汽車衡稱重廣泛應用與企業(yè)中,傳統(tǒng)的手工稱重模式弊病眾多。針對目前的能源、化工等企業(yè)在使用管理中汽車衡的實際現(xiàn)狀,通過使用微波自動識別技術、視頻監(jiān)控技術以及新的數(shù)據(jù)采集等技術,建立的汽車衡自動稱重系統(tǒng)是集車輛信息的自動識別、語音自動指揮、即時抓拍稱重圖像、紅綠燈、道閘控制、大屏幕顯示等于一身的無人值守自動稱重系統(tǒng)。 

0.引言

由于電力、冶金、煤炭、化工等行業(yè)資源的緊缺和價格的不斷提高，計量的可靠、準確、高效及信息化等建設直接影響到企業(yè)實現(xiàn)其最大化利潤的目標。數(shù)據(jù)計量的準確與否已經(jīng)影響到企業(yè)的發(fā)展，進出庫的數(shù)據(jù)計量的準確性，對企業(yè)的成本控制和銷售利潤會產(chǎn)生直接的影響。

無人值守汽車衡自動稱重系統(tǒng)是指汽車衡在無人值守和干預的情況下準確、迅速、穩(wěn)定、安全可靠的完成整個稱重流程，操作人員和管理人員可以遠程的對計量的數(shù)據(jù)實施監(jiān)控，進行查詢、統(tǒng)計、打印、結算等工作。同時也提高了計量效率、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(tǒng)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(tǒng)數(shù)據(jù)采集管理模式上，這樣的工作方式，存在著采集誤差大、數(shù)據(jù)統(tǒng)計匯總滯后、工作效率低或數(shù)據(jù)集成程度低、數(shù)據(jù)及系統(tǒng)維護量大等缺點，直接影響到企業(yè)的生產(chǎn)、運行、調度和計劃安排，急需解決技術問題降低開銷。

針對以上的現(xiàn)狀，建立企業(yè)汽車衡計量信息數(shù)據(jù)庫和分析模型，采用了微波自動識別技術、視頻監(jiān)控技術及新的數(shù)據(jù)采集技術等進行了管理系統(tǒng)設計，包括數(shù)據(jù)庫設計、系統(tǒng)結構設計、主要模塊設計等，實現(xiàn)汽車衡計量管理自動化，從根本上解決數(shù)據(jù)計量中的舞弊行為，加強了職能部門對數(shù)據(jù)計量工作的監(jiān)管。

1．2 稱重過程

該系統(tǒng)的稱重流程圖如圖 1 所示，車輛上榜之前，待稱重汽車停在停車線以外，光電開關不擋，汽車衡前的道閘門開啟，待測車輛駛入汽車衡，系統(tǒng)讀取電子標簽，并根據(jù)電子標簽讀取車輛信息并與數(shù)據(jù)庫服務器中所儲存的信息加以比較，判斷待測車輛和稱重的合法性。如果車輛未能讀取到電子標簽或者標簽信息不合法，系統(tǒng)提示“非稱量車輛請離開秤臺”，并由司磅員進行人工處理和操作。系統(tǒng)通過汽車衡前后的前后限位器判斷車輛是否停穩(wěn)，如果未停穩(wěn)，則提示：“請停車”；如果停穩(wěn)則系統(tǒng)自動讀取該車基本信息；系統(tǒng)同時開始抓拍車輛的車身、車尾和車頭三個部位的及時圖片，系統(tǒng)存儲該車輛的稱重信息并提示該車輛“稱量完畢，請離開秤臺！”；車輛下汽車衡，汽車衡回到初始狀態(tài)，等待下一次稱量。

2.系統(tǒng)設計

2.1 系統(tǒng)框架結構設計

無人值守汽車衡自動稱重系統(tǒng)有管理終端盒稱量終端兩部分組成，系統(tǒng)的具體結構圖如圖 2 所示：

2.2 系統(tǒng)的主要模塊設計

2.2.1 管理終端

本系統(tǒng)的管理終端采用了 B/S 模型進行開發(fā)系統(tǒng)的管理終端，用戶不直接對數(shù)據(jù)庫進行操作，而是與程序編好的用戶界面進行對話。用戶通過網(wǎng)絡訪問服務器上的 Web 頁面。

系統(tǒng)管理員根據(jù)權限添加普通用戶；普通用戶可以添加基本的管理信息，可以對待稱重車輛的射頻卡信息進行錄入到數(shù)據(jù)庫中，也可以將車輛信息、貨物信息和管理人員的信息錄入到數(shù)據(jù)庫中。

管理部門遠程（通過電話線或網(wǎng)絡）對現(xiàn)場實施即時監(jiān)控，對現(xiàn)在或過去某一特定時間的稱重狀況進行查詢或打印，對歷史數(shù)據(jù)及圖片進行分析。計量管理人員可以對稱重現(xiàn)場遠程監(jiān)控，在遠程可以對計量數(shù)據(jù)進行監(jiān)控、查詢、統(tǒng)計、打印、結算等。

2.2.2 稱重終端

系統(tǒng)的稱重終端主要是實現(xiàn)整個稱重系統(tǒng)的流程，主要包括車輛識別，車輛引導，車輛的定位，稱重，圖像的抓拍等。首先，有相關人員將待測車輛的基礎信息錄入到數(shù)據(jù)庫中，這些基礎信息包括：車牌號、車型、載重、標簽 ID 等。然后稱重終端的衡器在得到系統(tǒng)給定的指示后進入稱量的準備狀態(tài)，準備進行稱量工作。下面介紹稱重終端的各個子模塊的功能。

◆微波自動識別子模塊：實現(xiàn)對待稱重車輛的標簽進行識別，讀取標簽內的信息是否與數(shù)據(jù)庫中的相應信息一致，從而判斷其過衡合法性。該子模塊主要包含兩個部分：一個是對實現(xiàn)了管理 RFID 讀寫器，包括配置讀寫器的 IP，讀取周期，上傳周期，讀取方式等。另一個是讀取并處理車輛 RFID 標簽的功能，讀寫器按照讀寫周期不停的向系統(tǒng)上傳基本的 RFID 標簽信息，該模塊主要是過濾重復的標簽，進行分組，然后上傳。

◆圖像自動抓拍子模塊：將圖像鑲嵌在系統(tǒng)界面里，可在車輛稱毛重（皮重）時記錄其稱重瞬時保留稱重車輛的車頭、車尾、車廂三幅即時圖片，在二次稱重時系統(tǒng)界面里顯示前次稱量時的即時圖片，一方面起到對照作用，看該稱重車輛是否一致；另一方面作為歷史計量狀態(tài)存檔，可供計量管理部門或其他管理部門查詢。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。

◆自動語音處理子模塊：該模塊為了保證整個稱重過程免除人工干預，完全由語音系統(tǒng)自動控制完成。根據(jù)車輛稱重的具體情況，自動選擇提示的語音，指示稱重車輛完成整個稱重流程，避免人為控制。

◆計量安全子模塊：對于車輛不完全上磅和稱重時增加配重等作弊情況加以自動判斷識別，并通過語音系統(tǒng)通知司機，具有皮重超差自動報警功能。該模塊包含兩個部分，一個是衡器檢定設置處理部分，根據(jù)實際情況建立多元線性統(tǒng)計數(shù)學模型，給數(shù)據(jù)采集提供依據(jù)；另一個部分是數(shù)據(jù)采集處理部分，對汽車衡稱量得到的數(shù)據(jù)進行處理，得到需要的稱量結果。

2.3 數(shù)據(jù)庫設計

數(shù)據(jù)庫的設計在整個稱重系統(tǒng)中所占的位置也非常重要，需要對車輛信息、標簽信息、貨物信息和稱重數(shù)據(jù)等都要在數(shù)據(jù)庫保存和管理。

在進行數(shù)據(jù)庫設計的時候原則上都要采用標準化合規(guī)范化，在數(shù)據(jù)庫的各個范式中，通常第三范式被認為性能、擴展性和數(shù)據(jù)完整性方面達到了很好的平衡，所以本系統(tǒng)在設計數(shù)據(jù)庫的時候，所有的表結構都要滿足第三范式。

3.總結

本文主要針對平頂山市各企業(yè)稱重管理效率低、統(tǒng)計困難和管理混亂的現(xiàn)狀，設計開發(fā)的基于微波技術自動識別車輛并完成全過程無人值守的自動稱重系統(tǒng)。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)管理帶來效益的同時，也是平頂山市企業(yè)信息化管理的一大成果。該系統(tǒng)已經(jīng)在神馬集團氯堿化工有限公司進行了試運行。