无人值守关键技术专项方案.doc

无人值守自动计量系统
技术方案

目 录
一、项目概述 3
二、项目需求分析 3
1、计量模式 3
2、远程无人值守计量系统实现目标 3
3、项目工作实施范围 5
三、系统方案设计 5
1、整体方案设计说明 5
2、系统设计标准 5
3、系统框架设计 6
4、系统部署平面图 7
5、子系统设计 9
1) 服务器子系统 9
2) 计量中心子系统 9
3) 汽车衡终端子系统 11
4) 防作弊子系统 14
5) 监控系统 14
6) 收发货系统 14
7) IC卡管理系统 14
8) 无人值守软件系统 14
四、项目开发周期 17
五、系统应急预案 18
六、效益分析 18
1、直接经济效益 18
2、间接经济效益 19
3、社会效益 19
七、系统配置清单 20

一、项目概述
华电潍坊发电厂自动化管理水平居于行业领先地位，为了建设透明化生产企业，提升自动化管理水平，提升计量信息化水平，引领行业计量管理方向，根本堵住计量中漏洞及不安全隐患，杜绝计量过程中出现作弊现象给企业造成经济损失和人为失误给用户造成不良影响，降低人员成本同时改善职员工作环境，表现了企业以人为本管理理念，充足落实科学发展观要求，所以建设远程无人值守计量系统是很迫切要求。本系统平台将直接服务于以后华电潍坊发电厂计量管理工作，含有战略性、全局性、前瞻性关键意义。
远程无人值守计量系统是将现代IT技术（信息科技）融入计量管理中，依据用户实际需求，贯穿采购、生产、销售全过程，立即、正确、完整、可靠计量数据管理平台，该系统实现了企业物流、生产过程中计量数据自动搜集、加工和处理，实现了现场衡器无人值守和远程集中监控，提升计量效率，加强上级部门对计量数据远程网络监管。
远程集中计量监控系统能够将各物资计量点和集中计量监控中心有机联合，经过远程监控系统使多种信息立即沟通和共享，愈加高效，整体提升物资计量运行效率和服务水平。形成信息化、智能化、无人化新型计量数据采集系统。
二、项目需求分析
1、计量模式
现在华电潍坊发电厂共设计实现4台汽车衡无人值守自动计量。
2、远程无人值守计量系统实现目标
远程无人值守计量系统是指汽车衡在无人干预情况下快速、正确、安全、稳定、可靠完成整个称重步骤，工作人员在远程可对计量数据进行监控、查询、统计、打印等。
系统除了为华电潍坊发电厂相关部门提供实时、正确数据外，同时也满足了计量专业管理需求。计量管理系统也是企业运行情况、分析决议数据起源。该系统在设计时将充足考虑到华电潍坊发电厂需求计量设备使用方法，此系统将有集成扩展功效，对华电潍坊发电厂未来对其它计量设备融入提供了必需准备。
远程无人值守计量系统应用后可实现以下功效：
Ø 建立适华电潍坊发电厂采购、销售、管理信息化计量平台，实现计量、计量调度业务数据规范化、标准化、电子化和集成化；
Ø 汽车衡无人值守自动计量系统，实现和贵企业数据系统无缝对接，实现数据快速交互；
Ø 集中管理各个计量点，步骤规范，业务部门统一管理、调度，实现快速自动计量，确保企业物流顺畅。
Ø 自动计量降低了计量人员工作强度和技术要求，计量过程无人参与，杜绝人为串通作弊现象。
Ø 计量过程实现视频实时监控，视频信息和物流信息、车辆信息一一对应，实时掌握车辆和计量全过程，利用优异红外探测技术确保车辆完全上秤，达成正确计量。
Ø 实现计量现场无人值守，可依据业务实现自动和远程两种计量模式。并可依据管理需求灵活设置。
Ø 提升计量业务整体作业效率，单车自助计量处理时间<20s，远程计量处理时间<30s。
Ø 物资和IC卡中仓库进行绑定，指定物资入指定库房，出库也必需和IC卡中物质相一致才许可出库，确保出入库物资正确。
Ø 实现一车一卡，计量过程实施IC卡一卡通管理，IC卡和计量业务绑定，固定车辆实施RFID卡计量模式；
Ø 业务逻辑控制严密、设置灵活，多种业务实现闭环管理；每车业务从开始到结束要完成全部操作步骤，不然无法完成本车计量。
Ø 对计量业务、设备状态、视频等集中监控，对异常实时报警。
3、项目工作实施范围
1） 厂内汽车衡2台（不含数字化改造），新上汽车衡2台
2） 计量中心1套
3） 收发货5个点
4） 发卡中心2个点
5） 控制中心3个工位
三、系统方案设计
1、整体方案设计说明
u 建立远程集中计量系统，实现汽车衡无人值守自动计量。利用IC卡作为信息传输载体，建立门卫、收发货确定终端，将车辆计量业务进行闭环控制，确保每一计量业务全部能根据要求步骤和路径进行。
u 汽车衡进行磅房建设，利用GAM机实现现场外设控制和数据传输，外设设置LED、摄像机、红外限位装置，确保计量过程真实性和可靠性。利用权限设置、皮重检测、传感器监测等软件技术实现系统防作弊功效。
u 和贵企业数据系统进行数据对接，确保现有业务步骤、财务数据能够共享，达成系统最优化配置。
2、系统设计标准
l 可行性和适应性：确保技术上可行性和经济上可能性，适合华电潍坊发电厂实际情况，满足关键业务需求。
l 前瞻性和实用性：充足考虑系统以后延伸，形成和合作伙伴紧密连接高效信息系统，应一直落实面向应用，重视实效方针。
l 优异性和成熟性：要采取包含了优异管理理念及方法软件产品，要注意软件系统、硬件设备、开发工具相对成熟。不仅能反应该今优异水平，而且含有发展潜力，能确保在未来若干年内占主导地位，并能顺利地过渡到下一代技术。
l 完整性和集成性：全方面考虑企业内部各业务部门、和上下游合作伙伴、和外部市场和用户之间信息传输和业务往来，实现各步骤业务运作在信息系统中全方面集成。
l 开放性和标准性：考虑未来发展，应含有全方面集成是实施项目考虑关键内容。所以，必需充足考虑其开放性和标准性。也就是要考虑到各系统间数据传输和接口开发可实现性。
l 可靠性和稳定性：在考虑技术优异性和开放性同时，还应从系统结构、技术方法、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手，确保系统运行可靠性和稳定性，达成最大平均无故障时间。
l 安全性和保密性：既考虑信息资源充足共享，更要重视信息保护和隔离，所以系统应分别针对不一样应用和不一样网络通信环境，采取不一样方法，包含系统安全机制、数据存取权限控制等。
l 可扩展性和易维护性：为了适应未来业务拓展和项目标改变要求，必需充足考虑以最简便方法、最低投资，实现软件系统扩展和维护。
l 提供无人值守自动计量系统全部设备是全新、标准、完整、技术上是优异，性能上是成熟。
3、系统框架设计
华电潍坊发电厂无人值守系统设计以下模块：
Ø 服务器系统
Ø 计量中心子系统
Ø 汽车衡终端子系统
Ø 防作弊子系统
Ø 监控子系统
Ø 收发货子系统
Ø 发卡中心子系统
Ø 无人值守软件系统
4、系统部署平面图

5、子系统设计
1) 服务器子系统

计量系统所需用户信息、财务信息、订单信息等从ERP服务器上进行数据同时，在计量系统中建立对应功效模块。ERP系统所需要相关计量数据，依据定义格式和计量服务器进行数据更新。
2) 计量中心子系统

计量中心是整个系统关键部分，由服务器、电视墙、计量终端等几部分组成。设置一台服务器，可同时配置不间断电源。服务器设置在现有服务器机房中，能够确保很好工作环境，从而确保系统运行稳定性和可靠性。
电视墙由4台42寸液晶电视组成，监视4台汽车衡计量过程，车牌、车后、司机、票据。

3) 汽车衡终端子系统

GAM机优势和特点：
l 采取高端工控主机，含有低功耗、高可靠性、高稳定性特点，同时采取嵌入式操作系统，多任务、多线程，确保系统强实时性。
l 全部元器件仅采取工业级，确保系统在工业环境、恶劣环境下可靠性和抗干扰、抗冲击能力。
l 集成自定义端口，经过软件设置端口形式：RS232/RS422/RS485，自动识别通讯协议进行匹配，大大方便安装调试。
l 纯钢金属防水键盘设计，寿命高达200万次。
l 集成冗余工业交换机，光网络接口，高速稳定进行数据交换，同时能够对端口、IP地址、速率等进行控制，配置网络到最优化状态。
l 智能照明控制功效，经过内部集成定时器和控制器，根据时间和照度进行照明控制，同时经过输出也可实时控制照明系统开关设置。
l 智能化仪表状态和传感器实时监测、控制功效，经过远程系统监测计量仪表工作状态，各个传感器数值和状态，可进行远程清零和仪表控制。
l 智能打印控制，采取热转印工业打印机，自动定位，自动切纸，纸张预警，同时设置一台备用打印机，提升运行可靠性。系统实时监控打印状态，假如打印机返回故障状态，系统再尝试一次打印，并经过返回错误代码进行错误分析，假如错误不能系统修复，则启用备用打印机，并同时通知控制中心，进行报警。
l 嵌入式智能读卡功效，经过嵌入式智能读卡器，能够快速读写IC卡，卡片嵌入到读卡器中，预防写信息时候移动卡发生故障，设置应急按钮，确保IC卡正常抽取。写完卡后系统进行快速验证，确保写卡正确性和完整性。
l RFID智能标签读取，在车辆右上角张贴RFID标签，标签中ID号为唯一标号，标号和车号为一一绑定，对于厂内车队车辆，能够实施RFID卡管理，达成快速、高效物流运行。
l 交通指挥控制功效，经过控制单元控制红绿灯，经过红绿灯进行车辆通行指示。能够根据用户不一样功效要求进行设置，能够设置绿灯表示衡器正常，车辆能够上秤计量，计量时为红灯，提醒后面车辆，衡器正在使用请等候。也能够用来提醒司机上秤后停车指示，判定到车辆上磅，红外没有遮挡，重量正常，显示红灯停，计量完成后显示绿灯，司机能够下磅。
l 智能LED显示器控制，经过LED屏显示计量信息，包含车号、物料信息、重量值、磅号等，经过后台操作界面，能够随时进行显示信息调整。
l 强大数控功效，含有数据采集功效，能够采集开关量、模拟量，亦能够输出开关量、模拟量控制，达成设备实时监视和管理。

4) 防作弊子系统
Ø 每台汽车衡配置两对红外对射装置，判定车辆是否完全上秤，预防车辆压边作弊；
Ø 计量时抓拍车辆前、后、司机面部图像，二次计量时系统自动调出一次抓拍图片，进行比对；
Ø 设置车辆皮重超差范围，超出设置值系统自动报警。
5) 监控系统
Ø 每台汽车衡设置4台摄像机，外围配置2台，监控车头、车尾；设置1台人像摄像机，抓拍人像；设计一台票据摄像机，监控GAM机内部环境；
Ø 视频图像在无人值守终端进行视频存放，同时将模拟信号转成数字信号上传到控制中心。
Ø 汽车衡配置2盏照明灯，实现夜间灯光赔偿。
6) 收发货系统
Ø 在收货点设置收货终端，实现自动收货。
Ø 发货后写IC卡发货标识位。
7) IC卡管理系统
Ø 设置2台制卡控制终端，进行IC卡发卡操作。
Ø IC卡采取非接触式M1卡。
Ø IC卡表面采取彩色印刷，并喷码编号。
8) 无人值守软件系统
Ø 计量模式管理：自动计量和远程计量运行及切换。
Ø 基础信息管理功效：管理员能够添加衡器包含衡器名称、吨位、类型、长度、精度、厂家、型号、区域、IP地址、硬盘录像机IP地址、登陆名等信息；对用户进行基础信息维护包含企业名称、地址、联络人、企业代码、企业简码、信用等级等。
Ø 业务管理功效：厂内倒运业务计划录入、计划启用、订单关闭。
Ø 权限管理功效：计量业务权限管理、报表查询权限管理、异常处理权限管理、系统管理权限管理。
Ø 操作日志统计功效：计量点系统操作日志和服务器端操作日志管理。
Ø IC卡管理功效：经过IC模块对IC卡进行维护，包含发卡、写卡、挂失操作，设置IC卡中各个字段和标识位。
Ø 车辆信息管理功效：车牌号、单位、皮重、信用等级、业务类型等。
Ø 报表管理功效：能够生成多种功效报表，并能够进行自定义条件查询。
Ø 设备监控功效：称重仪表、打印机缺纸、网络状态等。
Ø 数据接口功效：和ERP及其它系统数据接口。
销售业务步骤设计

Ø 用户订单启用后给车辆发IC卡，能够预先发也能够在进厂时发。进门时门卫进行IC卡查验，对IC卡信息进行打标，计量皮重时进行图片抓拍，仓库装完货后对IC卡进行发货打标，计毛时系统自动判定净重是否超量，依据需要打印票据，出门时门卫对IC卡进行查验。
采购业务步骤设计

Ø 用户采购订单启用后给车辆发临时IC卡，进门时门卫进行IC卡查验，对IC卡信息进行打标，计量毛重时进行图片抓拍，仓库卸完货后对IC卡进行收货打标，计皮时系统依据需要打印票据，出门时门卫对IC卡进行查验，并收回IC卡。
倒运业务

Ø 倒运业务关键针对矿石倒运，车辆基础固定，装完矿石后，进行发货确定，计完毛重卸货后进行收货确定，回皮后依据需要打印票据。假如不下车计量，则每一辆车安装RFID电子标签，实现不下车自动计量。
四、项目开发周期
计划内容
工期计划
项目标前期准备
1周
计量中心安装
2周
系统具体设计
2周
设备订货
3周
系统程序代码编写
6周
汽车衡称重系统设备安装、调试和运行
4周
项目开发周期：2个月

五、系统应急预案
单机设备故障
假如系统相关外设出现故障，系统监视模块会立即报警，假如确定故障存在，操作人员能够经过设备管理模块对此故障模块进行功效注销，取消此功效，让计量业务继续实施，通知系统维护人员检测现场设备并进行对应维修。
IC卡损坏
刷卡时IC卡损坏，司机经过计量终端呼叫按钮，通知远程计量人员，计量人员和司机进行语音交互，司机告诉计量人员车号、物资种类，计量人员在远端调用对应计量业务信息，进行远程计量。
秤点网络故障
计量点网络故障，系统则自动将此计量点从计量组网中隔离，其它计量点从新进行均衡匹配和业务调度，系统维护人员立即到现场进行维修。同时也能够使用IC卡备份信息对此计量点进行就地脱机人工计量，但需要两次计量均要在本计量点过磅。
主网络故障
假如主网络故障，各个业务节点不能进行相互信息传输，此时计量员到计量现场进行单机就地计量。经过手工计量，打印单据，计量车辆必需从同一计量点进行皮重、毛重计量。系统维护人员上报业务主管，进行紧急抢修。系统恢复后，相关计量业务信息自动上传至服务器，经过后台对相关数据进行维护
稳定性试车
为确保系统稳定上线，在调试运行期间采取双线并行方法运转，将仪表数据经过串口接入两个系统，计量时一个采取原有系统，一个采取自动计量系统，将两个系统数据进行比较，同时模拟突发情况，建立优化系统预案。
六、效益分析
1、直接经济效益
1）降低人力及管理成本
现在计划汽车衡4台，假如采取传统计量模式需司磅员26名，实施无人值守自动计量后，按二班制现在仅需6名，节省计量员20名，计量职员资3万元/年，年直接节省开支20人×3万元=60万元。
2）运行费用
磅房水电、纸质耗材等年节省费用约20万元。
直接经济效益：节省人力成本+运行成本=80万元
2、间接经济效益
1）提升工作效率，计量时间由以前一辆车3-5分钟时间，缩短为半分钟-1分钟时间，效率大大提升。
2）便于企业领导层透明化管理，数据立即共享，随时掌握生产和销售情况，生产促进销售，销售指导生产，实时、正确、高效传输对提升财务核实、物流控制、销售管理有着关键意义，为生产调度和领导决议提供立即、强大统计分析和报表功效，为领导决议提供可靠数据支持。
3）堵住了计量中管理漏洞，杜绝了种种作弊现象，提升了企业经济效益。
3、社会效益
1）降低劳动强度，提升工作效率，生产产能加大，能够发明更多就业岗位。
2）改善工作环境，以人为本，符合科学发展观要求。
3）各个步骤愈加透明、公开，将会增强企业和用户信任程度。
4）计量管理水平、企业信息化管理水平大大提升，以此为亮点，提升企业形象，为创建明星、标杆企业做好坚实基础。

七、系统配置清单及报价
序号
项目
分项模块
数量
单位
1
监控中心
服务器系统
1
台
网络通讯模块
1
套
机柜控制系统
1
套
人机交互系统
1
套
电视墙系统
1
套
票据打印机
1
台
线材及辅件
1
批
2
汽车衡外围配置
无人值守终端柜体
4
台
嵌入式主板
4
块
人机交互系统
4
套
图像防作弊系统
4
套
数采及扩展模块
4
套
数据读取及打印模块
4
套
网络通讯模块
4
套
照明及维护系统
4
套
语音对讲模块
4
套
电气及信号控制模块
4
套
红外防作弊系统
4
套
交通指挥及控制系统
4
套
LED显示模块
4
套
线材及辅件
4
批
3
制卡中心
操作终端系统
2
套
网络通讯模块
2
套
4
门岗
操作终端系统
2
套
网络通讯模块
2
套
网络机柜
2
台
5
仓库
操作终端系统
5
套
通讯配件
5
套
网络通讯模块
5
套
6
软件
无人值守防作弊软件系统
1
套
数据库软件
1
套
服务器操作系统
1
套
7
施工辅材
施工辅材
1
批