信息化數(shù)字技術(shù)與局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，對(duì)計(jì)量稱重技術(shù)和計(jì)量遠(yuǎn)程檢測系統(tǒng)提出了更高的要求，計(jì) 量遠(yuǎn)程檢測系統(tǒng)必須走信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和智能化發(fā)展的道路。應(yīng)用數(shù)字信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已成為宣鋼信息化和 計(jì)量檢測網(wǎng)絡(luò)化管理的發(fā)展趨勢。

在稱重計(jì)量與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的模擬式現(xiàn) 場稱重管理系統(tǒng)的核心設(shè)備模擬式稱重傳感器、模擬 顯示器，存在多方面的弊端，已經(jīng)不能適應(yīng)企業(yè)發(fā)展 的需要。為了適應(yīng)電子衡器數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化 的發(fā)展要求，應(yīng)用數(shù)字信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已成為宣鋼信 息化和計(jì)量檢測網(wǎng)絡(luò)化管理的發(fā)展趨勢。

1.系統(tǒng)總體介紹

1. 1系統(tǒng)構(gòu)成

無人值守遠(yuǎn)程計(jì)量管理系統(tǒng)主要包括兩部分：衡 器磅房終端部分和遠(yuǎn)程中心控制室部分。衡器磅房終 端部分包括軌道衡秤體、監(jiān)控?cái)z像頭、數(shù)字式視頻、 數(shù)據(jù)光端發(fā)射機(jī)、八路視頻分配器、硬盤錄像機(jī)、公 共廣播定壓功放、時(shí)控開關(guān)、斷電報(bào)警器、室外紅外 線探測器、開關(guān)量報(bào)務(wù)器、車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)柜、數(shù) 字稱重儀表及錄像機(jī)顯示器等。遠(yuǎn)程中心控制室通過 專用網(wǎng)絡(luò)將衡器磅房終端視頻圖象、聲音、各種數(shù)據(jù) 采集信號(hào)傳遞給計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，建立遠(yuǎn)程計(jì)量 系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場無人值守的計(jì)量方式。

1.2技術(shù)方案

(1)數(shù)字傳感器代替模擬傳感器

①每只傳感器具有各自的地址，可通過通信接 口查詢單個(gè)傳感器的工作狀態(tài)。

②可以直接獲得每只傳感器的原始輸出信號(hào)， 而不是得到一個(gè)由多只傳感器并聯(lián)組合在一起的無物 理量相對(duì)應(yīng)的未知模擬信號(hào)，使數(shù)字系統(tǒng)真正實(shí)現(xiàn)了 探測、辨認(rèn)、診斷等智能化功能。

③對(duì)傳感器實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的軟件補(bǔ)償，如溫度、

[收稿日期]2011 -07 -20

[作者簡介]武曉梅（1972 -),女，山西孝義人，工程師，

工業(yè)計(jì)量2012年第22卷第4期 線性、蠕變等進(jìn)行自動(dòng)數(shù)字化補(bǔ)償。

數(shù)字儀表替代模擬儀表

①數(shù)字化通訊技術(shù)

采用RS485總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳 輸,傳輸不小于1000m；

輸出數(shù)字信號(hào)幅度達(dá)3~4V,使抗干擾能力加 強(qiáng)，同時(shí)提高了系統(tǒng)防雷擊能力；

總線結(jié)構(gòu)便于多個(gè)稱重傳感器的應(yīng)用，在同 一個(gè)系統(tǒng)中最多可接32只稱重傳感器。

②智能化技術(shù)

防止利用簡單電路改變稱量信號(hào)和大小；

可根據(jù)指令更改傳感器特性參數(shù)；

記憶能力免除了更換傳感器后的校準(zhǔn)問題。

③數(shù)字化校準(zhǔn)技術(shù)

使衡器偏載（四角）校準(zhǔn)一次自動(dòng)完成；

使衡器量程校準(zhǔn)一次完成；

可以根據(jù)需要修改衡器的量程系數(shù)和零點(diǎn)數(shù) 值、每只傳感器的系數(shù)和零點(diǎn)參數(shù)。④故障診斷技術(shù)

具有診斷衡器零點(diǎn)數(shù)值變化的能力;

具有診斷每只傳感器的零點(diǎn)數(shù)值變化的能力;

具有診斷每只傳感器通訊變化的能力；

具有判斷更換傳感器后地址和編號(hào)不符的提 示能力；

具有對(duì)多種操作錯(cuò)誤信息的提示能力。

衡器磅房終端安裝與遠(yuǎn)程中心控制室

遠(yuǎn)程中心控制室通過專用網(wǎng)絡(luò)用OB9242D光端 接收機(jī)將衡器磅房終端視頻圖象、聲音、各種數(shù)據(jù)采集信號(hào)傳遞給計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。通過利用電視監(jiān) 控及音頻、視頻傳輸技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立集圖 像、聲音、數(shù)據(jù)、現(xiàn)場設(shè)備控制于一體的遠(yuǎn)程計(jì)量系 統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場無人值守的計(jì)量方式。語音對(duì)講系統(tǒng) 使中心控制室操作員和現(xiàn)場調(diào)車員實(shí)現(xiàn)語音對(duì)講功 能，以便能和調(diào)車員進(jìn)行語音交流。它是通過光端機(jī) 及專用光纖網(wǎng)絡(luò)傳送到中心控制室，并通過電話交換 機(jī)連接到軌道衡過磅現(xiàn)場，使計(jì)量系統(tǒng)能根據(jù)需要隨 意控制對(duì)講系統(tǒng)。

(4)數(shù)字儀表通信接口數(shù)據(jù)傳輸 MSComm控件通過串行端口傳輸和接收數(shù)據(jù)，為 應(yīng)用程序提供串行通訊功能。

MSComm控件在串口編程時(shí)非常方便，程序員不 必花時(shí)間去解決較為復(fù)雜的API函數(shù)，而且在VC、 VB、Delphi等語言中均可使用。

Microsoft Communications Control (以下簡稱 MSComm)是Microsoft公司提供的簡化Windows下串 行通信編程的ActiveX控件，它為應(yīng)用程序提供了通 過串行接口收發(fā)數(shù)據(jù)的簡便方法。具體來說，它提供 了兩種處理通信問題的方法：一是事件驅(qū)動(dòng)（Event -driven)方法，二是查詢法。

(5 )車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)及紅外線防作弊功能 XCJP-3型鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)是遠(yuǎn)望谷公司 開發(fā)的XC型自動(dòng)設(shè)備識(shí)別系統(tǒng)的系列產(chǎn)品之一，它 由電子標(biāo)簽、標(biāo)簽讀出裝置、標(biāo)簽編程器和車站控制 與集中處理（CPS)系統(tǒng)四部分組成。它采用的微波 頻段為915MHz。車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)既可應(yīng)用與貨車 車輛自動(dòng)識(shí)別管理，也可應(yīng)用于機(jī)車車輛自動(dòng)識(shí)別管 理。電子標(biāo)簽用于存儲(chǔ)被識(shí)別車輛或機(jī)車的車號(hào)車次 等代碼，分XC-2型車輛電子標(biāo)簽與XC-2J機(jī)車電 子標(biāo)簽。電子標(biāo)簽采用了先進(jìn)的無源技術(shù)，內(nèi)置微帶 天線、集成電路組件和自行研制的專用芯片，數(shù)據(jù)可 靠改寫可達(dá)100萬次以上，具有超長的使用壽命。標(biāo) 簽編程器用于對(duì)電子標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫操作。它一般 安裝在車輛通過的咽喉通道或必須的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)。它 能全天候自動(dòng)采集監(jiān)測點(diǎn)的車輛通過信息，讀出設(shè)備 采集到的數(shù)據(jù)包括數(shù)據(jù)信息和自身設(shè)備狀態(tài)信息。數(shù) 據(jù)信息主要包括：車次、車號(hào)、車型、輛序、總輛 數(shù)、車輛到達(dá)時(shí)間、車輛通過時(shí)間和其它需加載信息 等。車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)不受雨、雪、霧、噪聲、振 動(dòng)、沖擊、氣候變化等惡劣條件的影響，可全天候工 作，完全適應(yīng)鐵路工作環(huán)境。

紅外線系統(tǒng)在秤體兩端各安裝一對(duì)紅外線探測系 統(tǒng)。紅外線設(shè)備通過專用線纜連接到智能控制器。當(dāng)光束被阻擋時(shí)（車輛沒有完全上、下磅），紅外線設(shè) 備發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并將信號(hào)發(fā)送到智能控制器，軌道 衡微機(jī)稱量管理軟件系統(tǒng)從智能控制器提取信號(hào)，當(dāng) 檢測到報(bào)警信號(hào)后，系統(tǒng)禁止讀取稱重?cái)?shù)據(jù)，稱重流 程被終止。

1.3實(shí)施效果

該系統(tǒng)經(jīng)過近一年的應(yīng)用，運(yùn)行情況穩(wěn)定可靠， 縮短了作業(yè)時(shí)間，提高了軌道衡稱量的速度和過車效 率、減少了稱量中的錯(cuò)誤率，減輕了操作人員的勞動(dòng) 強(qiáng)度。且稱重?cái)?shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，大大減少了大宗進(jìn)廠原 燃料計(jì)量異議。

2.遠(yuǎn)程計(jì)量工作流程

（1）列車將貨運(yùn)車箱停在秤體的正確位置上；

（2）調(diào)車員到無人值守終端通過電話按下“#2” 按鈕，請(qǐng)求中心操作員稱重錄入數(shù)據(jù)；

（3）遠(yuǎn)程中心控制室司磅員接到請(qǐng)求后，查看秤 房的5個(gè)攝像頭圖像、重量數(shù)據(jù)及遠(yuǎn)程車號(hào)等信息，數(shù) 據(jù)通過數(shù)據(jù)光端接收機(jī)呈現(xiàn)到稱重軟件中；調(diào)車員若 有疑問，還可按“通話”按鈕與中心操作員通話交流；

（4）中心操作員確認(rèn)信息數(shù)據(jù)及列車位置正確 后，操作員可保存數(shù)據(jù)，若室外紅外線探測器被阻， 重量數(shù)據(jù)將不能被錄入數(shù)據(jù)庫；

（5）遠(yuǎn)程中心控制室司磅員用電話交換機(jī)通過公 共廣播功放喇叭發(fā)送任務(wù)命令進(jìn)行下一車箱計(jì)量。

3.關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)

利用音頻、視頻傳輸技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 實(shí)現(xiàn)了前端磅房采集到的數(shù)字化信息數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)實(shí) 現(xiàn)后端集中監(jiān)控下的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)計(jì)量。

終端軟件是使用Delphi自行開發(fā)完成，采 集和管理所有終端硬件數(shù)據(jù)（包括稱重儀表的編程接 口、車號(hào)識(shí)別的遠(yuǎn)程傳輸、紅外線探測器的判別等）。

OB9242D數(shù)字式視頻、數(shù)據(jù)光端機(jī)用IEEE 802. 3u 100BASE -TX以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)保障了磅房終端部 分與遠(yuǎn)程中心控制室復(fù)雜的信息交互，使復(fù)雜的交互 數(shù)據(jù)清晰明朗。

.4結(jié)語

無人值守遠(yuǎn)程計(jì)量的投入使用大大提高了工作效 率、降低了生產(chǎn)成本，顯示出突出的經(jīng)濟(jì)效益。軌道 衡遠(yuǎn)程無人計(jì)量涵蓋了稱重、監(jiān)控、對(duì)講、數(shù)據(jù)采 集、現(xiàn)場設(shè)備控制、信號(hào)傳輸?shù)痊F(xiàn)代化的數(shù)據(jù)計(jì)量管 理方法，具有良好的實(shí)用性、安全性、可靠性、先進(jìn) 性和可移植性。該項(xiàng)目的成功實(shí)施將開創(chuàng)宣鋼無人值 守遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)開發(fā)的先河。