农务无人值守全自动过磅系统的应用

文 伟

（南宁糖业股份有限公司明阳糖厂，广西 南宁 530000）

0 前言

目前，制糖企业中对运蔗车辆进行称重回皮的传统做法，是采用轮班值守、手动操作的方式进行，人工成本较高，称重效率较低。南宁糖业股份有限公司明阳糖厂是全国首家应用无人值守全自动过磅的制糖企业，并在2018/2019年榨季成功运行了一个榨季，实现了运蔗车辆称重、回皮全自动称量作业，产生了明显的经济效益，值得我们探索和学习。

1 自动过磅系统简介

自动过磅系统（农务无人值守全自动过磅系统）是指，在制糖企业中，对进厂的原料蔗运输车辆进行重磅、轻磅称量时，无需安排人员进行值守、操作，利用过磅系统发出指令指引运蔗车辆称重，并自动记录称重信息，完成称重的过程。该套系统包括了自动称重并记录、道闸智能放行、自动识别车牌、过磅监控等，具有省人工、高效率的优点。

2 系统结构与工作原理

2.1 系统结构

该套系统主要由红外检测仪、汽车衡、地感线圈、道闸机、摄像头、语音提示器和过磅主机房构成。其中，红外检测仪和汽车衡主要是确保车身完全在称重平台上进行称重；地感线圈和道闸机主要是检测车辆是否完全离开从而控制道闸降杆；摄像头和语音提示器主要是监控和辅助称重平台运行过程；过磅主机房内主要配备电脑、数据存储器等设备。该套系统结构能确保称重过程全自动运行，并可调取监控录像和备份数据进行核查，确保数据安全、准确。无人值守全自动过磅系统结构示意图，如图1所示。明阳糖厂无人值守全自动过磅实景，如图2所示。

图1 无人值守全自动过磅系统结构示意图

图2 明阳糖厂无人值守全自动过磅实景

2.2 工作原理

该套系统在运行时，主要利用地感线圈和红外线来检测运蔗车辆是否在合适的称重位置，并将车牌识别数据（IC读卡数据）和汽车衡数据进行配对记录，来完成车辆的称重。当运蔗车辆驶入汽车衡时，汽车衡尾部的地感线圈和头部的红外线，检测车身是否完全在汽车衡称重平台中，否则系统会进行语音和显示屏提示；当车辆停稳定后系统进行车牌识别和称重数据采集，利用农务过磅软件将采集数据进行匹配和记录；将称重数据自动保存成功后系统放行车辆，汽车衡头部地感线圈检测车辆完全驶离称重平台后关闭升降杆，如此完成一个称重循环。详细的工作流程，如图3所示。

图3 全自动过磅系统的工作流程图

3 技术关键点

3.1 设置声像进行引导

在车辆称重过程中，由于全程无人值守，必须设置好声像内容，起到指引司机进行下一步操作的作用，避免在偶然发生设备、系统故障时，司机错误操作而导致安全事故发生。第一，车辆驶入阶段，若运蔗车辆车牌污泥较多或被蔗叶遮挡，在重磅地感线圈感应到车辆驶入汽车衡时进行语音提示“请保持车牌清晰后再过磅”，防止车辆驶入后车牌无法识别而耽误时间；第二，车辆称重阶段，由于车牌识别摄像头安装在固定的角度，扫描范围有限，须语音提示“请将车辆停至称重标准线位置”，防止车辆在汽车衡上面倒车而发生事故；第三，车辆驶出阶段，在重磅后，语音提示“请驶离，前往质检卸蔗”，在轻磅后当发现车辆没有质检记录时，语音提示“请与质检联系”，并处理意外情况。

3.2 称重数据的记录

安装过磅软件，将汽车衡与车牌识别两个系统采集到的数据进行匹配记录。由于车辆从驶入到停至称重标准线期间的称重数据一直在变化，我们将软件数据采集设置成，在车辆成功识别车牌后3秒内称重数据的平均值。汽车衡称重数据自动备份至电脑硬盘，并保存3年，以备核查。

3.3 设备安装在合适位置

根据我们的实际经验：一是由于运蔗车辆容易携带泥沙进入过磅平台，电子汽车衡安装水平位置要高于周围，并在两旁设置渠道，便于排水、排污；二是道闸只需设置在车辆驶出的一侧即可，无需在驶入、驶出两边都设置；三是由于甘蔗装车不整齐，为避免伸出的甘蔗刮碰、损坏设备，在重要的电子设备外面须设置护栏、护罩；四是将电子显示屏、称重标准线标志设置在与司机身体平行的位置，以便司机能清楚地看到。

4 系统优点

4.1 称重用时更少

以运蔗车辆驶入过磅平台到驶出过磅平台作为一个时间段，连续记录50辆运蔗车辆的过磅时间。传统人工过磅流程为：车辆驶入→过磅→手动录入并核对过磅信息→手动按放行灯→车辆驶出。无人值守自动过磅流程为：车辆驶入→过磅→电脑自动记录过磅信息，并用语音播报和亮灯提示车辆驶离→车辆驶出。传统人工过磅流程平均用时为66秒/车，自动过磅流程平均用时为20秒/车。用时差距主要是在过磅信息记录环节，传统人工过磅需要将过磅信息手动输入电脑，进行比对无误后方可手动操作放行，所需时间较多，比自动过磅多用时46秒/车。

4.2 系统成本更低

4.2.1 传统人工过磅

每年需要费用264100元，其成本主要由人工费用组成，按照8小时/班，2人/班，依此轮流倒班值守，共需要6人，按照目前人工成本4万元/年·人，每年需要240000元，人工费用占到总成本的91%。传统人工过磅成本，如表1所示。

表1 传统人工过磅成本

4.2.2 自动过磅系统

每年成本由设备费用组成，主要有电子汽车衡、车牌识别摄像头、智能道闸、监控摄像头、电脑和过磅软件等几个主要部分。按照重磅、轻磅各一套进行配置，每年需要费用38600元。系统出现故障时，安排技术人员兼职处理，所以无需值守人工费用。无人值守全自动过磅系统的成本，如表2所示。

表2 无人值守全自动过磅系统成本

4.3 效益更高

自动过磅系统比传统人工过磅平均每辆车过磅时间可减少46秒，所需设备及维修费用要多17200元，所需人工费用要少240000元，整体效益更高。传统人工过磅与无人值守全自动过磅系统对比，如表3所示。

表3 传统人工过磅与无人值守全自动过磅系统对比

5 运行常见问题与解决预案

5.1 常见问题

第一，运蔗车辆非本厂规范车辆，无法识别车牌，不能自动记录称重信息和升杆放行；第二，汽车衡或车牌被污泥影响，不能正常称重；第三，软件故障，不能记录称重信息。

5.2 解决预案

一是配备手动遥控器，能人工操作道闸放行车辆；二是在汽车衡两头安装水管，便于对车牌和汽车衡进行冲洗；三是安装摄像机，24小时对称重平台进行录像，录像保存30天，如系统故障，便于从录像中查验车辆过磅信息；四是在过磅房间备好“过磅记录表”，在系统无法记录数据时，安排人员进行手写记录，事后再录入系统；五是对于没有公安牌的车辆，在车牌栏手动录入“其他”；六是对于非本厂的外来社会车辆，系统自动在备注栏注明“其他”。

6 小结

无人值守自动过磅系统的应用，简化了工作流程，不需要人工录入和指挥过磅，也不需要办理司磅员上岗证书及培训司磅员；系统全自动称重，不受工作环境、时间、用人的影响，减少了每辆车的称重时间，提高了工作效率；无需专人轮班值守，减少了过磅所需的用人成本；由电脑自动采集和记录称重数据，并有监控录像二次确保数据准确，人为因素影响大大降低。该系统的使用促进了糖企生产“自动化、智能化、数字化”的发展，达到了降本增效的目的，符合当前糖企“二次创业”的指导思想。下一步，我们将继续探索自动派车、自动排队系统，形成“派车、排队、过磅”全自动一体化，更进一步促进我厂的“三化”发展。