污水处理厂地磅房自动称重系统

奚向民，范舜年

(上海城投污水处理有限公司白龙港污水处理厂，上海 201201)

0 引言

近年来，射频技术发展迅猛，1998年后我国电子汽车衡器[1]行业自动识别系统从图象识别、红外识别、IC卡识别的应用发展到现在的自动识别目标对象并获取相关数据，而射频识别正以其独有的高性能赢得越来越多企业的青睐。

本文从射频技术在信号自动识别的应用上，解决了大型污水处理厂的运输车辆排队过磅的现象。基于大型污水处理厂环境恶劣，腐蚀性气体较多，来往过磅车辆频繁，拟采用射频识别技术[2](简称 RFID，Radio Frequency Identification)主导地磅房智能称重系统，射频识别以其识别距离远、识别速度快、抗干扰性强，在恶劣环境条件下系统的安全性、稳定性、可靠性等特点提高了企业的生产效率，降低人为因素造成的失误，有利于企业管理实现高度自动化、信息化的目标。

1 系统原理

本方案是基于白龙港污水处理厂地磅房运行情况而设计的地磅自动称重系统，采用计算机自动控制和非接触式IC卡[3]自动识别技术，需要称重的车辆挡风玻璃上安装电子标签(非接触式IC卡)，在IC卡内预先写入相关的车辆信息;当车辆通过电子汽车衡器称重时，读写器通过无线通讯线，把卡内已写入的车辆相关信息读取出来，传给上位监控系统;同时重量信息通过称重仪表传递给上位监控系统。另外还通过计算机系统控制一些外围设备:指示灯、语音提示系统等。使称重速度、信息传输比以前有了明显的改善，同时也提升了企业对于过磅车辆的管理水平。

2 系统特点

2.1 称重数据科学管理

通过控制电路采集电子汽车衡器输出的称重信号并传输到计算机中，数据经过转换和变化后，形成称重数据后存储到计算机数据库中并显示在计算机屏幕上，通过数据库形式可依据管理需求进行查询、汇总、打印等操作，从而方便地实现了称重数据的高效科学管理。

2.2 促进企业管理现代化

在实现智能称重系统下，完善对进出厂区的所有汽车电子称量进行计算机管理，提高企业的工作效率，用高科技促进了企业管理现代化。

2.3 识别可靠，泛用性强

RFID射频识别是一种非接触式的，非接触式IC卡采用无源卡，对环境的要求不高，通过自动识别目标对象并获取相关数据，可在各种恶劣环境下工作。本系统符合美国联邦通信委员会FCC的技术标准，采用了先进的信号处理技术，传输数据量小，信号频带窄，穿透能力强，电磁信号瞬间跳频发射，抗干扰能力强。

2.4 安全防伪

每张电子标签卡具有全球独一无二的ID号，这个ID无法被重新编码或修改，杜绝了复制、伪造的可能，保证ID号对应的IC卡内车辆登记信息唯一性。

3 系统组成

3.1 硬件组成

智能称重管理系统由电子计量和计算机监控管理[4]两大部分组成。其中电子计量部分主要由称重传感器和称重显示仪表组成，主要完成称重数据的采集和与上位机通讯等功能，计算机监控管理部分由计算机、打印机、IC卡识别系统、语音系统组成，主要完成称重监控、打印磅单、识别身份、生成各类汇总统计表和综合查询功能。构成系统的主要设备如下:

(1)标签读写器，用于从车载IC卡上读取车辆信息，并传送到计算机。

(2)声光指示灯，指示称重车辆通过电子汽车衡器时称重操作步序。

(3)电子汽车衡器，通过称重传力机构测量过磅车辆质量。

(4)IC卡标签，是称重车辆的唯一标识，识读距离远且具有防伪功能。

(5)计算机监控系统，是整个自动称重系统控制中心，运行系统控制软件，负责采集要处理、存储称重数据信息，监控车辆进出情况，控制设备动作，并发出声、光指示。

3.2 软件组成

(1)称重处理模块，记录过磅汽车每次称量的各种数据，储存称量时间、车号、司机、毛重、皮重。参考效果如图1所示。

(2)统计汇总模块

可按车牌号、车型、司机及备注(人工输入内容)等条件统计

任意时间段的过磅记录，并生成各类汇总报表，报表可自由选择打印。

图1 智能称重效果图

(3)数据维护模块

可对车辆、货物、发送单位、备注信息进行维护，自动对数据进行历史转档工作，保存多年数据，具有系统自动恢复功能，不至于因为误操作而导致系统瘫痪。参考效果如图2所示。

图2 称重记录数据库

(4)系统安全模块

可设定操作人员权限和密码，操作人员只有在系统管理人员授权后才能进行相关操作，非系统用户无法进入系统。

(5)系统集成模块

采集各个硬件传输的信号，通过控制软件，发出工作指令。

4 系统结构

当满载车辆驶入秤台时，指示灯指示车辆上磅，(若该车是第一次通过秤台，则需人工输入该车各项信息)IC读卡器工作，计算机读取卡内的信息，(无效的IC卡就报警)主机收到大于500 kG的重量信息后，自动准确记录和备份相关信息;(若IC卡损坏，或者临时车辆需称量，也可人工输入相应数据)同时会通过声光控制装置发出称重结束的信号，命令车辆离开，自动打印磅单。系统效果图如图3所示。

图3 全自动称重设备连接示意图

5 结束语

传统车辆称重的运行管理模式为:车辆行至电子汽车衡必须停车登记，登记完毕称重，称重完由人工将车号、单位、重量等相关数据数据输入电脑登记，整个过程耗费时间长，人为造成车辆排队也增加了操作人员工作强度，通过集成无线射频技术的地磅自动称重系统，有着信息采集速度快，减少车辆过磅时间，降低员工工作强度，便于企业称重数据及过磅车辆管理等显著特点，已经成为现代化企业称重管理系统的重要发展方向。

[1]李卫，常金友.电子汽车衡器微机系统[J].湘潭大学自然科学学报，2000，23(2):107 －109.

[2]陈新河.无线射频识别(RFID)技术发展综述[J].信息技术与标准化，2005，47(7):20 －24.

[3]赵新，吴大伟.基于RFID技术的智能称重管理系统[J].微型电脑应用，2003，20(9):38 －40，3.

[4]杜思深.泵房计算机接口及网络监控管理系统[J].空军电讯工程学院学报，1999，20(3):27－29.