一种新型冶金企业称重计量与监控系统的集成方案

孙 雷 孙庆苏

(1.江苏城市职业学院，南京 210036；2.南京集仑科技公司，南京 210093)



一种新型冶金企业称重计量与监控系统的集成方案

孙 雷1孙庆苏2

(1.江苏城市职业学院，南京 210036；2.南京集仑科技公司，南京 210093)

针对目前冶金企业称重计量存在的效率低等问题，提出一种冶金企业称重系统与监控系统的集成方案，该方案是一种智能化集成系统，将冶金企业称重计量信息、监控图像信息有效的关联，系统支持远程监控和管理，具有操作直观简便、功能扩展性强等特点。

称重系统；计量；监控；集成

0 引言

随着现代化企业制度在我国的普及和深化发展，企业信息化建设不断深入，计量管理作为企业物流经营管理的重要组成部分，控制着企业从原辅材料进厂，成品、半成品入库，到产成品出厂整个经营生产的全过程。称重管理系统软件就是在这一前提下，专为冶金等各厂矿企业从事物流经营开发的称重管理系统软件，早期的称重软件是基于模拟量传感器，称重过程完全由人工控制，近年来随着计算机技术的发展，智能称重应运而生，在冶金方面我国自动汽车衡称重系统1999年在山东莱钢研制并投入使用，但国内冶金企业智能称重系统的应用还不多见，其中的重要原因[1]就是称重系统不是独立的系统，往往需要与其他系统整合，增加了实际操作的难度。本文提出了一种新型称重计量管理系统，系统集成了计量称重系统、监控系统、车牌识别系统以及运用了道闸信号灯自动控制等技术，可为冶金企业不同的用户提供解决方案。

1 冶金企业称重计量设计

根据冶金企业业务类型及计量设备，冶金企业称重计量管理分为汽车衡[2]、吊勾秤、散料秤、皮带秤等。汽车衡主要用于普通物资称重、废钢称重及厂内驳运物资的称重计量工作；吊勾秤主要用于车间内部钢材入库称重；散料秤和皮带秤一般用于焦碳、煤、矿粉等物资的称重计量工作。

1.1 冶金企业称重计量站的流程

计量员根据客户所称的物资(普通物资、废钢)，选择相应的称重画面，这里以废钢称重为例[3]：汽车上磅，驾驶员下车→计量员称毛重、打印废钢传递单(三联)，并交与客户→客户到废钢处交货，并将传递单交由验收人，由验收人验收签字后交由客户→汽车上磅，驾驶员下车→计量员称皮重，并在传递单上手写皮重重量(可根据需要再次打印)，交由客户→称重完成进行扣杂等信息输入→制作计量单，并将传递单贴粘在后面，交与财务部或废钢结算处→整个过程完成。

1.2 冶金企业称重计量系统功能设计

系统结构如图1，系统由地感线圈、道匝模块、秤体、红绿灯、摄像机、称重传感器、称重微机、数据库服务器构成，系统的功能模块如下：

图1 冶金企业称重计量系统结构图

1)道闸红绿灯控制：车辆上磅后，通过地感检测信号自动判断该车是否完全停在秤上，当车体有在秤外时，限制称重，并提示计量员；当称重软件检测地感信号完全正确时，红绿灯转为红灯状态，提醒后面的车辆不能上磅，称重完毕后，打开道闸，汽车驶离磅秤，道闸关闭，红绿灯转为绿灯，后面的车辆可上磅。

2)摄像监控功能：称重读数时，通过视频摄像机自动拍摄当前车辆在磅站上的图像，并保存到数据库中，可通过查询显示该次称重的视频图像；

3)通过专用连接电缆实现计算机与称重仪表通信，当车辆开到地磅上时，计算机能够自动接收仪表的重量数据。

4)计算机能够根据车辆的毛重、皮重情况自动计算出净重，并严格对这些数据进行修改。

5)防作弊功能[4]：确保诚实计量，系统可根据车号自动调出上次皮重及称重时间，以作对比，当发现重量差异很大时，可为计量员提供决策；系统根据设定的重量阀值，自动对比本次皮重和上次皮重，当超出阀值时，系统报警提示计量员检查该车辆。

6)多种数据查询功能：支持明细表查询、汇总表查询、条件查询和自定义查询。

7)多种称重方式功能，即满足典型的车号配对、标准、皮重、手工置皮、公秤称重、多次称重、磅单配对7种称重方式，适合多种场合使用。

8)灵活的磅单、报表定制功能，满足了不同企业的管理要求以及不同用户个性化的需求。

9)简单方便的统计功能。

2 冶金企业地磅监控系统设计

冶金企业地磅监控系统采用先进的计算机技术，对远端场景进行传感成像、信号传输、集中监视、图像记录以及联动控制。系统安装闭路电视监控系统，由技防辅助人防，实时记录各重要区域的图像，值勤人员也可以通过电视监控系统全方位地实时了解各区域动向情况；当有突发事件发生时，有利于迅速观察现场并采取行动，还能集中监视事态发展及指挥行动；通过安装监控系统也能有效地威慑和预防事件的发生，并可通过录像机为事后破案提供有力线索，提高了技防装备水平与管理档次。根据国内外最新电视监控技术的特点，尤其是数字硬盘录像技术的应用,本方案按照“面向发展、系统先进、功能齐全、投资经济、使用方便、扩展容易”的原则进行设计。

2.1 冶金企业地磅监控系统需求分析

本区域的出入口是车流量最大的地方，也是最重要的防线，不仅需要在主出入口设置固定的彩色转黑白摄像机，对进出车辆进行图像对比，而且还要设置具有峰值白翻转功能的球形摄像机，对区域出入口进行周密的监控。

2.2 冶金企业地磅监控系统组成

电视监控系统通常由四个部分组成：1)系统前端设备，包括各类摄像探头，对现场信息进行采集；2)信号的传输部分，包括视频信号和控制信号的传输；3)控制部分；4)终端显示及记录部分，包括监视器、硬盘录像机等，主要对各类信息的显示及存储记录。

车牌识别系统由一台识别设备组成，包括Video接口、识别模块、上网模块及支撑软件，整个设备完成自动拍照、自动识别和上传功能。

称重系统需要与车牌系统连接，开放软件端口，接收识别系统传输过来的数据，并且把原单机版升级为网络版。

2.3 冶金企业地磅监控系统实现

以上海梅山矿业有限公司动能部50t地磅改造监控项目为例，监控系统分为前端设备、中心控制柜DVR两个部分，前端设备监控设计如表1，中心控制柜DVR监控设计如表2。

表1 前端设备监控设计表

表2 中心控制柜DVR监控设计

3 称重计量与监控系统的集成方案

视频监控系统中固定摄像机对准进出车辆的牌照，在牌照进入摄像机范围时[5]，进行实时拍照，照片自动输入车牌识别系统，把图像文件转换成车牌号码，通过TCP/IP网络传送到称重系统中。这样，就把时间、地点、车牌号、车辆编号、车辆所属单位、车辆型号、毛重、皮重等有关信息关联起来，打印出单据，并且保存原始资料备查。

3.1 监控系统与称重系统的数据库设计

视频监控系统如表3所示，称重系统的数据表如表4所示。

表3 监控系统数据表

表4 称重系统数据表

3.2 视频监控系统与称重系统接口方案设计

将视频监控系统与称重系统接口分成四个步骤，方案如下：

1)车辆上秤，停稳；点击“读数”按钮，称重系统将称重信号写入数据库；

2)车号识别系统获取称重信息后，开始识别车号，并将识别后的车号写入表3；

3)称重系统将车号识别系统提供的车号显示在“备用字符”(获取最近一条有效车号识别的记录)，若现场车号与系统识别的车号不一致(默认车号与“备用字符”一致)，则人工修改；

4)称重系统称重后，将数据写入表4，监控系统将数据送入大屏显示。

3.3 集成系统的界面设计

系统启动后，自动与仪器进行连接，连接成功后，与仪器同步显示称重数据，系统启动后，自动与视频摄像机进行连接，当连接成功后称重时即可抓拍称重图像，保存在硬盘中，以便查询，界面设计时将视频监控与称重系统集成在一起，如图2所示。

图2 系统界面图

4 总结

本文介绍的是一种智能化的新型称重系统，支持远程监控和管理，可以广泛应用于厂矿企业物流中,系统具有操作直观简便、支持多种称重方式、统计功能方便、功能扩展性强等特点，能够可靠、方便地实现称重过程。

[1] 张乐，鲁仁全，徐生林.车辆衡自动称重系统的设计与实现[J].浙江大学学报(工学版)2010(7)：1414-1417

[2] 程路，张宏建，曹向辉.车辆动态称重技术[J].仪器仪表学报，2006，27(8)：943-948

[3] 邬蓉蓉，滕召胜，谭旗，林海军.基于C#.NET的智能化汽车衡称重管理系统[J].仪表技术与传感器，2010(7)：48-50

[4] 孙志婷，刘婷婷，李顺云.防作弊地磅称重系统的设计与实现[J].煤炭技术，2011(7)：189-191

[5] 李伟洪.以网络视频服务器为核心的全数字化远程视频集中监控模式[J].现代计算机，2006(5)：49-51

10.3969/j.issn.1000-0771.2015.10.05