淺談計算機技術在地磅遠程管理磅房系統(tǒng)中的應用

崇鋼公司地磅經過多次改進，應用電子技術手段實現(xiàn)汽車衡稱重的自動化，在新形勢下改變思維方式創(chuàng)新發(fā)展，推進信息技術的現(xiàn)代化、智能化、科學化，在設計上充分體現(xiàn)行業(yè)應用經驗，結合本公司實際需求，實現(xiàn)了磅房地磅遠程管理的總體方案。 在大量實驗的基礎上，有了自主的系統(tǒng)組態(tài)、控制方法、工作原理，是一個集信息采集、網(wǎng)絡通信、圖像識別、自動控制、計算機管理于一體的智能磅房遠程管理系統(tǒng)。

1.系統(tǒng)功能。 利用公司現(xiàn)有的數(shù)字汽車衡 、磅房稱重顯示器（XK3110-E），實現(xiàn)遠程稱重過磅，使稱重顯示器上的數(shù)據(jù)傳到稱重計量控制中心，過磅員在異地實施數(shù)據(jù)校對和磅房室內外攝像機監(jiān)控圖像抓拍，把相應的數(shù)據(jù)保存到計量數(shù)據(jù)服務器，并對數(shù)據(jù)歸檔；通過公司內網(wǎng)，領導可以查詢所有過磅數(shù)據(jù)，業(yè)務結算中心可以查詢并打印計量相關的憑證。

2.技術分析。 本系統(tǒng)運行有完備的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng) ，業(yè)務部門申請?zhí)砑涌蛻艉臀锪厦芬?guī)格，稱重計量部門負責稱重數(shù)據(jù)和圖像信息采集， 數(shù)據(jù)管理部門負責處理稱重過磅信息，業(yè)務結算部門負責打印結算信息。 為了杜絕過磅員與車主貨主接觸、提高工作效率，選擇遠程過磅，過磅人員集中在計量中心，實施異地計量過磅。 每個班組過磅員上崗前先輸入工號，系統(tǒng)自動分配對應的磅房號，實現(xiàn)隨機抽簽。 過磅員不和客戶接觸，磅房無人值守；公司外購原燃料全部由業(yè)務部門在遠程管理系統(tǒng)中申請?zhí)砑涌蛻艉臀锪厦芬?guī)格，并發(fā)給客戶計量編號，當客戶車輛到達公司料場門崗，只需將自己的計量編號輸入磅房遠程管理系統(tǒng)，提取送貨信息并打印小票，這樣持小票去磅房過磅；當車輛到達磅前，稱重計量部門通過地感線圈觸發(fā)信號接通，開啟道閘引導車輛移動到汽車衡上，遠程計量室的電腦彈出對話框，提示過磅員核對客戶信息（單位、司機、車號牌、品名規(guī)格等基本信息），司機下車通過電話交流完成校對；車輛停穩(wěn)之后本系統(tǒng)會自動識別稱該稱重顯示器上的數(shù)字信息，同時通過磅房室外攝像機監(jiān)控車輛狀態(tài)， 磅房室內攝像機抓拍稱重顯示器上的數(shù)據(jù)，過磅員核實車輛信息無誤后，點 “確定 ”完成計量，通過公司專用網(wǎng)上傳數(shù)據(jù)，確定采集數(shù)據(jù)(包括稱重數(shù)據(jù)和圖片信息)有效并保存，磅房終端打印機打出稱重小票，開啟前道閘和通過揚聲器提示司機開車下磅到料場卸車。 司機持稱重小票到料場卸車，經料場收料員簽字再到回皮磅房稱重，和過毛重車程序一樣，磅房打印回皮小票，記載車輛稱重基本信息，經料場門崗簽字后到公司業(yè)務結算中心打印正式結算憑證。

3.系統(tǒng)組成。 本系統(tǒng)硬件由汽車衡數(shù)字傳感器 、稱重顯示器、地感線圈、道閘機、攝像機、圖像采集機、打印機、揚聲器、計算機、服務器、照明等組成，軟件由應用軟件和嵌入式軟件兩部分組成，主要用于稱重數(shù)據(jù)采集、圖像信息識別、信息傳輸處理。為方便功能改進和升級需要，本次選擇系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境為 C# 、 Visual Studio 2008，它們具有很好的擴展性和二次開發(fā)功能，而系統(tǒng)服務器數(shù)據(jù)庫為 Microsoft SQL Server 2005，本地數(shù)據(jù)庫選擇了 SQLite，兩種數(shù)據(jù)庫的結合完全可以滿足本系統(tǒng)的要求。 系統(tǒng)自動控制組成結構如圖所示：

4.安裝調試。

（1）遠程數(shù)據(jù)通信。 本系統(tǒng)采用遠程管理，磅房本地數(shù)據(jù)遠傳，需要把稱重顯示器上的有效數(shù)據(jù)傳到稱重計量中心的計算機上，選擇串口數(shù)據(jù)轉網(wǎng)絡信號，經公司以太網(wǎng)上傳，同

時為避免信息堵塞及病毒侵害劃出專用網(wǎng)段，并實現(xiàn)物理隔離，采用光纖收發(fā)器遠程傳輸；通信的難點在于稱重顯示器串口有效數(shù)據(jù)的識別，需要對串口發(fā)出的數(shù)據(jù)流轉換為能夠識別的字符，并根據(jù)數(shù)據(jù)通信規(guī)則獲得其中的有效信息，對符合要求的有效信息進行采樣，同時需要對采樣數(shù)據(jù)進行穩(wěn)定計算，這一步需要在系統(tǒng)設置中規(guī)定穩(wěn)定時間值，當達到穩(wěn)定時間時，系統(tǒng)會認定真實數(shù)據(jù)；有了數(shù)據(jù)需要自動記錄，無需人工干涉，直接經網(wǎng)絡上傳到稱重計量的計算機 COM2，波特率設置為 9600 bps。 在磅房室外安裝 5 臺攝像機，在汽車衡的前后分別安裝兩臺紅外攝像機，磅頂安裝一臺監(jiān)控車上物料，使過磅員一目了然，室內裝一臺紅外攝像機用于看稱重顯示器的數(shù)據(jù)，這 6 臺攝像機圖像在稱重確定時都要抓拍圖片保存的。 圖像提取的過程為：前端攝像機圖像接到海康錄像機上，經網(wǎng)絡上傳到公司開發(fā)的監(jiān)控錄像處理服務器上，稱重系統(tǒng)通過調用通道信息提取數(shù)據(jù)。 這樣異地的計算機就把磅房前端的稱重數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)集中到一個稱重對話框內。為避免公司以太網(wǎng)缺陷導致上傳稱重數(shù)據(jù)丟失，需要網(wǎng)絡自動識別和服務器數(shù)據(jù)庫連接有效識別，當網(wǎng)絡連接成功后本地計算機數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)把未上傳的數(shù)據(jù)自動發(fā)送到稱重數(shù)據(jù)服務器上。

（2）接口數(shù)據(jù)。 控制器的選擇是信號處理的難點，磅房前端地感線圈感應到車輛觸發(fā)狀態(tài)值高電平信號，使之啟動計算機工作窗口準備數(shù)據(jù)讀入，包括計量數(shù)據(jù)、監(jiān)控圖像、客戶品名規(guī)格數(shù)據(jù)、車輛號牌數(shù)據(jù)。 當數(shù)據(jù)準備就緒，遠程過磅員需要核實稱重車輛信息，通過電話交流來完成。 車輛停穩(wěn)之后本系統(tǒng)會自動識別稱重數(shù)字信息，過磅員通過磅房室內外攝像機監(jiān)控車輛狀態(tài)，核對車輛信息無誤后，確定過磅。 當前端打印機打印出稱重小票后，提示本次毛重稱重環(huán)節(jié)完成。

確認數(shù)據(jù)準確有效，保存數(shù)據(jù)并上傳數(shù)據(jù)服務器，同時開啟汽車衡前端道閘， 通過紅外對射確認車輛離開磅房，關閉兩側道閘。 這個過程的完成，選擇了西門子 PLC-200，把高電平信號集中在 PLC上，可以有效實現(xiàn)地感線圈、道閘的工作任務。

（3）系統(tǒng)調試。 在大量實驗的基礎上，有了自主的系統(tǒng)組態(tài)、控制方法、工作原理，是一個集信息采集、網(wǎng)絡通信、圖像識別、自動控制、計算機管理于一體的智能磅房遠程管理系統(tǒng)。 系統(tǒng)服務器采用普通計算機（Intel 奔騰 4 系列以上，內存2GB），Windows Server 2003 系統(tǒng)。 本地計算機使用的是普通計算機，安裝 Windows 系統(tǒng)即可。

在開發(fā)本系統(tǒng)時，由于設備通信標準不統(tǒng)一，原有設備的工作性能的差異，增加了西門子 PLC-s7-200 的 I/O 接口，統(tǒng)一電平信號，觸發(fā)地感線圈、紅外對射、道閘開啟與關閉，光線不足補光源；在選擇傳感器時，更換了多種型號，主要是反應靈敏度、響應速度的考慮，以確保稱重自動化的可靠性。在無人值守的磅房過磅，要求新開發(fā)的檢測系統(tǒng)具有較高的抗干擾性和適應較長的使用壽命。

其次是網(wǎng)絡打印機的應用。 兩次小票的打印承載過磅重要信息，要求該系統(tǒng)網(wǎng)絡具有較高的可靠性，保證小票的實時打印，對缺紙缺墨派人日常巡檢；料場門崗有人值守，打印機有故障可以短時間內處理；出于不增加成本的考慮使用磅房原有的普通針式打印機。

期初調試中發(fā)現(xiàn)有幾次數(shù)據(jù)不準確，應調整應用程序，更換算法，實現(xiàn)網(wǎng)絡同步化。 在公司網(wǎng)內的領導查詢中新增了稱重計量管理，根據(jù)不同的權限用戶，可以查到當日進礦貨物類別、客戶車數(shù)和凈重、當月累計數(shù)，也可以查到結算信息。 這些功能的設想和實現(xiàn)是利用公司內部倒料車輛試驗，最終實現(xiàn)遠程管理過磅。

5.總結 。 遠程過磅的實現(xiàn) ，是企業(yè)稱重計量業(yè)務發(fā)展的需要，能夠有效防止磅房作弊、節(jié)省大量的人力物力成本，提高企業(yè)物料流通管理水平。 基于稱重技術、計算機通信、自動化控制于一體的遠程管理系統(tǒng)符合本企業(yè)的實際， 更加智能、高效、安全，便利服務于廣大業(yè)務結算和管理人員。