汽車(chē)衡稱(chēng)重廣泛應用與企業(yè)中,傳統的手工稱(chēng)重模式弊病眾多。針對目前的能源、化工等企業(yè)在使用管理中汽車(chē)衡的實(shí)際現狀,通過(guò)使用微波自動(dòng)識別技術(shù)、視頻監控技術(shù)以及新的數據采集等技術(shù),建立的汽車(chē)衡自動(dòng)稱(chēng)重系統是集車(chē)輛信息的自動(dòng)識別、語(yǔ)音自動(dòng)指揮、即時(shí)抓拍稱(chēng)重圖像、紅綠燈、道閘控制、大屏幕顯示等于一身的無(wú)人值守自動(dòng)稱(chēng)重系統。 

0.引言

由于電力、冶金、煤炭、化工等行業(yè)資源的緊缺和價(jià)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(yè)實(shí)現其最大化利潤的目標。數據計量的準確與否已經(jīng)影響到企業(yè)的發(fā)展，進(jìn)出庫的數據計量的準確性，對企業(yè)的成本控制和銷(xiāo)售利潤會(huì )產(chǎn)生直接的影響。

無(wú)人值守汽車(chē)衡自動(dòng)稱(chēng)重系統是指汽車(chē)衡在無(wú)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(gè)稱(chēng)重流程，操作人員和管理人員可以遠程的對計量的數據實(shí)施監控，進(jìn)行查詢(xún)、統計、打印、結算等工作。同時(shí)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(yè)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(yè)較為集中的城市，目前該地的各大企業(yè)在計量管理中汽車(chē)衡的使用上，仍然停留在手工作業(yè)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(zhù)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(diǎn)，直接影響到企業(yè)的生產(chǎn)、運行、調度和計劃安排，急需解決技術(shù)問(wèn)題降低開(kāi)銷(xiāo)。

針對以上的現狀，建立企業(yè)汽車(chē)衡計量信息數據庫和分析模型，采用了微波自動(dòng)識別技術(shù)、視頻監控技術(shù)及新的數據采集技術(shù)等進(jìn)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(shí)現汽車(chē)衡計量管理自動(dòng)化，從根本上解決數據計量中的舞弊行為，加強了職能部門(mén)對數據計量工作的監管。

1．2 稱(chēng)重過(guò)程

該系統的稱(chēng)重流程圖如圖 1 所示，車(chē)輛上榜之前，待稱(chēng)重汽車(chē)停在停車(chē)線(xiàn)以外，光電開(kāi)關(guān)不擋，汽車(chē)衡前的道閘門(mén)開(kāi)啟，待測車(chē)輛駛入汽車(chē)衡，系統讀取電子標簽，并根據電子標簽讀取車(chē)輛信息并與數據庫服務(wù)器中所儲存的信息加以比較，判斷待測車(chē)輛和稱(chēng)重的合法性。如果車(chē)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(chēng)量車(chē)輛請離開(kāi)秤臺”，并由司磅員進(jìn)行人工處理和操作。系統通過(guò)汽車(chē)衡前后的前后限位器判斷車(chē)輛是否停穩，如果未停穩，則提示：“請停車(chē)”；如果停穩則系統自動(dòng)讀取該車(chē)基本信息；系統同時(shí)開(kāi)始抓拍車(chē)輛的車(chē)身、車(chē)尾和車(chē)頭三個(gè)部位的及時(shí)圖片，系統存儲該車(chē)輛的稱(chēng)重信息并提示該車(chē)輛“稱(chēng)量完畢，請離開(kāi)秤臺！”；車(chē)輛下汽車(chē)衡，汽車(chē)衡回到初始狀態(tài)，等待下一次稱(chēng)量。

2.系統設計

2.1 系統框架結構設計

無(wú)人值守汽車(chē)衡自動(dòng)稱(chēng)重系統有管理終端盒稱(chēng)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(jìn)行開(kāi)發(fā)系統的管理終端，用戶(hù)不直接對數據庫進(jìn)行操作，而是與程序編好的用戶(hù)界面進(jìn)行對話(huà)。用戶(hù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器上的 Web 頁(yè)面。

系統管理員根據權限添加普通用戶(hù)；普通用戶(hù)可以添加基本的管理信息，可以對待稱(chēng)重車(chē)輛的射頻卡信息進(jìn)行錄入到數據庫中，也可以將車(chē)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(mén)遠程（通過(guò)電話(huà)線(xiàn)或網(wǎng)絡(luò )）對現場(chǎng)實(shí)施即時(shí)監控，對現在或過(guò)去某一特定時(shí)間的稱(chēng)重狀況進(jìn)行查詢(xún)或打印，對歷史數據及圖片進(jìn)行分析。計量管理人員可以對稱(chēng)重現場(chǎng)遠程監控，在遠程可以對計量數據進(jìn)行監控、查詢(xún)、統計、打印、結算等。

2.2.2 稱(chēng)重終端

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

◆微波自動(dòng)識別子模塊：實(shí)現對待稱(chēng)重車(chē)輛的標簽進(jìn)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(guò)衡合法性。該子模塊主要包含兩個(gè)部分：一個(gè)是對實(shí)現了管理 RFID 讀寫(xiě)器，包括配置讀寫(xiě)器的 IP，讀取周期，上傳周期，讀取方式等。另一個(gè)是讀取并處理車(chē)輛 RFID 標簽的功能，讀寫(xiě)器按照讀寫(xiě)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(guò)濾重復的標簽，進(jìn)行分組，然后上傳。

◆圖像自動(dòng)抓拍子模塊：將圖像鑲嵌在系統界面里，可在車(chē)輛稱(chēng)毛重（皮重）時(shí)記錄其稱(chēng)重瞬時(shí)保留稱(chēng)重車(chē)輛的車(chē)頭、車(chē)尾、車(chē)廂三幅即時(shí)圖片，在二次稱(chēng)重時(shí)系統界面里顯示前次稱(chēng)量時(shí)的即時(shí)圖片，一方面起到對照作用，看該稱(chēng)重車(chē)輛是否一致；另一方面作為歷史計量狀態(tài)存檔，可供計量管理部門(mén)或其他管理部門(mén)查詢(xún)。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(dòng)語(yǔ)音處理子模塊：該模塊為了保證整個(gè)稱(chēng)重過(guò)程免除人工干預，完全由語(yǔ)音系統自動(dòng)控制完成。根據車(chē)輛稱(chēng)重的具體情況，自動(dòng)選擇提示的語(yǔ)音，指示稱(chēng)重車(chē)輛完成整個(gè)稱(chēng)重流程，避免人為控制。

◆計量安全子模塊：對于車(chē)輛不完全上磅和稱(chēng)重時(shí)增加配重等作弊情況加以自動(dòng)判斷識別，并通過(guò)語(yǔ)音系統通知司機，具有皮重超差自動(dòng)報警功能。該模塊包含兩個(gè)部分，一個(gè)是衡器檢定設置處理部分，根據實(shí)際情況建立多元線(xiàn)性統計數學(xué)模型，給數據采集提供依據；另一個(gè)部分是數據采集處理部分，對汽車(chē)衡稱(chēng)量得到的數據進(jìn)行處理，得到需要的稱(chēng)量結果。

2.3 數據庫設計

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

在進(jìn)行數據庫設計的時(shí)候原則上都要采用標準化合規范化，在數據庫的各個(gè)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(shí)候，所有的表結構都要滿(mǎn)足第三范式。

3.總結

本文主要針對平頂山市各企業(yè)稱(chēng)重管理效率低、統計困難和管理混亂的現狀，設計開(kāi)發(fā)的基于微波技術(shù)自動(dòng)識別車(chē)輛并完成全過(guò)程無(wú)人值守的自動(dòng)稱(chēng)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(yè)管理成本及資源損耗的手段。在給各企業(yè)管理帶來(lái)效益的同時(shí)，也是平頂山市企業(yè)信息化管理的一大成果。該系統已經(jīng)在神馬集團氯堿化工有限公司進(jìn)行了試運行。