马钢汽车衡远程称重管理系统的设计应用

本文简要介绍了安徽马钢自动化工程公司（以下简称“马钢”汽车衡远程 称重管理系统的开发与应用，并对系统的设计和功能及其在马钢物资计量中的使用情况做了 描述。

1.概述

马钢在2007年实施LES系统（马钢物流支撑 系统，实现了大部分计量数据的集中管理，但在 过磅方式上还是每个汽车计量点设一台计算机和 专人进行计量，持单据和肉眼识别车号及重空车 计量并上传匹配。随着马钢产能的扩大，物资计 量任务日益繁重，另一方面随着退休人员的增加， 计量人员逐渐缺乏。为满足公司整体信息化发展， 提高物资计量自动化水平，决定逐步开始实施汽 车衡的远程计量开发。

6518#汽车衡担负着马钢一钢轧和二钢轧生产 所需的原材料进出的计量工作，工作量大，计量 人员偏少，经常会造成计量车辆拥堵，既影响交 通，又耽误生产。为减轻工作压力，对计量车辆 分流，在磅房对面新建了一台2#磅。考虑到人员 的紧缺，决定采用2#磅作为无人值守远程计量方 式的试点。由此开发了马钢汽车衡无人值守远 程计量系统。下面阐述该系统的设计、功能及 使用情况。

2.系统功能描述

2.1系统框架设计

远程集中计量系统设计思路：完善现行的LES 物资系统，建立独立的远程集中计量管理系统， 实现与公司ERP信息系统的无缝对接。

整个系统采用集中管理、分布监控的设计模 式。系统设计采用三层架构：数据基础层、数据 管理层和业务应用层

2.1.1数据基础层一各计量点 计量点包括基础数据和视频数据，基础数据 包括计量仪表或数据采集通道的重量数据读取、 红外监测信号采集、IC卡和条码扫描平台的信息 采集、仪表状态的指令控制等，基础数据层作为 系统运行的数据支撑，采用就地控制与远程控制 相结合的模式设计，提高系统运行的可靠性。视 频数据包括监控摄像机的音视频信号采集、语音 对讲信号的交互等。

2.1.2数据管理层一计量监控中心服务器 和公司网管中心

公司网管中心服务器是负责是整个物资计量 系统的核心枢纽，归属公司LES系统，负责整个 计量系统的管理、运行、控制以及与信息化系统 及其它业务系统的交互。服务器包括各个业务需 求、计量数据、报表、视频管理，视频存储和 Web等数据库。

计量监控中心服务器是负责各个计量点的管 理、运行、控制以及与信息化系统及其它业务系 统的交互。服务器包括计量数据、任务调度、流媒体、设备监控、环境监测和报表等数据库。

2.1.3业务应用层一远程计量工作站 计量员通过授权使用业务应用系统，实现远 程计量业务操作和远程计量监控。三层数据之间 通过ERP网络和视频专用光纤网进行信息和数据 的传递。

2.2系统结构

2.2.1网络拓扑图，如图1所示。

2.2.2系统改造内容

为降低成本，这次改造充分整合原来本地计 量的汽车衡的多种计量设备，结合计量防作弊手 段，利用分布式网络等技术，构建了完善的远程 可操控汽车衡计量管理系统。改造主要由自动车 辆称重系统和视频监控系统两个部分组成。

自动车辆称重系统包括：自动称重管理软件、 IC卡读写器、票据打印、红外反射光电开关、交通信号灯、MOXA通讯卡和I/O卡等设备。

视频监控系统包括：视频监控管理软件、室 外摄像机、室内摄像机、硬盘录像机、监视器、 语音对讲、扩音机和安防设备等。

2.2.3远程过磅系统示意图，如图2所示。 通过安装在现场称重计算机、远程称重计算 机、远程视频监控、双向语音对讲、指示信号、IC卡读卡器、条码扫描平台和磅房网络等设备实现 远程过磅。

远程集成柜体有工控机、轴流风扇、防水圆 形吸顶灯、磅单打印机、条码票据摄像头、电控 板、刷卡盒、扫描仪、识音器、对讲系统、刷卡 窗口和求助按钮等。

汽车衡主操作界面，如图3所示 

2.3主要硬件设备功能说明

①串口服务器：选用MOXA公司NPORT 6450串口服务器，用于将称重仪表、读卡器、数 字大屏幕串行通讯数据转发以太网。

②点对点以太网I/O ：用于远程控制现场各种 设备及设备状态读取。

③硬盘录像机：用于视频监控、录像、图像 抓拍、语音对讲。

④摄像头：用于视频监控和称重车辆车牌、 驾驶室监控。

⑤红外光栅：用于对车辆两侧是否压边进行检测，保证车辆上磅计量准确可靠。

⑥远程集成柜：放置于计量现场，备用工控 机、硬盘录像机、仪表、串口服务器等设备均在 其中。

2.4系统主要控制对象与控制流程 系统主要从远程计算机上控制本地磅房的过 磅计量全过程并监控磅房本地的一些监控报警设 备和辅助计量设备如探照灯、水泵等。

主要控制对象：称重仪表的数据读取与远程 清零；红外光栅有无遮挡的状态读取；红绿灯状 态的读取与控制；从读卡器上读取IC卡里的数据； 从视频硬盘录像机读取视频图像；控制视频硬盘 录像机进行双向语音对讲；通过视频硬盘录像机 输出计量过程中的电脑提示声音；通过LED大屏 幕显示重量和车号等信息；烟雾报警和防盗报警 状态的读取；探照灯、水泵等辅助设备的现行状 态和开启关闭；远程网络电源的控制。

控制流程：当计量点有车上磅时，计控中心会 根据任务调度的原则将计量任务分配给某个处于空 闲状态的计量员，计量员接收到计量任务委派后， 立即切换到对此磅房的称重界面，接收显示称重仪 表的重量数据。司机下车刷卡，远程终端实时读取 卡中信息，计量员通过红外光栅状态和视频监控确认无压磅和站人后确认此重量，同时通过视频比对 车号是否与卡中一致，保存数据后上传LES系统。

3.系统软件设计

3.1数据库软件

数据库管理系统是企业信息管理应用系统的 核心，我们选用了基于客户/服务器方式的Orade 数据库管理系统。它采用了自协调多线程服务器 体系结构，可在用户访问服务器进程之间进行动 态平衡，提高内存使用效率和执行速度，使得Or-acle 能够支持大量并发用户。

3.2软件编程原则

系统设计本着投资省、见效快、编程简易和 控制灵活简单的原则，采用MOXA公司工业级以 太网系列产品将现场各种数据和控制信号通过此 产品转发至以太网上进行识别控制。新的计量系 统中，现场通过摄像头监控，串口服务器传输数 据，远程控制设备，全程网络操作，做到有网络 就能过磅，完全脱离物理位置的限制。

4.实施前后业务流程比较，如图4所示。

5.结束语

以6518#汽车衡作为远程物资计量试验点， 自主开发的汽车衡远程计量系统，取得了阶段性 成果，分别完成了仓储配送中心汽车衡、4671#等 汽车衡的远程计量改造。成功实现了点对点远程 计量，形成了信息化、智能化、无人化的新型计 量管理系统。它的应用大大提高了计量效率、降 低了工作强度、改善了工作环境，优化了人力资源。同时也使马钢的技术水平得到很大的提升, 为全面推动衡器自动远程计量的发展提供了宝贵 的经验。

远程过磅取得成功后我们又再接再厉开创了 刷卡自动过磅方式，并在4950#、5276#、0313#、 1970#、5210#等磅房得以应用，效果很好。下阶 段我们将总结经验、积极推动马钢远程计量的发 展，使衡器计量数据采集逐步实现自动化和操作过程远程化。