù)，系統(tǒng)啟動(dòng)后，自動(dòng)與視頻攝像機(jī)進(jìn)行連接，當(dāng)連接成功后稱重時(shí)即可抓拍稱重圖像，保存在硬盤中，以便查詢，界面設(shè)計(jì)時(shí)將視頻監(jiān)控與稱重系統(tǒng)集成在一起，如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)界面圖

4 總結(jié)

本文介紹的是一種智能化的新型稱重系統(tǒng)，支持遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，可以廣泛應(yīng)用于廠礦企業(yè)物流中,系統(tǒng)具有操作直觀簡(jiǎn)便、支持多種稱重方式、統(tǒng)計(jì)功能方便、功能擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)，能夠可靠、方便地實(shí)現(xiàn)稱重過(guò)程。

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10.3969/j.issn.1000-0771.2015.10.05