系統與許廠煤礦原有綜合自動化系統、地磅稱重防作弊、視頻監控系統相互配合，利用物聯網技術，實現遠程自動裝車控制，杜絕車 輛稱重作弊、煤種作弊，有效提高煤炭運銷現場管理水平，提高工作效率。

一、系統現狀分析

淄礦集團許廠煤礦地銷煤通過運載卡車進行運輸，整個裝運環節分 為進大門、過空車、裝煤、過重車、出大門五大部分。針對近幾年地磅 稱量過程中出現的種種作弊手段，許廠煤礦在國內率先使用智能地磅稱重管理系統，杜絕稱重作弊現象，基本解決了稱重系統穩定性的問題。

隨著許廠煤礦地銷煤的比重在逐年遞增,煤炭稱重管理任務日益加 重。原有的地磅稱重裝車管理系統的不足之處逐步暴露：

原有的稱重軟件只對車輛過磅過程進行管理，而裝車環節沒有涉 及，無法對車輛裝載何種煤種做出有效的管理，經常出現買差煤裝好煤 的情況。由于缺乏防作弊技術措施，車主使用各種作弊手段企圖謀取不 法的經濟利益，既有裝車司機內部作弊、也有外來司機作弊、更有司機 與裝車員串通作弊的現象屢禁不止，甚至出現裝車司機受到毆打的情 況。這種現象已嚴重干擾了企業的正常生產經營秩序，給企業財務收入 造成的損失少則幾十萬多則幾百萬。

同時全國各級政府正在大力開展車輛超限超載專項整治工作，對全 國煤炭生產和經營企業的計量裝載情況進行全面檢査，從源頭上控制超 限裝載，一旦發現超限裝載情況對煤炭生產和經營企業和車主都要進行 嚴厲處罰。作為車主，為了確保自身經濟利益，降低成本，既不想超載， 也不希望少裝。因此車主在裝煤之后，需要到重車磅過磅，如果少裝， 車主會到煤場加煤，如果多裝，又需要到煤場卸煤，來回折騰很多次， 煤場本身就場地較為狹小，非常容易堵車，嚴重影響煤炭生產和經營企 業的正常生產秩序。

物聯網技術一個重要的技術特征是在現有信息化網絡的基礎上,借 助于RHD技術和傳感技術，去實現對物體的設別、跟蹤和控制，實現 對生產流程的追述和問責。例如，郵包的全稱跟蹤，食品生產過程的追 述，蔬菜從種植、運輸、銷售全過程的監控等等應用，都是物聯網的具 體應用。這些事例表明，對于移動物體，物聯網在追蹤和監控方面比傳 統技術更具有優勢。在煤礦的汽車裝運生產作業過程中，汽車作為一個 流動的物體，從空車過磅、選擇不同的煤種進行裝運、重車過磅，到領 路條出礦的各個環節中，都是生產作業的主要信息來源和主要監控對 象。如利用物聯網技術對汽車進行作業設別、跟蹤和歷史記錄査詢，并 輔之自動控制技術、信息化技術及圖像監視技術，即可實現煤炭汽車裝 運的防作弊、自動定量、定煤種裝車作業。

檢索資料表明，目前國內外還沒有完整的具有車輛設別、定量裝車 等綜合功能的煤炭汽運監控系統，為此開發該系統，對汽車裝載過程進 行整體控制，有效提高了煤炭運銷現場管理水平，大大提高了工作效率。

二、主要研究工作

本項目的主要目標為完成煤炭裝車管理系統，與許廠煤礦原有綜合 自動化系統、地磅稱重防作弊、視頻監控系統相互配合，利用物聯網 技術，實現遠程自動裝車控制，杜絕車輛稱重作弊、煤種作弊，有效提 高煤炭運銷現場管理水平，提高工作效率。

(一）利用RFID技術進行車輛身份設別，通過磅房、裝車點安裝 的設別裝置，全程跟蹤車輛的作業流程。

(二）實現與集控室的環網通訊，從運銷管理系統自動獲取車輛裝 載煤種信息，并與裝車設備（給煤機、膠帶、皮帶秤等）控制裝置閉鎖， 實現車輛與煤種關聯、銷售數量與車輛噸位和裝車數量關聯，避免煤種 錯裝和超載。

(三）顯示車輛信息，如煤種、皮重、預定裝載凈重、預定裝載毛 重信息等，直接顯示在集控室上位機顯示屏上。

(四）自動控制現場給煤機，裝載司機在集控室遠程控制煤炭裝載， 保障員工人身安全，杜絕裝車人員與司機勾結作弊。

(五）實現網絡數據發布，管理人員可隨時查詢裝車情況。與公共 網絡接口設置硬件防火墻，杜絕網絡攻擊。

三、關鍵技術

(一）解決車輛設別、跟蹤，及銷售數據、裝車控制系統的數據（信 息）關聯。

(二）解決各裝載點工業控制器與集控室遠程通訊問題，實現數據 的實時通訊，方便裝車人員遠程控制煤炭裝載。

(三)實現工業控制器與現場設備通訊，解決接口兼容問題。

(四）現場設備控制及工作狀態采集，實現遠程控制。

(五）作業操作與實時圖像的采集和存儲。

四、采用的研究、實驗方法和技術路線（包括工藝流程） 綜合多種技術理論知識建立煤礦煤場裝車智能遠程監控系統，系統總體結構圖如下圖所示.

由于給料工作環境惡劣，污染嚴重，故對控制產品提出了較髙要求。 充分考慮到了現場環境的惡劣性，把可靠性、穩定性指標放在首位，采 用西門子公司PLC對給料機進行自動控制。

系統所有PLC通過光纖工業以太網與上位機互聯，實現對煤倉給 料機、皮帶給料機遠程集中控制。通過RFID智能卡讀寫器，對需要裝 車的車輛進行智能卡i只別，通過唯一的智能卡ID號從地磅稱重防作 弊系統自動獲取車輛裝載煤種信息，如煤種、皮重、預定裝載凈重、預 定裝載毛重信息等，直接顯示在集控室上位機顯示屏上。系統自動核對 本裝車點煤種信息，防止錯裝，杜絕裝車過程中的作弊行為。

汽車開始裝車后，重量傳感器數據自動顯示在上位機顯示屏上，上 位機同時顯示已裝載毛重、預定裝載凈重、預定裝載毛重。系統自動核 對已裝載毛重和預定裝載毛重，通過PLC控制電機開停，達到精確定 量裝車0的。每個裝車點加裝鈴聲和聲光報警裝置，通過鈴聲和聲光進 行溝通。

系統實現了煤炭給料過程的定量自動控制，大大提高了給料速度， 一個操作員可以同時控制好幾個給料機，大大提高了勞動生產率；同時 由于采用了智能卡識別技術和遠程集中控制技術，杜絕了裝車過程中的 作弊現象；采用了 PLC控制技術，對給料過程可以進行更為精確的自 動控制。

系統具體控制流程如下：

1.司機根據提示將車輛停到指定位置。

2.操作員通過現場已有的攝像頭看到車輛到位，按下掃描按鈕， RFID天線掃描車號，通過唯一的ID號從地磅稱重防作弊系統自動獲 取車輛裝載煤種信息，如煤種、皮重、預定裝載凈重、預定裝載毛重信

息等。系統自動核對本裝車點煤種信息，防止錯裝，杜絕裝車過程中的 作弊行為。

3.讀卡器讀取的信息直接顯示集控室上位機上，PLC記錄車輛信息。

4.系統確認后，汽車開始裝煤，重量傳感器數據自動顯示在集控 室上位機上。皮帶機裝車時系統自動核對已裝載毛重和預定裝載毛重， 通過PLC控制電機開停，達到精確定量裝車目的。

5.每個裝車點加燈光報警裝置，通過鈴聲和聲光進行溝通。

五、結束語

系統實現了煤炭給料過程的定量自動控制，大大提高了給料速度， —個操作員可以同時控制好幾個給料機，大大提高了勞動生產率；同時 由于采用了智能卡識別技術和遠程集中控制技術，杜絕了裝車過程中的 作弊現象；采用了 PLC槨制技術，對給料過程可以進行更為精確的自 動控制。裝車系統與許廠煤礦原有煤炭運銷管理信息系統、汽車衡稱重 防作弊系統相互配合，對汽車進大門、過空車、裝煤、過重車、出大門 五大環節進行整體控制，有效提高了煤炭運銷現場管理水平，大大提高 了工作效率。以年多裝運10000噸煤計，每年可新增產值100萬元。

另外，裝運過程排除人了為因素和操作員的直接參與，既防止了串 通作弊，又保障了工作人員的安全，故系統實施具有良好的社會效應， 具有推廣意義。