汽車衡進銷計量智能稱重管理系統實踐與運用

傳統的汽車衡稱重都是企業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、高效的工作環境，并考慮到以后保養、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在電廠原料及副產品運送系統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，實現計量數據的統一存儲。煤車進廠后在地磅刷卡器上刷卡后，計量系統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。

由于稱重作業過程人為因素較多，容易發生差錯和產生漏洞，稱重的效率也得不到有效提升。改造后系統主要由電子汽車衡、計算機、打印機、視頻監控、無線射頻讀卡系統、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，在車輛稱重監管區，采用射頻自動識別過磅車輛，配有視頻監控系統配合計算機自動完成稱重、放行過程的智能化稱重系統，能規范稱重流程，提高作業效率，且能有效避免人為作弊行為的發生。

2. 汽車衡稱重系統原狀

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務流轉，業務流轉過程中易出現缺乏監督、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概述

3.1系統概述

在 A、B系統汽車煤入廠東門崗處，設發卡、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，新卡只存儲由發卡系統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、稱重環節過濾掉供應商信息。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，系統自動將卡的狀態置為采樣完成。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，稱重過程中自動監控車輛停放于指定位置，系統自動將卡的狀態置為“稱重完成”。司機按照現場監卸人員的要求到指定地點卸車，接受完檢查后到監卸員處刷卡，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，系統自動將卡的狀態置為“卸車完成”，并將扣噸信息寫入計量系統服務器。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。回皮過程中，自動監控車輛停放于指定位置，回皮后系統自動將卡的狀態置為“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定好的流程進行，若不按照規定流程，即上一環節沒有走完，下一環節將不能夠進行，系統將自動提示司機。

3.2汽車衡智能稱重管理系統構成

（1）汽車衡數據采集系統。在車輛行進過程中，汽車衡數據采集系統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送給核心服務器，是整個系統的核心部件。

（2）入廠發卡系統。在入廠處建一個收票和發卡的地方，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）視頻監控系統。使用監控攝像24 h不間斷監控車輛過衡情況，并錄像，截圖存檔，以備事后查詢（見圖 3）。

（4）車輛控制系統。在秤體前后兩端各安裝兩對紅外線對射器。當紅外線發射器端發出的光束被阻擋無法到達紅外線接收端時，觸發接收端繼電器動作，有關接點的開關狀態發生變化，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（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。車輛在系統中每經過一個環節，系統都會發出語音提示，當監測到車輛有違規操作時，系統會及時發出警告（此時稱重數據將被拒絕保存），然后系統將告知來訪車輛如何正確操作并對其糾正，待系統確定沒有問題后便通知此車輛進入下一環節。

（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視車輛在磅上停靠的位置，攝像機用于監視車輛（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，系統自動將此卡所對應的煤車信息傳輸到采樣系統，采樣系統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：系統在感知有車輛進入后，啟動掃描系統及車輛前后檢測系統，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：系統在感知有車輛進入后，啟動掃描系統及車輛前后檢測系統，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，該環節需實現皮重校驗，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無人值守稱重系統特點

（1）數據的采集盡可能全部采用系統自動采集方式，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，提高生產作業效率。

（3）規范過磅流程，堵住漏洞，更有效地避免作弊情況的發生。

（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）根據企業需求定制額外的功能，可實現與生產系統等的無縫對接。

（8）集控中心與前端數據采集系統通過網絡連接，不增加額外的鏈路建設成本。

（9）系統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）使用車輛控制系統檢測車輛位置，防止車輛不完全上磅。

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

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

（4）地磅數據采集系統實時監控磅值變化過程，防止人為干擾地磅傳感器作弊。

（5）發卡時，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后，單車過磅只需 1 min左右。