地磅物資遠程集中計量系統設計方案

文章介紹地磅遠程集中計量系統，著重描述了該系統基本設計方案，系統的組成及軟件架構的設計思想,該系統很好地解決了司秤員業(yè)務負荷均衡分配的問題，實現了遠程自助計量和計量數據的手機查詢功能.

物資遠程集中計量,已成為企業(yè)優(yōu)化管理的大勢所趨。新鋼公司遠程集中計量一期項目,利用網絡技術將稱重數據、稱重控制信號、現場視頻等進行遠程傳輸,完成了8臺靜態(tài)軌道衡、4臺動態(tài)軌道衡和10臺輥道秤的遠程集中計量,實現了遠程集中自動計量。地磅計量由于業(yè)務流程復雜,涉及到武保處、物流公司、原料公司、銷售公司、財務等部門的業(yè)務和結算管理,地磅物資遠程集中計量在一期未能實現。目前,隨著企業(yè)“三項制度”改革的不斷推進,汽車衡物資遠程集中計量成為人們關注的焦點。新鋼公司的地磅共用14臺,分布在新鋼公司的南大門、西大門和北大門,采用一個計量房配一臺或二臺稱重臺面,每個稱重臺面又對應一臺電腦由一人操作的計量的方式。要將分布在廣闊區(qū)域的14臺地磅遠程集中到軋材綜合樓計量廳計量,不僅在技術上需要創(chuàng)新升級,在管理上還要進行流程再造。

1.方案及組成

基本設計方案:相關部門在MES系統上制定計劃,汽車司機在公司門崗持IC卡登記、匹配計劃(車號與計劃對應),進廠物資經化驗后,其IC卡應含有化驗信息,然后到汽車衡計量點刷卡進行自助稱重。司機下車后先將IC卡放置在地磅現場自助終端的讀卡器上，數采中間件獲取IC卡信息并將卡中信息傳遞給邏輯中間件，邏輯中間件通過網絡讀取信息，進行稱重派位，邏輯中間件將現場數據、視頻及計劃信息顯示在計量終端的電腦屏幕上，計量終端的司秤員確認后進行一次計量稱重采集，邏輯中間件對確認后的計量稱重數據進行業(yè)務處理，稱重數據經邏輯中間件將數據寫卡保存、轉發(fā)到現場自助終端的工業(yè)顯示器上.自助稱重工作結束.

流媒體服務器在派位后將圖像和聲音時時傳輸到計量終端的電腦顯示屏上，司秤員在計量終端的電腦顯示屏上進行稱重作業(yè),司機在現場自助終端與在計量終端的司秤員可以進行視頻和音頻交流.司秤員稱重確認時視頻服務器進行圖像抓拍保存.

進廠物資車輛經一次計量（毛重計量）在相應的地點卸貨，驗收人員用手持終端對IC卡進行信息掃描，并將相應的驗收信息（合格復磅等）寫入IC卡，這些信息是該車輛進行二次計量（皮重計量）的信息憑證；出廠物資車輛經一次計量（皮重計量）到裝貨點裝貨，發(fā)運部門將發(fā)運信息傳遞到該計量系統，車輛在汽車衡二次計量（毛重計量）后，刷卡通過門崗出廠.

進廠流程：登記、匹配計劃→化驗→一次計量（毛重計量）→驗收→二次計量（皮重計量）→出廠登記.

出廠流程：登記→一次計量（皮重計量）→裝貨→登記→匹配計劃→二次計量（毛重計量） →出廠.

遠程計量系統的組成：硬件和軟件兩部分組成:硬件架構由邏輯中間件、數采中間件、流媒體服務器、計量終端、現場自助終端、網絡及數據庫服務器等組成，如圖1所示.

現場自助終端包括工業(yè)顯示屏，讀卡設備及微攝像頭等.

邏輯中間件是整個系統的指揮部，負責計量終端稱重作業(yè)的派位，稱重數據的轉發(fā)及邏輯處

理；數采中間件負責采集處理現場數據和對現場設備的操作；語音及圖片服務器用于計量視頻的采集、語音的記錄、轉發(fā)、存儲，并且存儲計量過程圖片；流媒體服務器用于計量視頻的采集與存儲；計量終端用于司秤人員計量的操作；數據庫服務器采用windows集群技術實現冗余，保證數據存儲的穩(wěn)定性；BAK服務器實現數據庫的異地容災.

軟件架構由邏輯中間件、數采中間件、計量終端、手持終端開發(fā)、WEB查詢等組成.

1.1邏輯中間件

邏輯中間件是稱重計量系統的核心部件，負責與數采中間件，數據庫計量終端的通訊，統一

協調數據流的走向，完成計量的各個業(yè)務，如語音通語、流媒體視頻的調度與分配等.它包

含派位流程設計、電文通訊流程設計等.

1.1.1派位流程

派位流程的設計：計量終端設置一個空閑列表，汽車衡計量點設置一個申請列表.通過對兩個列表的判斷及操作，完成一個計量終端隨機應答一個汽車衡計量點的計量請求，派位成功后一個計量終端獲取相應汽車衡計量點現場設備的數據，并實現一對一通話，進行計量操作，如圖2所示.

1.1.2電文通訊流程設計片段，如圖3所示。

1.2數采中間件設計

數采中間件通過以太網對現場稱重儀表、溫度采集器、IC卡讀寫器、打印機、工業(yè)顯示器

、現場開關量點進行讀寫，其中現場稱重儀表、溫度采集器、IC卡數據工業(yè)顯示器以串口服務器接入以太網，打印機以并口服務器接入以太網，現場開關量點通過IO LOGIC開關量控制器接入以太網.

數采中間件另一個功能是與邏輯中間件的通訊，它將采集到的數據以條件觸發(fā)或實時傳送的

方式發(fā)給邏輯中間件，同時處理邏輯中間件發(fā)出的指令.通訊方式為電文方式.

1.2.1IO LOGIC控制功能

紅綠燈控制：當車輛上秤臺時亮紅燈，當秤臺為空時亮綠燈。

現場設備控制：司秤員可以遠程控制現場設備如：開關燈，接收應急按鈕等。

1.2.2讀寫器控制

IC卡是整個系統的重要運行介質，數采中間件通過讀寫器將IC卡的信息（計量信息卡號等信息）讀出，與汽車衡信息一起以電文的形式傳送到邏輯中間件，觸發(fā)派位；一次計量后邏輯中間件向數采中間件發(fā)送的信息，將來源碼、去向碼、品名碼、來源描述、去向描述、品名描述重量等信息寫入IC卡，設置一次計量標志；二次計量將重量寫入卡內，設置二次計量標志.

1.2.3儀表重量的讀取

采集中間件通過統一的接口從現場儀表讀取重量數據，采用電文的方式發(fā)送給邏輯中間件，邏輯中間件通過IC卡（觸發(fā)）發(fā)送給計量終端進行計量操作。

1.3計量終端設計

計量終端面向司秤人員提供了簡捷、友好的人機交互界面，具有一次計量、二次計量、修改刪除、計量異常提醒及司秤人員控制現場照明設備等的功能。

1.3.1無計劃手動計量界面

IC卡只有車號信息，無計量計劃，此時計量原則：應在同一汽車衡計量點完成一次計量和二次計量，如圖4所示.

1.3.2有計劃計量界面

MES系統有計量計劃，能取得計量信息時的稱重界面，如圖5所示.

1.4手持終端設計

在料場，驗收人員通過手持終端對記錄計量信息的IC卡卡進行讀寫操作，完成對計量信息的確認，并將確認的信息（合格重新計量）回傳到計量系統。

1.5手機網頁查詢

該系統利用邏輯中間件實現了數據庫與WEB服務器的隔離，系統通過硬件防火墻將網頁系統發(fā)布到外網，司機及有關單位利用手機可以實時查詢計量數據，達到取消流程間計量單據的目的,該系統采用HTML+css3的主流技術，流行瀏覽器可方便打開網頁，適合手機查詢?yōu)g覽.

1.6網絡設計

該系統網絡設計采用C/S架構和環(huán)網架構，監(jiān)控軟件實時對網絡流量、質量進行監(jiān)控，保證了網絡線路的穩(wěn)定可靠.

1.7流媒體中心視頻嵌入設計

遠程計量的核心之一是現場視頻的嵌入，流媒體中心將現場視頻接入視頻服務器，通過轉碼

轉制式等方式減少視頻流，實現視頻的統一調用，節(jié)約了網絡帶寬，同時有效地保障了視頻的質量.

2.其它

該系統采用一臺電腦對多個秤臺的計量模式，司秤人員與司機分離，稱重計量隨機分配，自動平衡各司秤人員工作量，縮短司機等候時間，確保物流的暢通；實行一車一卡制，IC卡與計量計劃相匹配，防止車輛重復計量，杜絕司機、司磅人員、料場或倉庫的收發(fā)貨人員之間可能的作弊現象。實現車輛全程跟蹤監(jiān)督，有效堵塞了物資流轉的漏洞。

該系統安裝了多臺全方位的視頻監(jiān)控和照明設備，實現了計量過程的實時監(jiān)控、圖像抓拍和

計量操作過程的截圖。視頻、圖片信息與物流信息、車輛信息一一對應，實時掌握計量的全過程，為計量追溯提供了查詢手段。

3.結束語

該系統由于利用了網絡、數據庫、HTML+css3等技術實現計量終端的隨機派位和計量數據的手機查詢，將流媒體軟件、語音、工業(yè)顯示屏等技術巧妙地融合到該系統中，使司秤人員與司機的交流更順暢友好，同時自動平衡司秤人員的工作量，該系統是新鋼公司鐵前、鋼后MES系統重要的數據來源，是新鋼公司MES系統重要組成部分和不可缺少的支撐系統。