針對普通煤礦計量地磅存在的問題，研究設(shè)計了地磅計量監(jiān)測系統(tǒng)，具有明顯的社會效益和經(jīng)濟 效益。

地磅(又稱汽車衡)，是一種機械式手工操作的 大型稱重儀器，廣泛應(yīng)用于煤炭、冶金、電力、港口、 倉儲等行業(yè)，可滿足它們進行貿(mào)易、運輸、儲存時快 速精確稱量的需要。為了提高其可靠性、準確性以 及自動化程度，應(yīng)煤礦要求對其進行技術(shù)改造，增 加電子計量監(jiān)測系統(tǒng)，具有明顯的經(jīng)濟效益和社會 效益。

1.地磅計量使用現(xiàn)狀

目前，在煤礦、電廠、倉庫等企業(yè)，對運載卡車 的稱量過程是:首先，由空車操作人員觀察空車的 稱重顯示儀，記錄下車號和重量(皮重)，將數(shù)據(jù)傳 送給重車操作人員，然后，重車操作人員觀察重車 的稱重顯示儀，記錄下車號和重量(毛重)，最后，進 行手工數(shù)據(jù)計算，由毛重減去皮重，得到實物凈重。 同時，在操作室外還要設(shè)專門人員報送車號，監(jiān)督 運載卡車是否全部到達秤臺指定位置（特別是重 車)。

由此看出，這種操作方式有很多缺陷：

(1)要有多人工作，最多時達到七至八個人，不僅效率很低，而且容易出現(xiàn)錯誤；

(2)人為因素較多，容易滋生舞弊現(xiàn)象；

(3)由于運載卡車上、下秤臺時都需要報送、 檢核車號或合同號，影響了工作效率，在運輸繁忙 時會造成交通堵塞、秩序混亂;

(4)無法進行計算機聯(lián)網(wǎng)，煤炭銷售信息不能 夠及時向上一級部門或領(lǐng)導(dǎo)傳送。

針對上述諸多問題，我們研制開發(fā)了一套地磅 計量監(jiān)測系統(tǒng)。

2.地磅計量監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

地磅計量監(jiān)測系統(tǒng)由三部分組成：空車監(jiān)測、 重車監(jiān)測、中心控制部分。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

空車和重車的稱重數(shù)據(jù)通過接口傳輸?shù)接嬎?/span> 機，計算機接收到信息后，自動檢核車號，并將毛重 減去皮重，得到凈重，同時通過打印機輸出數(shù)據(jù)，以 便核對保存。所有數(shù)據(jù)通過網(wǎng)卡與計算機中心網(wǎng) 絡(luò)連接，各級部門或領(lǐng)導(dǎo)可以通過網(wǎng)絡(luò)迅速了解運 載卡車進出及煤炭銷售情況?？哲嚤O(jiān)視攝像機監(jiān)視空車是否符合裝車要求(如是否裝有雜物，是否 裝有多余人員等）重車監(jiān)視攝像機監(jiān)視重車是否 到達指定?？课恢?，所有監(jiān)視圖象均通過專用視頻 電纜傳送到24 h有人值守的中心控制室，從而降 低投機取巧的可能性，同時，減少了人員的使用，也 實現(xiàn)了減人提效的目的。

2.1 空車監(jiān)測

地磅空車監(jiān)測結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括稱重、刷 卡、工業(yè)電視監(jiān)視及信號和數(shù)據(jù)處理。

(1)稱重：由地磅完成，數(shù)據(jù)由顯示儀顯示輸出。

(2)空車刷卡：由空車司機持非接觸式IC卡 完成。

非接觸式IC卡也稱無線卡，是射頻識別技術(shù) 與1C技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，利用射頻識別技術(shù)及無 線提供能源技術(shù)，從而使IC卡中無需電池，并具有 讀寫距離遠、價格低廉、制作方便的特點。在設(shè)計 中，充分利用卡號的唯一性，把卡號、車號、密碼及 車輛相關(guān)信息混在一起進行加密，即便IC卡遺失 或損壞，只需把讀寫器中的信息稍加修改就可換發(fā) 新卡，不會對持卡人造成任何損失。該項技術(shù)目前 已廣泛應(yīng)用于高速公路收費站和大型停車場，技術(shù) 成熟、可靠。IC卡讀寫范圍在500 ~ 600 mm，因 此，卡車司機不用下車，只需拿出卡對著讀寫器晃 一下即可，這種方式有三個優(yōu)點：

1)司機必須使空車到位才能刷卡，是加強管 理的組成部分；

2)避免使用接觸刷卡時司機要很長地伸出胳 膊，而且后車廂又容易碰到讀寫器；

3)可以節(jié)省上、下秤臺的時間，特別是在車輛 集中的情況下，可以極大地提高工作效率。

同時，卡車司機刷卡時，外置式高亮度LED電 子顯示屏向其顯示車號，以便校核。

(3)工業(yè)電視監(jiān)視:由工業(yè)電視攝象儀完成。

工業(yè)電視攝象儀監(jiān)視空車是否符合裝車要求 (如是否裝有雜物，是否裝有多余人員等）杜絕在 空車進入時投機取巧的可能性，從而取代人工報送 車號、監(jiān)視空車，實現(xiàn)減人提效。攝象儀輸出的視 頻圖象通過專用視頻電纜傳輸?shù)街行目刂剖?，并?/span> 監(jiān)視器上顯示。

攝象儀采用高分辨率（580 TVL))、高靈敏度 (0.9 Lux),自動聚焦或遙控變焦CCD攝象機，保 證采集的圖象真實清晰。

(4)信號和數(shù)據(jù)處理部分:該部分由轉(zhuǎn)換器和 計算機完成。

無線接觸刷卡機輸出的信號通過轉(zhuǎn)換器將其 轉(zhuǎn)為RS232信號，進入計算機作數(shù)據(jù)處理和保存； 顯示儀顯示的空車數(shù)據(jù)通過接口也傳輸?shù)接嬎銠C， 計算機接收到信息后計算和記錄空車的皮重。所 有數(shù)據(jù)還經(jīng)過我們自行研制開發(fā)的地磅監(jiān)測軟件 的處理，通過網(wǎng)絡(luò)線或數(shù)據(jù)線與中心控制室連接起 來，方便各級部門和領(lǐng)導(dǎo)了解和監(jiān)督空車的進入情 況。

2.2重車監(jiān)測

地磅重車監(jiān)測結(jié)構(gòu)如圖3所示。

卡車司機通過刷卡及轉(zhuǎn)換器的信號轉(zhuǎn)換，將車 輛信息傳送給計算機，同時，地磅重車部分顯示儀 顯示的數(shù)據(jù)通過接口也傳輸?shù)接嬎銠C，計算機經(jīng)過 數(shù)據(jù)比較(檢索同一車輛的已經(jīng)存儲的皮重）和計 算，得到車輛載貨凈重（同一車輛的毛重減去皮 重）并通過打印機打印出來多份數(shù)據(jù)，其中一份可 交與卡車司機作載貨憑據(jù)。同時，所有數(shù)據(jù)也還可 經(jīng)過我們自行研制開發(fā)的地磅監(jiān)測軟件的處理，通 過網(wǎng)絡(luò)線或數(shù)據(jù)線與中心控制室連接起來，方便各 級部門和領(lǐng)導(dǎo)了解和監(jiān)督重車的進入情況。

重車部分的工業(yè)電視攝象儀與紅外探測器配 合使用，用來監(jiān)視重車兩端是否?？吭谥付ㄎ恢?， 否則，計算機將不予計算重量.

2.3中心控制室

中心控制室由圖象顯示、記錄設(shè)備和計算機監(jiān) 控設(shè)備等組成。

(1)圖象顯示設(shè)備采用多臺高清晰度工業(yè)監(jiān) 視器，以保障監(jiān)視圖象的觀看質(zhì)量和一對一的顯 示，實現(xiàn)多級、多部門管理監(jiān)督；圖象記錄設(shè)備采用 24 h長延時錄象機，將每時每刻的監(jiān)視圖象予以記 錄保存，以備日后查詢?nèi)∽C，實現(xiàn)更進一層的監(jiān)督。

(2)計算機監(jiān)控設(shè)備采用高檔微機和寬幅打 印機。

計算機負責匯總地磅空車和重車部分的數(shù)據(jù)， 并記錄以做對比、證實的用途，另外，在微機端安裝 有數(shù)據(jù)庫，對空車和重車的所有數(shù)據(jù)進行管理，對 每天的數(shù)據(jù)、每月的數(shù)據(jù)、每年的數(shù)據(jù)由打印機打 印形成需要的日報表、月報表、年報表，并既可與前 端計算機的打印數(shù)據(jù)對比印證，又可與財務(wù)部門互通信息，從而加強了管理，堵住可能作弊的漏洞，能 夠直接獲得良好的經(jīng)濟效益。

3.系統(tǒng)使用效果

地磅計量監(jiān)測系統(tǒng)將IC卡技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò) 技術(shù)、工業(yè)電視監(jiān)控技術(shù)與計量稱重管理相結(jié)合， 實現(xiàn)實時多任務(wù)監(jiān)督控制及多級管理，卓有成效地 提高了工作效率、防止了舞弊情況的發(fā)生。目前， 該套系統(tǒng)已成功應(yīng)用于安徽恒源煤電公司、山東省 岱莊生建煤礦、上海能源股份公司姚橋煤礦等企 業(yè)，據(jù)估計，系統(tǒng)投入使用以后，每年至少減少損失 的煤炭約5000 t約合人民幣120萬元，可以說是低 投入、高產(chǎn)出。

因此，利用目前已經(jīng)掌握的先進、成熟的現(xiàn)代 技術(shù)，有針對性地為企業(yè)解決實際問題，是一條投 資省、見效快、降低成本的可行之路。