智能司磅系统应用研究_郑克铭.pdf

企业的物资计量作为基础的生产数据、决策依据，给公司实现发展目标提供了前提保障，只有物资计量的精准、稳定、迅速，才能更好地根据相应的采购、销售数据，及时调整产能、品种、库存，从而起到指导生产的作用。所以说物资计量工作是极为重要的，保证关键物资计量设备的稳定、高效运行是确保企业正常生产的必要条件。随着汽车衡、轨道衡、物资内转磅等衡器的大量使用，人力资源的增加、防止各种计量作弊、物资内转计量争议、各衡器计量任务不均衡等种种弊端日益突显，危及着基础计量信息的准确性，也增加了企业的人力及管理成本，这就需要将原有的、较为分散的计量管理集中起来，建立物资计量中心，通过集中计量，主要包括计量数据集中、计量人员集中、远程监控、现场无人值守、物资跟踪的管理思想，以技术和集中管理的双重手段有效防止各种计量作弊，优化岗位管理，提高计量人员工作效率，提高企业信息化管理水平，降低人力及管理成本，真正意义上实现对整个企业的物资计量的统一管理。1系统架构1.1系统应用软件架构系统软件架构采用C/S、B/S混合的架构模式：1）B/S架构：主要用途为管理流程的操作，包括计量数据查询、代码管理等；主要优点为客户机无需要安装额外的软件，简洁易用，易于维护。2）C/S架构：主要用途为集中监控工作站、智能卡自助发货；主要优点为可方便实现各种复杂的软件功能。能够方便地集成展示信息（视频、音频等）。两种架构均为三层模式，即：客户层（客户机）-中间层(应用服务器)-数据库层（数据库服务器）。1.2系统业务架构计量系统与生产、运输、经营等模块通过通讯接口进行数据交互，接收计量过磅申请，返回过磅实绩信息，系统业务架构图如图1所示。2系统硬件设备配置每个磅房设置信号灯、LED显示屏、红外光栅式对射检测器、IP对讲系统、仪表串口服务器、RFID读卡设备、自助终端、票据打标机、视频监控及IC刷卡系统等。通过这些设备监测汽车过磅过程，并自动识别相关信息，形成联动动作及友好的提示信息，达到磅站智能化远程值守的要求。设备配置示意图如图2、图3所示。图2设备配置示意图智能司磅系统应用研究郑克铭（宝信软件（南京）有限公司自动化工程部，江苏 南京210039）Application and Research of Intelligent Weighing System摘要：为缓解司磅作业量增加对人力资源管理造成的负荷，从提高司磅称量作业工作效率、准确性的角度出发，对司磅系统实施智能化改造，实现计量集中统一管理，降低人为差错，杜绝与运输车辆之间作弊行为的发生，实现车辆自动过磅，有效提高过磅作业的监督管理。该系统为稳定生产创造有利条件和准确的基础数据，同时减少用工数量，实现物流计算机闭环管理的规范化，提升物资计量管理水平。关键词：毛重；皮重；净重；计量委托；磅单Abstract:In order to alleviate the load caused by the increase in the volume of weighing operations on human re-sources management,from the perspective of improving the efficiency and accuracy of the weighing operation,the weighingsystem implements intelligent transformation to achieve centralized and unified management of measurement,reduce humanerror,and eliminate the occurrence of cheating with transport vehicles.This system realizes the automatic weighing of vehi-cles,and effectively improve the supervision and management of weighing operations,and creates favorable conditions andaccurate basic data for stable production.At the same time,the number of labor is reduced,the standardization of logisticscomputer closed-loop management is realized,and the level of material measurement management is improved.Keywords:gross weight,tare weight,net weight,metering commissioning,pound图1系统业务架构图智能司磅系统应用研究12工业控制计算机2023年第36卷第1期图3设备配置示意图2.1 RFID设备汽车秤RFID系统分为智能标签识别、标签写入两个部分，分别完成车辆信息识别和车辆信息对应的任务。其中，智能标签识别系统负责在车辆进入司磅之前读取标签信息。由于需要同时监控车辆及货物信息，标签贴在车辆副驾驶挡风玻璃处，使用天线或RFID读写器进行读取。轨道衡的RFID系统使用国家规定的系统，该系统由相关的厂家负责安装。司磅客户端通过厂家提供的接口获取相关的信息。车号自动识别系统主要功能组成单元：车辆标签、车轮传感器、地面天线、读出仪表、工业控制计算机等。2.2 LED文本显示屏通过LED文本屏显示过磅信息包括：提示司机可以上秤司磅，车辆停放不合法警告，司磅作业完成提示，要求离磅提示等。2.3红外对射探测器在每个磅秤的前后两端各放置一对红外对射探测器。红外对射探测器的作用是对停在磅秤上的车辆进行定位，当磅秤要对车辆进行秤重时，会先通过红外对射探测器来判断车辆停在磅秤上的位置是否正确。如果车辆停放位置超过或没有完全进入磅秤，红外对射探测器会探测到此信息，程序将通过广播喇叭（音箱）和LED发出停车有误的提示来提醒司机将车辆停在磅秤上的正确位置。2.4广播音箱与语音对讲在每个磅房放置一个扬声喇叭（音箱），由程序发出的各种提示声音，为驾驶司机提供信息。每个磅房放置IP对讲设备，用于监控人员与司机通话。2.5视频监控每个磅房设置多个监控摄像机，一般位于秤台前端（监控车辆头部驾驶室与车牌）、车辆尾部（监控车牌）、秤台顶部（监控车箱）、秤台前后端侧面（监控车辆是否压磅）。秤台出入口或停车过磅位置可以安装车号识别摄像机，用于识别车号，将识别的车号与RFID设备中的车号进行对比。磅房内安装摄像机监控称重仪表和磅房内其他设备。2.6 GAM机柜GAM机柜用于让司机进行过磅确认、过磅凭证（或磅单）打印等操作。3智能司磅应用程序功能3.1司磅流程司磅流程图如图4所示。当车辆到达后，系统根据现场智能化设备进行自动过磅作业，系统自动将作业过程同步在远程监控点显示。1）车辆上磅后根据红外对射判断车辆是位置是否正确，并读取智能卡（RFID或IC卡）上的车辆信息(车牌号)，若有车号识别摄像机，对摄像机识别的车号与智能卡读取的车号进行对比，若不一样则向远程监控的司磅人员发出提示，由司磅人确认车号。2）系统根据实时读取仪表重量，根据获取到的重量自动判定毛重与皮重，若不能判定可以由随车人员或远程司磅员选择。3）当前为皮重时：若此前该车有毛重记录则根据毛重信息生成磅单数据；若没有则保存为临时重量(皮重)，待装完物料后进行毛重过磅后再生成完整的磅单数据。4）当前为毛重时：系统查询该车是否有过磅委托信息，若有则根据委托信息绑定物料数据；若没有过磅委托则需要呼叫远程司磅人员进行操作，远程司磅人员可以和随车人员语音对讲核实物料数据，进行人工绑定或通知相关计划人员补发过磅委托；若此前该车有皮重记录则根据皮重信息生成磅单数据；若没有则保存为临时重量(毛重)，待卸完物料进行皮重过磅后再生成完整的磅单数据。5）若过磅重量、间隔时长超出规定范围，由远程监控的司磅人员处理是否允许过磅。6）过磅完成后，将过磅数据发送到经营管控系统中，并根据需要打印磅单票据，通知随车人员过磅完成车辆离磅。7）如智能过磅过程出现异常情况，可以由随车人员呼叫远程司磅员进行协助操作。3.2集中监控全览过磅实时状态，包括设备的运行状态、实时显示磅房过磅情况等信息。画面显示各磅房的过磅信息、仪表重量、红外状态、车号等设备信息，并可以强制连接到磅房进行协助过磅作业；可以清理待分配任务；也可以控制红绿灯、照明、打印机切换、打印机重启、工控机重启、视频查看等，要注意的是，设备信息的显示和控制需要设备支持。3.3集中司磅作业正常情况下过磅作业画面，不需要人工打开，过磅作业画面根据任务调度，自动弹出，进行毛、皮重过磅作业，生成临时重量信息和磅单信息。特殊情况时需要由司磅员选择相关磅房强制打开过磅画面。过磅画面可以显示当前磅房仪表重量，获取到的稳定重量、磅房的视频监控画面、红外线状态，通过智能卡识别到的车牌号。若车牌号不能正确识别，可以根据监控画面或语音对讲确认后由司磅员录入。若不能自动判断毛、皮重，由司磅员选择确认。过毛重时必须有过磅委托信息，若没有经营管控下发的过（下转第16页）图4司磅流程图13（上接第13页）磅委托信息，需要通知相关经营管控系统人员编制下发，若是纸质委托，则需要由司磅员通过选择物资索引或直接录入物料信息。若过磅重量、间隔时长超出规定范围，由计量大厅司磅员判定是否允许过磅，并在自助终端报警显示。过磅完成后系统将自动清理作业任务，集中作业画面自动退出，并发送信息到磅房终端提示随车人员过磅完成，车辆可以离磅。根据司磅员权限，可以手动补录重量完成过磅作业。对于车辆误上磅、司机点错按钮等特殊情况，司磅员可以强制中断或删除作业。3.4过磅委托调度根据过磅委托需求将委托信息分配到相关磅房终端，同时也可以根据不同情况调整对应的磅房。系统自动接收处理过磅委托数据，根据委托信息将委托分发到相应的磅房终端。若委托对应的磅房异常(如设备故障、检修、暂停使用)不能进行过磅作业时，根据系统设定的规则自动分配到其他磅房终端。司磅员可以强制将委托分配到指定磅房。3.5现场无人智能过磅正常情况下系统自动完成过磅作业。车辆上磅，据红外判断车辆位置是否正确，若不正确语音提示司机。扫描RFID卡或司机刷卡读取车号，若不能读取车号可由司机输入或请求司磅员远程协助。根据当前车号以及重量自动判断当前称重的重量类型是毛重还是皮重，若不能识别可由司机选择或请求司磅员远程协助。若过磅重量、间隔时长超出规定范围，由计量大厅司磅员判定是否允许过磅，并在自助终端报警显示。司磅作业完成后，司机根据语音提示取磅单，之后根据语音提示下磅。4经济效益分析1）降低人力及管理成本。2）提高工作效率，计量时间由以前的一辆车35分钟时间，缩短为半分钟到1分钟时间，效率大大提高。3）便于公司领导层透明化管理，数据及时共享，随时掌握生产和销售情况，实时、准确、高效的传输对提高财务核算、物流控制、销售管理有着重要的意义，为生产调度和领导决策提供及时、强大的统计分析和报表功能，为领导决策提供可靠的数据支持。4）降低劳动强度，提高工作效率，产能加大。5结束语通过智能司磅系统的实施将各物资计量点、料场或仓库与物资计量中心有机联合，杜绝各种计量作弊，提高计量人员工作效率，降低人力及管理成本。系统使各种信息及时沟通、共享，各部门之间的业务处理更加高效，整体提高物资计量的运行效率和服务水平，形成信息化、智能化、无人化的新型计量管理系统，提高企业信息化管理水平。参考文献1汪素娟，汪洋.汽车衡远程集中司磅计量系统的开发与应用J.宝钢技术，2020（6）：71-782吴锐家.多媒体技术在无人值守计量系统中的应用J.现代计算机（专业版），2012（33）：48-503邵卫军，朱龙江.钢铁企业智能司磅技术应用C/全国冶金自动化信息网2011年年会论文集，2011：591-5954刘鑫.物资计重集中管理系统的设计与实现D.沈阳：东北大学，20155沈俊安，李俊，孟飞.汽车衡无人值守智能电子地磅系统在宝钢集团新疆八钢公司的设计和运用J.科技风，2017（23）：72-736杨帆，李全钢.远程集中计量系统的开发J.电子世界，2017（11）：1477薛丹，夏炜.汽车衡无人值守系统的开发及应用J.衡器，2012，41（9）：15-18收稿日期：2022-06-30效率，减少人员支出，增加企业利润。参考文献1乐文锋.一种基于机器学习的白酒杂质自主鉴别装置：CN110716020AP.202001212李刚.基于机器视觉的白酒液体杂质检测系统研究D.太原：太原理工大学，20193刘仁杰.基于机器视觉的口服液智能灯检机研究与设计D.长沙：中南大学，20144刘一鸿.基于机器视觉技术的白酒杂质检测系统研究D.西安：西安工业大学，20215于海亮.基于机器视觉的饮料灌装后杂质检测系统的研究与设计D.济南：山东大学，20116王义文，董百川，付鹏强，等.一种基于机器视觉的钢球表面缺陷差分检测的新型算法：CN106914428AP.201707047邵志敏，张意，张卫华，等.基于机器视觉的瓶装白酒杂质检测J.四川大学学报（自然科学版），2019，56（2）：2352408张意，邵志敏，周激流.一种基于机器视觉的瓶装白酒杂质检测方法及系统：CN108896574BP.20200317收稿日期：2022-06-25图10实验测试效果基于机器视觉在线检测瓶装白酒杂质的研究图9通讯系统16