地磅集中計量系統 ATM 機票據功能的改造和完善

安鋼集中計量系統于 2013 年 3 月開始實施，經過 3 個月的安裝調試，于 2013 年 6 月 15 日投入運行，該系統拋棄了以往單機現場計量的工作方式，采用了以網絡為主的集中計量方式，計量現場沒有工作人員，避免了司機與計量人員的接觸，達到協同高效、陽光計量、減員增效的目的。

0.地磅集中計量的基本流程

地磅集中計量系統中主要涉及到地磅過磅，通過在磅房現場安裝一整套設備，使儀表重量信號和現場圖像能夠在網絡中傳輸，在遠程電腦上安裝系統軟件，采集磅房的儀表重量信號，顯示磅房現場視頻信號。當過磅汽車第一次上秤時，系統軟件中將會提示“有車上秤”，司機在磅房現場的讀卡器上刷所持有的計量卡，卡里面有車號等相關信息，刷卡時卡里面的信息在系統軟件的界面上顯示，司磅員可以通過系統軟件中的視頻窗口核對車號是否正確，同時也可以全方位地監控磅房現場，當儀表數據穩定后，司磅員點擊“保存”按鈕，將第一次過磅數據和過磅圖像保存到系統數據庫中; 當過磅汽車第二次上秤時，司機也是在磅房現場刷計量卡，系統根據卡號和車號在數據庫中找到第一次過磅的信息，并且將第一次過磅信息顯示在軟件界面上，當儀表數據穩定后，司磅員點擊“保存”按鈕，系統根據第一次過磅的重量和第二次過磅的重量求出汽車所載物資的凈重，形成一條完整的過磅記錄，并將其保存在系統數據庫中。

1.ATM 機票據系統的構架

由于司機需要結算運費，所以在過磅完成后，系統還需要給司機提供過磅憑證，系統提供的憑證需要滿足以下幾點需求:

1) 能夠全面反映過磅信息;

2) 能夠保存一段時間; 3) 過磅完成后司機能及時地領取到憑證。計量系統參考銀行的自動取款機，在磅房現場安裝了一個機柜，在機柜中安裝一臺熱敏打印機，系統可以通過網絡來控制該打印機，在汽車過磅完成后，司磅員在軟件界面點擊“打印票據”按鈕，過磅信息就通過票據打印機打印出來，司機自己取走即可。

ATM 機票據系統，置于每個磅點現場與司機溝通的 ATM 機柜窗口中。它是以硬件為主、軟件為輔的打印票據平臺，硬件組成部分有 Epson M － T532AP 嵌入式熱敏打印單元、天浩 TH － P101 打印服務器; 軟件部分是計量員操作的計量軟件界面中的打印計數器。

票據系統的工作原理方框圖見圖 1。

票據系統給集中計量帶來的便利: 1) 根據計量系統中的過磅信息打印過磅單，避免了人為造成的筆誤; 2) 票據打印機的應用提高了集中計量系統的實用性，節約了紙張，過磅完成即能打印票據，提高了過磅效率; 3) 票據打印機安裝簡單，故障率低，便于日常維護; 4) 票據打印機的使用，降低了企業的管理成本，間接提高了利潤; 5) 票據打印機打印出來的過磅單字體規整，格式清晰，有利于信息的傳遞。基

于以上優點，票據打印機成為了集中計量系統中不可缺少的一部分。

2.ATM 機票據系統存在的缺陷分析

1) 缺陷一是這個系統在設計時提出了票據剩余數量的提示功能，就是計量員操作的計量軟件界面中的打印計數器。但是在投入使用的過程中，發現原來的提示功能如同虛設，原因是沒有考慮到現場實際問題，因為提示功能采用的方法是打印一次就計數一張，一卷打印紙一共可以打 500 張左右，但現場由于種種原因( 如灰塵大) ，經常出現卡紙或吐紙情況，計數就不準了，一卷打印紙就不能打出 500張。如果不能及時掌握并更換新的打印紙，會對計量秩序和聲譽帶來一定的負面影響，如外地司機需要票據回程，本地司機有的不肯離開會造成堵車等。

2)  缺陷二是該系統采用的是 80 mm × 80 mm

的熱感應打印紙，根據磅房使用量推算，一卷紙大概可以使用 2 天左右，更換頻率很高。采購使用 150 mm × 80 mm 的大卷打印紙后，換紙頻率由原來的 2天延長至 7 天，很大程度上減輕了維護人員的換紙頻率，而且減少了用紙的成本，大卷紙價錢比原來的紙按量計算少了三分之一。但 150 mm × 80 mm 打印紙投入使用后，出現了打印內容重疊、模糊不清的現象，經過了解，是大卷紙太重，打印機走紙打滑造成，給計量票據完整性帶來很大的弊端。

3.ATM 機票據系統的完善和改進

3． 1  對缺陷一的改進

因打印紙是圓柱形，隨著紙張的減少，圓柱形的直徑會慢慢變小。我們提出了用限位開關的想法，這種方法雖然可行，但使用限位開關會對今后換紙帶來麻煩，而且一不小心容易使限位開關變形，最后失去限位功能。因此從機械部件入手改造的方案最終失敗。

了解了光電檢測開關的類型和功能后( 見表 1) ，大家一致認為用光電檢測限位開關比較合理。根據現場使用環境，最終選定了漫反射型光電開關 E3F1－ DS5C4，這種開關有以下特征: 1) 有效作用距離是由目標的反射能力、表面性質和顏色決定的，所使用的打印紙是白色的，反射效果最好; 2) 當開關由單個元件組成時，通常是可以達到粗定位; 3) 采用背景抑制功能調節測量距離; 4) 對目標上的灰塵敏感，對各種變化的反射性能敏感。該型號開關的有效檢測距離為 5 cm，正好是 150 mm × 80 mm 打印紙的檢測距離。光電開關安裝效果圖見圖 2。

光電開關選型確定后，下一步是解決怎樣將檢測信號傳輸到計量員電腦上的問題。由于磅房現場采集信號是由 MOXA IO 服務器采集，而且還有預留端口，采集端口信號輸入類型符合光電開關 E3F1 － DS5C4 信號類型，因此信號傳輸問題得到解決。對于在計量系統軟件畫面中設計缺紙提醒窗口的問題設計方案如下: 當缺紙時，MOXA IO 會發出 ON 指令，計算機得到 ON 或者 OFF 信號，通過程序判斷，在計量界面上紙張正常顯示紅色圖標，反之出現正常圖標，司磅員通過缺紙提醒，馬上通知調度人員安排換紙。經過改造，缺陷一得到圓滿解決。缺紙提醒程序界面見圖 3。

3． 2 對缺陷二的改進

經過咨詢 Epson 打印機廠家技術人員，了解到該票據打印機最大使用紙張尺寸為 80 mm × 80 mm，

如果換成 150 mm × 80 mm 的紙張會出現打印內容缺少和不走紙等現象。如果一定要使用 150 mm × 80 mm 的紙張，要加裝大卷紙走紙裝置，廠家還提供了改裝圖。但是這些改裝措施不適應我們現場的

ATM 機環境。

鑒于廠家提供的方案行不通，只能從其他方面入手。從現場觀察情況來看，走紙不順是打印紙太重、打印機走紙電機壓輥摩擦系數不高造成的，唯一的解決方法是減少打印紙轉動的摩擦力。

最先采取的措施是用帶軸承的打印紙支撐棒替換原來的塑料支撐棒，試驗表明這種支撐棒結構復雜而且容易損壞。后來發現用不銹鋼管做打印紙支撐棒是最佳選擇，但市場上沒有合適的不銹鋼管賣，最后發現廢舊倉庫里面有很多報廢的測溫管，其直徑和光滑度正好可滿足支撐棒的需要。用測溫管做支撐棒的摩擦力比原來用塑料支撐棒的摩擦力小了近一半，因此缺陷二得到解決。

4.結 語

改造后的票據系統自投入使用至今已有一年半時間，未出現過一起因票據機缺紙影響計量的事故，這項改造已經在兄弟單位推廣使用。