地磅遠程稱重系統設計方案

通過對包鋼現有遠程計量系統的改造，由遠程計量中心進行統一調度、分配、接管計量任務，整體提高汽車運輸物流環節的運行效率和服務水平；系統利用 RFID 無線射頻技術、視頻監控及音頻傳輸技術，結合計算機網絡，建立集圖像、聲音、現場設備控制、數據采集于一體的遠程稱重控制系統。

1.引言

包鋼計量處通過企業自主研發軟件，安裝 RFID讀卡器、視頻監控、語音等設備，已逐步實現 25 臺地磅、19 臺軌道衡的遠程計量或自助計量，在同類行業當中具有較高的計量管理水平和計量防作弊的能力，但同時也存在一些亟需完善和技術改進的地方，主要表現在：優化計量調度業務機制，避免計量環節漏洞，減少操作人員；提高計量數據安全和系統穩定性及計量速度。

2.系統設計目標

建立適合生產、經營、管理的信息化計量平臺，實現所有計量調度業務數據的規范化、標準化、電子化和集成化；

集中管理各個計量點，流程規范，業務部門統一管理、調度，實現快速的遠程自動計量，保證公司物流的順暢。

集中計量降低了計量人員的工作強度和技術要求，遠程計量業務隨機分配，計量人員與衡器的隔離，杜絕人為串通作弊現象。

部分業務可實現自動計量或現場自助計量，提高計量速度。

計量過程實現視頻實時監控，視頻信息與物流信息、車輛信息一一對應，實時掌握車輛和計量的全過程，利用紅外探測技術確保車輛完全上秤，達到準確計量。

提高計量業務的整體作業效率，單車遠程計量處理時間<30 s。

運用任務調度機制，均衡各個計量點的計量負荷，做到全天候的高效、有序計量。

計量員均在計量中心進行遠程監控和操作，工作環境和強度大大改善，體現了企業以人為本的科學管理理念。

實現一車一卡，計量過程實行 IC 卡一卡通管理，IC 卡與計量業務綁定，RFID 卡與車輛綁定。

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

業務邏輯控制嚴密、設置靈活，各種業務實現閉環管理；每車業務從開始到結束要完成所有的操作步驟，否則無法完成本車計量。

計量過程信息監控復現，為事件的追溯提供查詢手段，出現問題可以通過系統日志和錄像進行追溯和復現。

實現對現場設備的遠程集中監控，設備故障、網絡故障自動提示。

實現對現場計算機、儀表、讀卡器等設備遠程斷電復位。實現對現場稱重儀表的遠程清零。

3.系統方案設計

3.1 車輛電子車牌管理

實現地磅現場無人值守遠程計量、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”是系統遵循的原則，這是車輛進入公司物流每個環節的唯一憑證，對于經常進出集團公司的固定車輛，可辦理長期卡一卡通業務，系統存儲該車輛的車號、車主、車輛圖片、車架號、發動機號、原始皮重等信息。采用紙質 RFID 電子標簽（或陶瓷標簽）粘貼到汽車擋風玻璃上，利用 RFID 卡具有易碎、防拆、全球唯一編碼等特點，實現車輛和 RFID 卡的綁定。對較少進出公司的車輛在進門時辦理臨時一卡通業務，車輛出廠時收回臨時卡。IC 卡可以作為副卡與 ID 卡綁定后作為輔助卡使用，IC 卡可以傳遞數據信息。

3.2 車輛業務信息綁定

可先保留現在的準運證模式，準運證可增加車號、憑證號或業務 ID 號，方便計量時通過錄入 ID 號自動調取物料及收發貨單信息。

3.3 地磅現場采集

將盡量利用現有的硬件設施，減少用戶的重復投資，降低系統資金投入。通過對包鋼計量秤房設備進行升級改造，實現每個地磅計量點的無人值守，計量人員全部集中到計量中心通過計算機網絡對每臺汽車衡實現遠程視頻監控、語音對講及計量過程控制。

（1）采用 6C 電子標簽，升級遠距離 RFID 讀卡器主機，車輛上秤時自動識別車輛信息。最大讀卡距離可達 8 m 以上。采用 RFID 卡可以確定車輛的唯一性，防止司機通過倒換車牌、套牌等行為進行作弊。應用 RFID 射頻識技術流程圖如圖 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，實時監測車輛在臺面上的位置，只有當車輛停在規定范圍內、無外界車輛影響才能進行計量。

（3）遠程視頻監控:通過遠程視頻查看車牌、車輛位置、計量情況并抓拍計量時的車輛圖片，可進行計量數據疊加，作為原始數據，實現事故再現和問題追溯。

（4）采用 MOxa E1214 以太網 I/O 模塊（6 個輸入/6 個輸出）：實現對現場設備的遠程啟動與復位、照明控制，紅外輸入、印機狀態信號輸入等。

（5）數據采集：通過 RS232 串口實時采集現場稱重儀表數據，分析數據判斷車是否輛上秤，以及車輛在秤臺上的狀態；流程圖如圖 2

3.4 建立集中計量中心

（1）設計消息服務器,實現計量業務的自動分配和轉發。

（2）設計計量操作臺 10~20 個，用于地磅的計量。每個操作臺配備語音對講設備，實現計量時和現場客戶的實時語音溝通。

（3）設計軌道衡遠程計量 5~10 臺。

（4）UPS 電源、機房電源、接地、裝修、空調等應滿足要求。

4.業務流程管理

相關單位和部門提出過磅申請（一般是過磅手工票據），在磅房過磅時提供遠程司磅員查看使用；或者系統接收來自上級系統的委托數據，獲取車輛的物資信息和過磅計劃，供過磅時自動匹配調用；還可以由司機自助作業（刷卡/手工輸入）。

車輛上磅后進入遠程集中作業，通過系統動態分配的遠程作業客戶端完成現場的視頻、對射、儀表、語音等的遠程連接，實現過程的自動檢測、控制和提示。

根據不同類型的衡器，系統采用不同的采集方式；采集后的重量執行匹配調用并生成對應的臨時數據/磅單數據。

稱重完成后，根據設置在磅房打印磅單以及在集中司磅點打印磅單。

5.系統功能設計

5.1 計量稱重系統設計

計量稱重系統包含計量現場數據采集、任務調度服務、遠程計量等，計量采集模塊需要采集現場所有硬件設備的數據，來車后自動向服務器發起計量申請。任務調度管理作為 SocketServer 端通過 TCP

協議建立和現場計算機、遠程計算機的鏈接，實時監控數據的傳遞等，要求數據傳遞的實時性、安全性和穩定性，實現各計量點和計量計算機信息采集功能，任務監控、任務排隊、任務自動分配和記錄功能。遠程計量模塊作為 TCP 客戶端完成所有計量操作過程。

服務器隨機分配計量業務，從而最大限度的解決了各計量站點、計量業務的負荷均衡問題，實現了現場站點無人值守、遠程集中計量，系統通過 Socket技術，按照約定的通訊協議上實現計量業務的自動管理。

5.2 RFID 管理功能

固定車輛發放 6C RFID 電子標簽，標簽粘貼于車輛擋風玻璃上，每個 RFID 的 ID 號具有唯一性，通過 ID 號識別車輛，RFID 采用紙質防撕或陶瓷易碎的標簽，如果故意撕扯，電子標簽損壞，防止換標簽。系統具備辦卡、注銷、黑名單等管理。

5.3 設備監控系統

計量中心可監控到現場所有設備的運行狀態，如紅外、照明、計算機、儀表、打印機（色帶、紙張、缺紙、故障）、UPS 電源，并可實現遠程清零、設備復位等。

5.4 基礎信息管理

主要包括數據字典維護、衡器基礎數據管理、物料品名信息管理、客戶信息管理等功能。

5.5 統計報表設計

可以根據用戶的具體要求和報表格式要求產生統計報表，或根據自定義條件進行數據查詢，并生成相應的統計報表，數據內容根據權限進行設置。

5.6 數據發布設計

計量數據可以進行 WEB 數據發布，凡是在局域網內的授權用戶均可進行查詢，也可以按照權限進行限制等。

6.結束語

系統實施后，可實現物流各環節處于可控狀態，陽光操作，數據具有準確性、實時動態性、及時性和公開性，最大程度減少人為因素的干擾，提升公司計量管控水平，達到協同高效、陽光計量的目標，實現公司汽車運輸物流從進廠計量、廠間計量、卸驗貨、出廠、倉儲等各環節的順暢高效。