矿山企业无人值守集中计量系统设计

李 杰，杨 洋，彭海波，匡胜徽

(武钢集团昆明钢铁股份有限公司 信息中心，云南 安宁 650302)

矿山企业无人值守集中计量系统设计

李 杰，杨 洋，彭海波，匡胜徽

(武钢集团昆明钢铁股份有限公司 信息中心，云南 安宁 650302)

针对现代企业内计量流程的特点，以某矿山企业目前的计量流程为例，分析了存在的问题；设计了基于C/S模式的无人值守集中计量系统，优化了计量流程，规范了计量管理制度，为企业及时掌握生产情况和制定生产决策提供了依据。

矿山企业；集中计量系统；计量流程

随着社会的发展，对资源的需求量越来越大。在矿业资源日益枯竭的形势下，要求矿山企业不断提升信息化管理水平，对生产计量流程的管理更加精细化，对生产计量数据的完整性、准确性、可靠性、及时性要求更加严格。传统计量方式使用人工过磅，纸质单据贯穿整个计量流程。这种依赖司磅员手工开单的工作方式，耗费了巨大的人力和物力，同时由于是人工操作，数据流动滞后，不可避免地产生数据错误，从而无法及时、准确地获取与分析生产数据，给企业带来不必要的经济损失。

针对这种情况，矿业公司定制开发了无人值守集中计量系统，结合此系统优化原有的计量流程，将生产计量与技术手段相结合，为企业提供先进的计量管理，把生产计量结果及时反馈给生产管理部门。

1 问题分析

目前的生产计量常规流程如图1所示。

图1 矿业公司原生产计量流程

目前的常规流程是承运单位派车到矿石堆场或矿渣堆场装车，再到磅房过磅，司磅员开具运输单并填写计量信息，待空车过磅时返回单据，司磅员再对其进行数据分类统计，把统计结果返回生产指挥中心，生产指挥中心根据这些信息安排下个阶段的生产。

通过对原有过磅方式的调研和分析，发现存在以下问题：

a.整个计量流程过于依赖纸质单据，容易丢失，各单位之间数据传递困难，存在着严重的“信息孤岛”[1]现象，数据统计过程容易出现错误，导致各单位对账时数据不一致。

b.各个磅房过磅频率不尽相同，而每个计量点都需要配备3～4名计量员，导致过磅人力分配不均，浪费人力，且矿山企业过磅环境比较恶劣，特别是井下，长期在此环境下工作的人员，容易引起呼吸系统疾病。

c.渣场、原矿堆场、外委选厂签章难以管理，过程中容易作弊，给矿业公司带来不必要的损失。

d.原有的过磅方式，没有任何监督措施，出现过磅异常，难以追溯，无法还原过磅场景。

2 解决方式

无人值守集中计量系统(如图2所示)是基于二次开发平台开发的软件，系统结构采用C/S架构，逻辑上属于多层结构(如图3所示)，分为客户端、应用服务器和数据库服务器。通过清晰的层次结构，使软件系统易于维护和扩展，保证了部署时的灵活性和可伸缩性。

图2 矿山企业集中计量系统功能结构图

图3 C/S架构图

客户端包括登录界面、客户端主窗体、系统管理模块。其中主窗体包含了功能菜单和系统设置界面。功能菜单是所有业务功能界面的集合，通过树形菜单结构展示，用户只要单击该菜单的叶子结点就可调用对应的功能界面。客户端目录下除exe文件自动更新程序外,其他文件都可自动更新，维护更为简单。业务模块以动态链接库[2]形式存于指定的目录,并通过适当配置来实现主窗体对它的自动调用。应用服务器上部署的服务端[3]提供数据库链接、日志记录等，共性、通用业务功能如数据库操作方法、日志处理、数据安全性检查等在服务端上实现，与客户端之间的通信使用Hessian[4]方式。

采用多媒体技术为集中计量系统提供人机交互和实时监磅功能。

集中计量优化后的新流程(如图4所示)有效地提高了生产计量管理水平，集中计量系统根据新流程设计了以下几个模块。

2.1系统管理模块

该模块的主要功能是权限授予及权限验证。权限授予实现某个用户对某个功能的操作许可，组成权限数据库，为用户分配角色来实现授权。权限验证的实现，是通过定义好的权限数据库，判断该用户是否对某个模块的某个功能具有操作权限，权限验证采用角色功能关系过滤。

图4 基于集中计量优化生产流程

2.2基础数据管理模块

原来的计量方式中，运输单贯穿整个流程，基础数据如物料、收货单位、发货单位、承运单位等信息无有效手段进行管理，对统计工作造成影响。

该模块对矿业公司内部基础数据中的每一项数据进行编号并添加拼音助记码，用户也可以自定义基础数据中的有关信息，进行基础数据的添加、删除、修改，基础数据的ID设置为唯一，且无法修改，保证基础数据的唯一性、准确性、及时性。

2.3车证卡管理模块

引入了车证卡管理，彻底摒弃以运输单为传输介质的传统方式，为以后的计量过程提供了便利，为离线操作方式提供方便，为数据安全提供了保障。车证卡从注册、分配、使用、注销到回收的整个过程，得到了有效监管。

2.4汽车衡称重管理模块

预报管理是指对指定车辆运输信息进行预先登记，保证一车一预报的方式，取代了原有流程中使用的派车单方式。最重要的是提高了计量过程的效率，解决了计量现场交通拥堵问题，避免计量员远程过磅时获取计量信息困难的情况发生。

取样判矿是指通过现场取样，判定矿石的品位和等级，确定矿石的存放地点。由于矿业公司过磅频率比较高，取样判矿操作可以集成到预报管理，也可以在计量后独立操作。

汽车衡称重管理是指在计量过程中的所有操作，它包括数据采集、车辆定位、质量报警、远程监控、远程控制等操作。通过这些手段可以加强对过磅过程的监管力度，减少过磅作弊次数，避免数据计算错误，加快过磅节奏，保障生产秩序井然有序。

卸货管理是指对到货车辆进行检查确认后，通过手持设备刷卡卸货。原有的方式是在运输单上签章，然后返还给计量点，过程中容易出现作弊等情况，且计量点统计时还要对运输单进行重复检查，工作效率低下。使用新的卸货方式，不但可以保证数据的安全，通过系统设定的查询过滤方式，还可以快速查询卸货情况，对卸货人员加强管理。

3 经济与社会效益

a.采用“一机多磅”方式，改现场过磅为集中过磅，所需人员减少到原来的一半，提高了人力资源利用率；改变了传统的手工统计方式，提高了统计效率和准确性；使用车证卡替代纸质单据，避免了单据传输过程中存在的问题。总之，节约了大量的人力和物力成本。

b.采用车辆定位、报警、远程监控等技术手段，降低了作弊的可能性[5]，有效地监管原料进厂、矿石出厂的情况及库存总量，为企业挽回不必要的损失。

c.操作人员集中到计量大厅，改善员工的工作环境，有利于计量人员的身体健康。

4 结束语

通过优化计量流程，运用基于多媒体技术、企业ERP管理技术、可靠性的设备维护及连续生产保证技术及综合自动化控制技术[7]开发的集中计量系统，提高了计量生产的管理水平，使整个管理过程更加精细化，大幅度提高了计量效率，保证了数据的可靠性、完整性、及时性。有利于管理部门为生产制定更加准确的生产计划，最终提高矿山企业的生产力。为矿业公司信息化提供数据基础，为上一层的ERP[5]提供数据接口,实现了铁矿企业生产计量过程监控及管理自动化的目标。

[1] 郭静. 基于数据交互平台进行“信息孤岛”消除法研究[J]. 现代电子技术，2013(22):54-56.

[2] 沈宫新. C#调用动态链接探析[J]. 软件导刊, 2012(11)：35-36.

[3] Raig W,Ryan B.Spring in Action[M]. 李磊,程立,周悦虹,译. 北京:人民邮电出版社,2007.

[4] 陶以政，吴志杰，唐定勇.基于J2EE的应用框架技术研究[J].计算机工程与设计，2007：28(4)：826-828.

[5] 田亚农，张艳花，张爱霞. 远程无人值守计量模式下防作弊设计与实现[J]. 工业计量，2010(6):30-31.

[6] 冯毅. 集团企业ERP系统的设计与实现[J]. 煤炭技术，2011(12):159-160.

[7] 董燕，张息强，李健. 电气控制与PLC技术[M]. 北京：电子工业出版社，2011.

TheDesignofUnattendedConcentrationMeasurementSystemforMineEnterprise

LI Jie, YANG Yang, PENG Haibo, KUANG Shenghui

(Information Center of Kunming Steel Holding Co., Ltd. WISCO Group, Yunnan Anning, 650302, China)

In response to characteristics of the measurement processing for modern enterprise, it takes the current measurement process of a mine enterprise as an example, analyzes the existing problems in previous process of material measuring. It designs a improved technical scheme for unattended concentration measurement system based on C/S mode, optimizes the measurement processing, specifies the administration of measuring. The application shows that the system can timely grasp the produce information and provide data foundation for assigning the produce tactic.KeywordsMine Enterprise; Anti-cheating; Concentration Measurement System; Measurement Process

10.3969/j.issn.2095-509X.2014.02.013

2013-11-21

李杰(1977—)，男，山西临县人，武钢集团昆明钢铁股份公司高级工程师，主要研究方向为企业综合信息化。

TP311

A

2095-509X(2014)02-0060-03