地磅遠(yuǎn)程稱重系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

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

1.引言

包鋼計(jì)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(shè)備，已逐步實(shí)現(xiàn) 25 臺地磅、19 臺軌道衡的遠(yuǎn)程計(jì)量或自助計(jì)量，在同類行業(yè)當(dāng)中具有較高的計(jì)量管理水平和計(jì)量防作弊的能力，但同時(shí)也存在一些亟需完善和技術(shù)改進(jìn)的地方，主要表現(xiàn)在：優(yōu)化計(jì)量調(diào)度業(yè)務(wù)機(jī)制，避免計(jì)量環(huán)節(jié)漏洞，減少操作人員；提高計(jì)量數(shù)據(jù)安全和系統(tǒng)穩(wěn)定性及計(jì)量速度。

2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

建立適合生產(chǎn)、經(jīng)營、管理的信息化計(jì)量平臺，實(shí)現(xiàn)所有計(jì)量調(diào)度業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、電子化和集成化；

集中管理各個(gè)計(jì)量點(diǎn)，流程規(guī)范，業(yè)務(wù)部門統(tǒng)一管理、調(diào)度，實(shí)現(xiàn)快速的遠(yuǎn)程自動計(jì)量，保證公司物流的順暢。

集中計(jì)量降低了計(jì)量人員的工作強(qiáng)度和技術(shù)要求，遠(yuǎn)程計(jì)量業(yè)務(wù)隨機(jī)分配，計(jì)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(wù)可實(shí)現(xiàn)自動計(jì)量或現(xiàn)場自助計(jì)量，提高計(jì)量速度。

計(jì)量過程實(shí)現(xiàn)視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控，視頻信息與物流信息、車輛信息一一對應(yīng)，實(shí)時(shí)掌握車輛和計(jì)量的全過程，利用紅外探測技術(shù)確保車輛完全上秤，達(dá)到準(zhǔn)確計(jì)量。

提高計(jì)量業(yè)務(wù)的整體作業(yè)效率，單車遠(yuǎn)程計(jì)量處理時(shí)間<30 s。

運(yùn)用任務(wù)調(diào)度機(jī)制，均衡各個(gè)計(jì)量點(diǎn)的計(jì)量負(fù)荷，做到全天候的高效、有序計(jì)量。

計(jì)量員均在計(jì)量中心進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和操作，工作環(huán)境和強(qiáng)度大大改善，體現(xiàn)了企業(yè)以人為本的科學(xué)管理理念。

實(shí)現(xiàn)一車一卡，計(jì)量過程實(shí)行 IC 卡一卡通管理，IC 卡與計(jì)量業(yè)務(wù)綁定，RFID 卡與車輛綁定。

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

業(yè)務(wù)邏輯控制嚴(yán)密、設(shè)置靈活，各種業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理；每車業(yè)務(wù)從開始到結(jié)束要完成所有的操作步驟，否則無法完成本車計(jì)量。

計(jì)量過程信息監(jiān)控復(fù)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(jìn)行追溯和復(fù)現(xiàn)。

實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控，設(shè)備故障、網(wǎng)絡(luò)故障自動提示。

實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場計(jì)算機(jī)、儀表、讀卡器等設(shè)備遠(yuǎn)程斷電復(fù)位。實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場稱重儀表的遠(yuǎn)程清零。

3.系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

3.1 車輛電子車牌管理

實(shí)現(xiàn)地磅現(xiàn)場無人值守遠(yuǎn)程計(jì)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(jìn)入公司物流每個(gè)環(huán)節(jié)的唯一憑證，對于經(jīng)常進(jìn)出集團(tuán)公司的固定車輛，可辦理長期卡一卡通業(yè)務(wù)，系統(tǒng)存儲該車輛的車號、車主、車輛圖片、車架號、發(fā)動機(jī)號、原始皮重等信息。采用紙質(zhì) RFID 電子標(biāo)簽（或陶瓷標(biāo)簽）粘貼到汽車擋風(fēng)玻璃上，利用 RFID 卡具有易碎、防拆、全球唯一編碼等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)車輛和 RFID 卡的綁定。對較少進(jìn)出公司的車輛在進(jìn)門時(shí)辦理臨時(shí)一卡通業(yè)務(wù)，車輛出廠時(shí)收回臨時(shí)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(wù)信息綁定

可先保留現(xiàn)在的準(zhǔn)運(yùn)證模式，準(zhǔn)運(yùn)證可增加車號、憑證號或業(yè)務(wù) ID 號，方便計(jì)量時(shí)通過錄入 ID 號自動調(diào)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(shè)施，減少用戶的重復(fù)投資，降低系統(tǒng)資金投入。通過對包鋼計(jì)量秤房設(shè)備進(jìn)行升級改造，實(shí)現(xiàn)每個(gè)地磅計(jì)量點(diǎn)的無人值守，計(jì)量人員全部集中到計(jì)量中心通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對每臺汽車衡實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控、語音對講及計(jì)量過程控制。

（1）采用 6C 電子標(biāo)簽，升級遠(yuǎn)距離 RFID 讀卡器主機(jī)，車輛上秤時(shí)自動識別車輛信息。最大讀卡距離可達(dá) 8 m 以上。采用 RFID 卡可以確定車輛的唯一性，防止司機(jī)通過倒換車牌、套牌等行為進(jìn)行作弊。應(yīng)用 RFID 射頻識技術(shù)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(guān)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(guān)，實(shí)時(shí)監(jiān)測車輛在臺面上的位置，只有當(dāng)車輛停在規(guī)定范圍內(nèi)、無外界車輛影響才能進(jìn)行計(jì)量。

（3）遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控:通過遠(yuǎn)程視頻查看車牌、車輛位置、計(jì)量情況并抓拍計(jì)量時(shí)的車輛圖片，可進(jìn)行計(jì)量數(shù)據(jù)疊加，作為原始數(shù)據(jù)，實(shí)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(gè)輸入/6 個(gè)輸出）：實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的遠(yuǎn)程啟動與復(fù)位、照明控制，紅外輸入、印機(jī)狀態(tài)信號輸入等。

（5）數(shù)據(jù)采集：通過 RS232 串口實(shí)時(shí)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(jì)量中心

（1）設(shè)計(jì)消息服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)計(jì)量業(yè)務(wù)的自動分配和轉(zhuǎn)發(fā)。

（2）設(shè)計(jì)計(jì)量操作臺 10~20 個(gè)，用于地磅的計(jì)量。每個(gè)操作臺配備語音對講設(shè)備，實(shí)現(xiàn)計(jì)量時(shí)和現(xiàn)場客戶的實(shí)時(shí)語音溝通。

（3）設(shè)計(jì)軌道衡遠(yuǎn)程計(jì)量 5~10 臺。

（4）UPS 電源、機(jī)房電源、接地、裝修、空調(diào)等應(yīng)滿足要求。

4.業(yè)務(wù)流程管理

相關(guān)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(shí)提供遠(yuǎn)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(jì)劃，供過磅時(shí)自動匹配調(diào)用；還可以由司機(jī)自助作業(yè)（刷卡/手工輸入）。

車輛上磅后進(jìn)入遠(yuǎn)程集中作業(yè)，通過系統(tǒng)動態(tài)分配的遠(yuǎn)程作業(yè)客戶端完成現(xiàn)場的視頻、對射、儀表、語音等的遠(yuǎn)程連接，實(shí)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(diào)用并生成對應(yīng)的臨時(shí)數(shù)據(jù)/磅單數(shù)據(jù)。

稱重完成后，根據(jù)設(shè)置在磅房打印磅單以及在集中司磅點(diǎn)打印磅單。

5.系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

5.1 計(jì)量稱重系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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

協(xié)議建立和現(xiàn)場計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的鏈接，實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的傳遞等，要求數(shù)據(jù)傳遞的實(shí)時(shí)性、安全性和穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)各計(jì)量點(diǎn)和計(jì)量計(jì)算機(jī)信息采集功能，任務(wù)監(jiān)控、任務(wù)排隊(duì)、任務(wù)自動分配和記錄功能。遠(yuǎn)程計(jì)量模塊作為 TCP 客戶端完成所有計(jì)量操作過程。

服務(wù)器隨機(jī)分配計(jì)量業(yè)務(wù)，從而最大限度的解決了各計(jì)量站點(diǎn)、計(jì)量業(yè)務(wù)的負(fù)荷均衡問題，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場站點(diǎn)無人值守、遠(yuǎn)程集中計(jì)量，系統(tǒng)通過 Socket技術(shù)，按照約定的通訊協(xié)議上實(shí)現(xiàn)計(jì)量業(yè)務(wù)的自動管理。

5.2 RFID 管理功能

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

5.3 設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

計(jì)量中心可監(jiān)控到現(xiàn)場所有設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，如紅外、照明、計(jì)算機(jī)、儀表、打印機(jī)（色帶、紙張、缺紙、故障）、UPS 電源，并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程清零、設(shè)備復(fù)位等。

5.4 基礎(chǔ)信息管理

主要包括數(shù)據(jù)字典維護(hù)、衡器基礎(chǔ)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(jì)報(bào)表設(shè)計(jì)

可以根據(jù)用戶的具體要求和報(bào)表格式要求產(chǎn)生統(tǒng)計(jì)報(bào)表，或根據(jù)自定義條件進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢，并生成相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表，數(shù)據(jù)內(nèi)容根據(jù)權(quán)限進(jìn)行設(shè)置。

5.6 數(shù)據(jù)發(fā)布設(shè)計(jì)

計(jì)量數(shù)據(jù)可以進(jìn)行 WEB 數(shù)據(jù)發(fā)布，凡是在局域網(wǎng)內(nèi)的授權(quán)用戶均可進(jìn)行查詢，也可以按照權(quán)限進(jìn)行限制等。

6.結(jié)束語

系統(tǒng)實(shí)施后，可實(shí)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(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)動態(tài)性、及時(shí)性和公開性，最大程度減少人為因素的干擾，提升公司計(jì)量管控水平，達(dá)到協(xié)同高效、陽光計(jì)量的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)公司汽車運(yùn)輸物流從進(jìn)廠計(jì)量、廠間計(jì)量、卸驗(yàn)貨、出廠、倉儲等各環(huán)節(jié)的順暢高效。