远程集中计量道闸、打票及防作弊系统的开发设计与应用

曹良骧，孙宝明，易加强，江 飞

（四川省达州钢铁集团有限责任公司，四川 达州635002）

1 引言

四川省达州钢铁集团有限责任公司（以下简称达钢）有一套远程集中计量系统，但是没有打票系统，计量完成后（计量皮重或计量毛重），司机不能得到计量反馈信息只能通过铃声判断是否计量完成。车辆装货或卸货时，不能提供已经过磅的证明，供方或需方只能通过与司机语言交流来判断是否已经过磅，在出现异议时无法证实是否真正计量完成。安装自动打票系统之后，每次过磅系统都会出具票据，司机拿到票据提供给供方或需方就能证明已经过磅，可以进行下一步流程。

达钢远程集中计量系统没有道闸系统配合，无法有效控制现场车辆的计量秩序。由于中控只有3个人同时计量9台地磅，车辆多要排队计量，有些车辆在等待计量时还没有听到铃声就误以为已经计量完成就开车离开了，造成此车数据无法完成，致使计量异议频繁，严重影响了供需双方的经贸关系。在每台秤两端增加自动道闸系统，计量程序如果没有完成道闸系统就不动作，上秤的车辆也就无法下秤，这样有效避免了上述情况。道闸的使用有效地控制了车辆的进出，并防止非称重车辆随意驶上秤台，避免了因非系统原因造成的计量异议，同时也解决了车辆上秤速度过快急刹车而损坏秤体及传感器设备，大大降低设备故障率，提高计量精度。

随着计量技术的发展，各种高科技计量作弊方法也在不断更新，经过对计量作弊器的测试，现场演示了作弊过程。在地磅周围50m内操作遥控装置随意使重量增加或减少，或预设作弊重量后，当车辆上秤瞬间按“确认键”就能完成作弊过程。整个作弊过程时间短，且不会留下任何痕迹，不容易识别和发现。增设防作弊硬件设施和自主开发的防作弊软件系统后，一旦有作弊情况发生时系统就发出报警信号并自动记录作弊数据、时间，根据记录就可以调取监控录像，为调查嫌疑车辆提供证据。

2 道闸系统

道闸系统由两套自动道闸机、两个地感线圈、两个车辆检测器及一套自主设计的控制电路组成。系统采用双向过衡的方式，当秤上无车即红绿灯指示为绿色时并且车辆压在一方地感线圈上时栏杆抬起，控制回路自动记录上秤方向。计量完成时，先判断秤体两侧是否有车辆压地感线圈，一侧有车辆压地感线圈就抬另一侧栏杆，两侧都没有车辆压地感线圈时根据记录的上秤方向自动抬起车辆前方栏杆，车辆下秤后道闸落下恢复为原始状态等待下一辆车的到来，另一方上秤时同理。两侧同时压地感线圈时只抬一侧栏杆。道闸系统安装图如图1。

图1 道闸系统安装图

系统具体流程为：红绿灯显示绿灯→车辆通过地感线圈→道闸抬起→汽车上秤→红绿灯显示红色→道闸落下→完成计量操作保存→电铃响→前端道闸抬起→车辆下秤→通过地感线圈→道闸落下→红绿灯显示绿灯。道闸系统流程图如图2。

由于达钢使用的地磅属于无基坑地上衡，秤体两端引坡长且坡度大给地感线圈的安装及调试都带来了很大的难度，通过对地感线圈的长度、宽度、材质、匝数、安装位置和车辆的规格型号等影响量的不断测试达到了比较理想的效果。线圈材质选用地感线圈专用的1．0mm铁氟龙高温多股软导线，地面切整体宽度为1m，长度为6m的长方形线槽，线槽本身宽度为5mm，深度为60mm，将线圈按顺序在线槽内绕6圈，并将引出端双绞接入车辆检测器。能够检测到的最大高度为1m，完全能够满足要求。具体安装图如图3。

图2 道闸系统流程图

图3 地感线圈安装图

当车辆上秤栏杆落下之后，计量程序如果没有完成道闸系统就不动作，上秤的车辆也就无法下秤，有效防止了未计量但司机误以为已计量的情况的发生。安装道闸之后，规范了计量秩序并对车辆的上秤速度起到了限制作用，减小了由于车辆上秤速度过快对秤体及传感器等配件造成的冲击，从而降低了故障率减少了维护量，降低维护成本为公司带来了间接经济效益。

3 打票系统

打票系统包括打印系统及摄录系统。打印系统主要包括BTP－6206的工业热敏收据打印机及串口转以太网设备。打印系统原理图如图4。

图4 打印系统原理图

计量完成之后计量客户端的计量系统自动生成打印信息并通过网络系统传输到串口转以太网设备上，转换成串口命令控制打印机打印出计量小票。打印系统具有故障报警功能，每次打印之前及打印之后扫描并分析处理打印机反馈信息，检测打印机是否有故障或缺纸，如果有故障或缺纸发出报警并通知维护人员处理。具体实施过程为：

（1）修改主系统程序源代码增加打印模块，用于在计量完成时自动打印出计量信息，包括流向、物资、发货单位、收货单位、重量、计量时间等信息。

（2）在每台计量衡的每套无人值守计量系统设备柜内接入一台新北洋规格型号为BTP－6206的工业热敏收据打印机，打印机的通讯方式为串口通讯，打印机通过一条串口线接在设备柜内的串口设备上。计量完成时通过以太网将计量信息传输到串口设备上转换为串口命令在打印机上打印出来，司机就可以得到带有计量信息的票据进行下一步流程。通过打印系统给出的票据就可以确定是否真正计量完成。

摄录系统主要包括摄像头、视频解码器组成。摄像头的视频信号分成两路传输，一路进入视频解码器通过网络系统传输到计量客户端用于计量时观察现场的打票及取票情况。另一路通过视频网络系统进入公司视频网络用于视频服务器对视频进行录像，录像可以在发出争议时调出以查看当时的现场情况，为处理争议提供依据。摄录系统原理图如图5。

图5 摄录系统原理图

安装打票系统之后，过磅之后司机需要将系统打印出的计量小票提供给发货方或收货方，发货方或收货方检查计量小票无误后进行装货或卸货。这样可以避免未计量进行装货或卸货情况的发生，也可以有效杜绝司机与收货方之间的作弊行为。

4 防作弊系统

防作弊系统主要由Z5－FX08计量防控报警器及串口转以太网设备组成。将报警器用一根串口线连接至控制柜内的串口设备上。计量防控报警器在遥控信号出现时，报警器会发出报警声音，同时报警器的串口会输出报警数据，在远程监测计算机上安装自主开发设计的监控软件通过串口转以太网设备就可以实时监控到报警数据并进行分析存储，通过记录就可以调取监控录像来调查嫌疑车辆。监控软件具有实时监控、报警、数据记录、记录导出及打印功能，监控软件内的记录信息只有超级管理员有权删除，系统可以同时监控多台报警器。防作弊系统原理图如图6。

图6 防作弊系统原理图

经过对计量防控屏蔽仪厂家提供的对接式计量作弊器的测试，很容易出现作弊行为。安装防作弊系统之后，通过测试证明系统效果良好，能够及时准确地监测到作弊信号并发出报警，多台同时测试也能够及时准确地监测到，可以杜绝不法分子遥控我公司地磅进行作弊的行为，确保了公司利益在计量方面不致受损。