汽車衡稱重廣泛應用與企業中,傳統的手工稱重模式弊病眾多。針對目前的能源、化工等企業在使用管理中汽車衡的實際現狀,通過使用微波自動識別技術、視頻監控技術以及新的數據采集等技術,建立的汽車衡自動稱重系統是集車輛信息的自動識別、語音自動指揮、即時抓拍稱重圖像、紅綠燈、道閘控制、大屏幕顯示等于一身的無人值守自動稱重系統。 

0.引言

由于電力、冶金、煤炭、化工等行業資源的緊缺和價格的不斷提高，計量的可靠、準確、高效及信息化等建設直接影響到企業實現其最大化利潤的目標。數據計量的準確與否已經影響到企業的發展，進出庫的數據計量的準確性，對企業的成本控制和銷售利潤會產生直接的影響。

無人值守汽車衡自動稱重系統是指汽車衡在無人值守和干預的情況下準確、迅速、穩定、安全可靠的完成整個稱重流程，操作人員和管理人員可以遠程的對計量的數據實施監控，進行查詢、統計、打印、結算等工作。同時也提高了計量效率、堵住了計量中人為誤差及人為作弊等漏洞、降低了企業管理成本及資源損耗。

1 .系統分析

1.1 需求分析

平頂山市是煤炭、電力、化工、冶金等大型企業較為集中的城市，目前該地的各大企業在計量管理中汽車衡的使用上，仍然停留在手工作業或基于獨立、分散的計量系統數據采集管理模式上，這樣的工作方式，存在著采集誤差大、數據統計匯總滯后、工作效率低或數據集成程度低、數據及系統維護量大等缺點，直接影響到企業的生產、運行、調度和計劃安排，急需解決技術問題降低開銷。

針對以上的現狀，建立企業汽車衡計量信息數據庫和分析模型，采用了微波自動識別技術、視頻監控技術及新的數據采集技術等進行了管理系統設計，包括數據庫設計、系統結構設計、主要模塊設計等，實現汽車衡計量管理自動化，從根本上解決數據計量中的舞弊行為，加強了職能部門對數據計量工作的監管。

1．2 稱重過程

該系統的稱重流程圖如圖 1 所示，車輛上榜之前，待稱重汽車停在停車線以外，光電開關不擋，汽車衡前的道閘門開啟，待測車輛駛入汽車衡，系統讀取電子標簽，并根據電子標簽讀取車輛信息并與數據庫服務器中所儲存的信息加以比較，判斷待測車輛和稱重的合法性。如果車輛未能讀取到電子標簽或者標簽信息不合法，系統提示“非稱量車輛請離開秤臺”，并由司磅員進行人工處理和操作。系統通過汽車衡前后的前后限位器判斷車輛是否停穩，如果未停穩，則提示：“請停車”；如果停穩則系統自動讀取該車基本信息；系統同時開始抓拍車輛的車身、車尾和車頭三個部位的及時圖片，系統存儲該車輛的稱重信息并提示該車輛“稱量完畢，請離開秤臺！”；車輛下汽車衡，汽車衡回到初始狀態，等待下一次稱量。

2.系統設計

2.1 系統框架結構設計

無人值守汽車衡自動稱重系統有管理終端盒稱量終端兩部分組成，系統的具體結構圖如圖 2 所示：

2.2 系統的主要模塊設計

2.2.1 管理終端

本系統的管理終端采用了 B/S 模型進行開發系統的管理終端，用戶不直接對數據庫進行操作，而是與程序編好的用戶界面進行對話。用戶通過網絡訪問服務器上的 Web 頁面。

系統管理員根據權限添加普通用戶；普通用戶可以添加基本的管理信息，可以對待稱重車輛的射頻卡信息進行錄入到數據庫中，也可以將車輛信息、貨物信息和管理人員的信息錄入到數據庫中。

管理部門遠程（通過電話線或網絡）對現場實施即時監控，對現在或過去某一特定時間的稱重狀況進行查詢或打印，對歷史數據及圖片進行分析。計量管理人員可以對稱重現場遠程監控，在遠程可以對計量數據進行監控、查詢、統計、打印、結算等。

2.2.2 稱重終端

系統的稱重終端主要是實現整個稱重系統的流程，主要包括車輛識別，車輛引導，車輛的定位，稱重，圖像的抓拍等。首先，有相關人員將待測車輛的基礎信息錄入到數據庫中，這些基礎信息包括：車牌號、車型、載重、標簽 ID 等。然后稱重終端的衡器在得到系統給定的指示后進入稱量的準備狀態，準備進行稱量工作。下面介紹稱重終端的各個子模塊的功能。

◆微波自動識別子模塊：實現對待稱重車輛的標簽進行識別，讀取標簽內的信息是否與數據庫中的相應信息一致，從而判斷其過衡合法性。該子模塊主要包含兩個部分：一個是對實現了管理 RFID 讀寫器，包括配置讀寫器的 IP，讀取周期，上傳周期，讀取方式等。另一個是讀取并處理車輛 RFID 標簽的功能，讀寫器按照讀寫周期不停的向系統上傳基本的 RFID 標簽信息，該模塊主要是過濾重復的標簽，進行分組，然后上傳。

◆圖像自動抓拍子模塊：將圖像鑲嵌在系統界面里，可在車輛稱毛重（皮重）時記錄其稱重瞬時保留稱重車輛的車頭、車尾、車廂三幅即時圖片，在二次稱重時系統界面里顯示前次稱量時的即時圖片，一方面起到對照作用，看該稱重車輛是否一致；另一方面作為歷史計量狀態存檔，可供計量管理部門或其他管理部門查詢。該模塊主要包含：配置和初始化視頻設備、抓拍和保存視頻文件和文件的回放等。

◆自動語音處理子模塊：該模塊為了保證整個稱重過程免除人工干預，完全由語音系統自動控制完成。根據車輛稱重的具體情況，自動選擇提示的語音，指示稱重車輛完成整個稱重流程，避免人為控制。

◆計量安全子模塊：對于車輛不完全上磅和稱重時增加配重等作弊情況加以自動判斷識別，并通過語音系統通知司機，具有皮重超差自動報警功能。該模塊包含兩個部分，一個是衡器檢定設置處理部分，根據實際情況建立多元線性統計數學模型，給數據采集提供依據；另一個部分是數據采集處理部分，對汽車衡稱量得到的數據進行處理，得到需要的稱量結果。

2.3 數據庫設計

數據庫的設計在整個稱重系統中所占的位置也非常重要，需要對車輛信息、標簽信息、貨物信息和稱重數據等都要在數據庫保存和管理。

在進行數據庫設計的時候原則上都要采用標準化合規范化，在數據庫的各個范式中，通常第三范式被認為性能、擴展性和數據完整性方面達到了很好的平衡，所以本系統在設計數據庫的時候，所有的表結構都要滿足第三范式。

3.總結

本文主要針對平頂山市各企業稱重管理效率低、統計困難和管理混亂的現狀，設計開發的基于微波技術自動識別車輛并完成全過程無人值守的自動稱重系統。不僅提高計量效率，提高計量的信息化水平，而且也能堵住計量中人為誤差及人為作弊等漏洞、降低企業管理成本及資源損耗的手段。在給各企業管理帶來效益的同時，也是平頂山市企業信息化管理的一大成果。該系統已經在神馬集團氯堿化工有限公司進行了試運行。