100吨地磅远程称重系统设计方案

通过对包钢现有远程计量系统的改造，由远程计量中心进行统一调度、分配、接管计量任务，整体提高汽车运输物流环节的运行效率和服务水平；系统利用 RFID 无线射频技术、视频监控及音频传输技术，结合计算机网络，建立集图像、声音、现场设备控制、数据采集于一体的远程称重控制系统。

1.引言

包钢计量处通过企业自主研发软件，安装 RFID读卡器、视频监控、语音等设备，已逐步实现25 台100吨地磅、19 台轨道衡的远程计量或自助计量，在同类行业当中具有较高的计量管理水平和计量防作弊的能力，但同时也存在一些亟需完善和技术改进的地方，主要表现在：优化计量调度业务机制，避免计量环节漏洞，减少操作人员；提高计量数据安全和系统稳定性及计量速度。

2.系统设计目标

建立适合生产、经营、管理的信息化计量平台，实现所有计量调度业务数据的规范化、标准化、电子化和集成化；

集中管理各个计量点，流程规范，业务部门统一管理、调度，实现快速的远程自动计量，保证公司物流的顺畅。

集中计量降低了计量人员的工作强度和技术要求，远程计量业务随机分配，计量人员与衡器的隔离，杜绝人为串通作弊现象。

部分业务可实现自动计量或现场自助计量，提高计量速度。

计量过程实现视频实时监控，视频信息与物流信息、车辆信息一一对应，实时掌握车辆和计量的全过程，利用红外探测技术确保车辆完全上秤，达到准确计量。

提高计量业务的整体作业效率，单车远程计量处理时间<30 s。

运用任务调度机制，均衡各个计量点的计量负荷，做到全天候的高效、有序计量。

计量员均在计量中心进行远程监控和操作，工作环境和强度大大改善，体现了企业以人为本的科学管理理念。

实现一车一卡，计量过程实行 IC 卡一卡通管理，IC 卡与计量业务绑定，RFID 卡与车辆绑定。

完善的防作弊功能，杜绝计量过程中的人为干扰；利用计量秤点的控制设备，可确保计量车辆完全上秤。

业务逻辑控制严密、设置灵活，各种业务实现闭环管理；每车业务从开始到结束要完成所有的操作步骤，否则无法完成本车计量。

计量过程信息监控复现，为事件的追溯提供查询手段，出现问题可以通过系统日志和录像进行追溯和复现。

实现对现场设备的远程集中监控，设备故障、网络故障自动提示。

实现对现场计算机、仪表、读卡器等设备远程断电复位。实现对现场称重仪表的远程清零。

3.系统方案设计

3.1 车辆电子车牌管理

实现地磅现场无人值守远程计量、车辆门禁管理后，所有车辆必须办理车辆身份证--电子车牌，“一车一卡”是系统遵循的原则，这是车辆进入公司物流每个环节的唯一凭证，对于经常进出集团公司的固定车辆，可办理长期卡一卡通业务，系统存储该车辆的车号、车主、车辆图片、车架号、发动机号、原始皮重等信息。采用纸质 RFID 电子标签（或陶瓷标签）粘贴到汽车挡风玻璃上，利用 RFID 卡具有易碎、防拆、全球唯一编码等特点，实现车辆和 RFID 卡的绑定。对较少进出公司的车辆在进门时办理临时一卡通业务，车辆出厂时收回临时卡。IC 卡可以作为副卡与 ID 卡绑定后作为辅助卡使用，IC 卡可以传递数据信息。

3.2 车辆业务信息绑定

可先保留现在的准运证模式，准运证可增加车号、凭证号或业务 ID 号，方便计量时通过录入 ID 号自动调取物料及收发货单信息。

3.3 100吨地磅现场采集

将尽量利用现有的硬件设施，减少用户的重复投资，降低系统资金投入。通过对包钢计量秤房设备进行升级改造，实现每个100吨地磅计量点的无人值守，计量人员全部集中到计量中心通过计算机网络对每台100吨地磅实现远程视频监控、语音对讲及计量过程控制。

（1）采用 6C 电子标签，升级远距离 RFID 读卡器主机，车辆上秤时自动识别车辆信息。最大读卡距离可达 8 m 以上。采用 RFID 卡可以确定车辆的唯一性，防止司机通过倒换车牌、套牌等行为进行作弊。应用 RFID 射频识技术流程图如图 1

（2）车辆位置判别：采用图像人工识别和自动红外开关识别的方式，通过在衡器台面两端安装摄像头和车辆识别开关，实时监测车辆在台面上的位置，只有当车辆停在规定范围内、无外界车辆影响才能进行计量。

（3）远程视频监控:通过远程视频查看车牌、车辆位置、计量情况并抓拍计量时的车辆图片，可进行计量数据叠加，作为原始数据，实现事故再现和问题追溯。

（4）采用 MOxa E1214 以太网 I/O 模块（6 个输入/6 个输出）：实现对现场设备的远程启动与复位、照明控制，红外输入、印机状态信号输入等。

（5）数据采集：通过 RS232 串口实时采集现场称重仪表数据，分析数据判断车是否辆上秤，以及车辆在秤台上的状态；流程图如图 2

3.4 建立集中计量中心

（1）设计消息服务器,实现计量业务的自动分配和转发。

（2）设计计量操作台 10~20 个，用于100吨地磅的计量。每个操作台配备语音对讲设备，实现计量时和现场客户的实时语音沟通。

（3）设计轨道衡远程计量 5~10 台。

（4）UPS 电源、机房电源、接地、装修、空调等应满足要求。

4.业务流程管理

相关单位和部门提出过磅申请（一般是过磅手工票据），在磅房过磅时提供远程司磅员查看使用；或者系统接收来自上级系统的委托数据，获取车辆的物资信息和过磅计划，供过磅时自动匹配调用；还可以由司机自助作业（刷卡/手工输入）。

车辆上磅后进入远程集中作业，通过系统动态分配的远程作业客户端完成现场的视频、对射、仪表、语音等的远程连接，实现过程的自动检测、控制和提示。

根据不同类型的衡器，系统采用不同的采集方式；采集后的重量执行匹配调用并生成对应的临时数据/磅单数据。

称重完成后，根据设置在磅房打印磅单以及在集中司磅点打印磅单。

5.系统功能设计

5.1 计量称重系统设计

计量称重系统包含计量现场数据采集、任务调度服务、远程计量等，计量采集模块需要采集现场所有硬件设备的数据，来车后自动向服务器发起计量申请。任务调度管理作为 SocketServer 端通过 TCP协议建立和现场计算机、远程计算机的链接，实时监控数据的传递等，要求数据传递的实时性、安全性和稳定性，实现各计量点和计量计算机信息采集功能，任务监控、任务排队、任务自动分配和记录功能。远程计量模块作为 TCP 客户端完成所有计量操作过程。

服务器随机分配计量业务，从而最大限度的解决了各计量站点、计量业务的负荷均衡问题，实现了现场站点无人值守、远程集中计量，系统通过 Socket技术，按照约定的通讯协议上实现计量业务的自动管理。

5.2 RFID 管理功能

固定车辆发放 6C RFID 电子标签，标签粘贴于车辆挡风玻璃上，每个 RFID 的 ID 号具有唯一性，通过 ID 号识别车辆，RFID 采用纸质防撕或陶瓷易碎的标签，如果故意撕扯，电子标签损坏，防止换标签。系统具备办卡、注销、黑名单等管理。

5.3 设备监控系统

计量中心可监控到现场所有设备的运行状态，如红外、照明、计算机、仪表、打印机（色带、纸张、缺纸、故障）、UPS 电源，并可实现远程清零、设备复位等。

5.4 基础信息管理

主要包括数据字典维护、衡器基础数据管理、物料品名信息管理、客户信息管理等功能。

5.5 统计报表设计

可以根据用户的具体要求和报表格式要求产生统计报表，或根据自定义条件进行数据查询，并生成相应的统计报表，数据内容根据权限进行设置。

5.6 数据发布设计

计量数据可以进行 WEB 数据发布，凡是在局域网内的授权用户均可进行查询，也可以按照权限进行限制等。

6.结束语

系统实施后，可实现物流各环节处于可控状态，阳光操作，数据具有准确性、实时动态性、及时性和公开性，最大程度减少人为因素的干扰，提升公司计量管控水平，达到协同高效、阳光计量的目标，实现公司汽车运输物流从进厂计量、厂间计量、卸验货、出厂、仓储等各环节的顺畅高效。