地磅物資遠程集中計量系統(tǒng)設計方案

文章介紹地磅遠程集中計量系統(tǒng)，著重描述了該系統(tǒng)基本設計方案，系統(tǒng)的組成及軟件架構(gòu)的設計思想,該系統(tǒng)很好地解決了司秤員業(yè)務負荷均衡分配的問題，實現(xiàn)了遠程自助計量和計量數(shù)據(jù)的手機查詢功能.

物資遠程集中計量,已成為企業(yè)優(yōu)化管理的大勢所趨。新鋼公司遠程集中計量一期項目,利用網(wǎng)絡技術將稱重數(shù)據(jù)、稱重控制信號、現(xiàn)場視頻等進行遠程傳輸,完成了8臺靜態(tài)軌道衡、4臺動態(tài)軌道衡和10臺輥道秤的遠程集中計量,實現(xiàn)了遠程集中自動計量。地磅計量由于業(yè)務流程復雜,涉及到武保處、物流公司、原料公司、銷售公司、財務等部門的業(yè)務和結(jié)算管理,地磅物資遠程集中計量在一期未能實現(xiàn)。目前,隨著企業(yè)“三項制度”改革的不斷推進,汽車衡物資遠程集中計量成為人們關注的焦點。新鋼公司的地磅共用14臺,分布在新鋼公司的南大門、西大門和北大門,采用一個計量房配一臺或二臺稱重臺面,每個稱重臺面又對應一臺電腦由一人操作的計量的方式。要將分布在廣闊區(qū)域的14臺地磅遠程集中到軋材綜合樓計量廳計量,不僅在技術上需要創(chuàng)新升級,在管理上還要進行流程再造。

1.方案及組成

基本設計方案:相關部門在MES系統(tǒng)上制定計劃,汽車司機在公司門崗持IC卡登記、匹配計劃(車號與計劃對應),進廠物資經(jīng)化驗后,其IC卡應含有化驗信息,然后到汽車衡計量點刷卡進行自助稱重。司機下車后先將IC卡放置在地磅現(xiàn)場自助終端的讀卡器上，數(shù)采中間件獲取IC卡信息并將卡中信息傳遞給邏輯中間件，邏輯中間件通過網(wǎng)絡讀取信息，進行稱重派位，邏輯中間件將現(xiàn)場數(shù)據(jù)、視頻及計劃信息顯示在計量終端的電腦屏幕上，計量終端的司秤員確認后進行一次計量稱重采集，邏輯中間件對確認后的計量稱重數(shù)據(jù)進行業(yè)務處理，稱重數(shù)據(jù)經(jīng)邏輯中間件將數(shù)據(jù)寫卡保存、轉(zhuǎn)發(fā)到現(xiàn)場自助終端的工業(yè)顯示器上.自助稱重工作結(jié)束.

流媒體服務器在派位后將圖像和聲音時時傳輸?shù)接嬃拷K端的電腦顯示屏上，司秤員在計量終端的電腦顯示屏上進行稱重作業(yè),司機在現(xiàn)場自助終端與在計量終端的司秤員可以進行視頻和音頻交流.司秤員稱重確認時視頻服務器進行圖像抓拍保存.

進廠物資車輛經(jīng)一次計量（毛重計量）在相應的地點卸貨，驗收人員用手持終端對IC卡進行信息掃描，并將相應的驗收信息（合格復磅等）寫入IC卡，這些信息是該車輛進行二次計量（皮重計量）的信息憑證；出廠物資車輛經(jīng)一次計量（皮重計量）到裝貨點裝貨，發(fā)運部門將發(fā)運信息傳遞到該計量系統(tǒng)，車輛在汽車衡二次計量（毛重計量）后，刷卡通過門崗出廠.

進廠流程：登記、匹配計劃→化驗→一次計量（毛重計量）→驗收→二次計量（皮重計量）→出廠登記.

出廠流程：登記→一次計量（皮重計量）→裝貨→登記→匹配計劃→二次計量（毛重計量） →出廠.

遠程計量系統(tǒng)的組成：硬件和軟件兩部分組成:硬件架構(gòu)由邏輯中間件、數(shù)采中間件、流媒體服務器、計量終端、現(xiàn)場自助終端、網(wǎng)絡及數(shù)據(jù)庫服務器等組成，如圖1所示.

現(xiàn)場自助終端包括工業(yè)顯示屏，讀卡設備及微攝像頭等.

邏輯中間件是整個系統(tǒng)的指揮部，負責計量終端稱重作業(yè)的派位，稱重數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)及邏輯處

理；數(shù)采中間件負責采集處理現(xiàn)場數(shù)據(jù)和對現(xiàn)場設備的操作；語音及圖片服務器用于計量視頻的采集、語音的記錄、轉(zhuǎn)發(fā)、存儲，并且存儲計量過程圖片；流媒體服務器用于計量視頻的采集與存儲；計量終端用于司秤人員計量的操作；數(shù)據(jù)庫服務器采用windows集群技術實現(xiàn)冗余，保證數(shù)據(jù)存儲的穩(wěn)定性；BAK服務器實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的異地容災.

軟件架構(gòu)由邏輯中間件、數(shù)采中間件、計量終端、手持終端開發(fā)、WEB查詢等組成.

1.1邏輯中間件

邏輯中間件是稱重計量系統(tǒng)的核心部件，負責與數(shù)采中間件，數(shù)據(jù)庫計量終端的通訊，統(tǒng)一

協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)流的走向，完成計量的各個業(yè)務，如語音通語、流媒體視頻的調(diào)度與分配等.它包

含派位流程設計、電文通訊流程設計等.

1.1.1派位流程

派位流程的設計：計量終端設置一個空閑列表，汽車衡計量點設置一個申請列表.通過對兩個列表的判斷及操作，完成一個計量終端隨機應答一個汽車衡計量點的計量請求，派位成功后一個計量終端獲取相應汽車衡計量點現(xiàn)場設備的數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)一對一通話，進行計量操作，如圖2所示.

1.1.2電文通訊流程設計片段，如圖3所示。

1.2數(shù)采中間件設計

數(shù)采中間件通過以太網(wǎng)對現(xiàn)場稱重儀表、溫度采集器、IC卡讀寫器、打印機、工業(yè)顯示器

、現(xiàn)場開關量點進行讀寫，其中現(xiàn)場稱重儀表、溫度采集器、IC卡數(shù)據(jù)工業(yè)顯示器以串口服務器接入以太網(wǎng)，打印機以并口服務器接入以太網(wǎng)，現(xiàn)場開關量點通過IO LOGIC開關量控制器接入以太網(wǎng).

數(shù)采中間件另一個功能是與邏輯中間件的通訊，它將采集到的數(shù)據(jù)以條件觸發(fā)或?qū)崟r傳送的

方式發(fā)給邏輯中間件，同時處理邏輯中間件發(fā)出的指令.通訊方式為電文方式.

1.2.1IO LOGIC控制功能

紅綠燈控制：當車輛上秤臺時亮紅燈，當秤臺為空時亮綠燈。

現(xiàn)場設備控制：司秤員可以遠程控制現(xiàn)場設備如：開關燈，接收應急按鈕等。

1.2.2讀寫器控制

IC卡是整個系統(tǒng)的重要運行介質(zhì)，數(shù)采中間件通過讀寫器將IC卡的信息（計量信息卡號等信息）讀出，與汽車衡信息一起以電文的形式傳送到邏輯中間件，觸發(fā)派位；一次計量后邏輯中間件向數(shù)采中間件發(fā)送的信息，將來源碼、去向碼、品名碼、來源描述、去向描述、品名描述重量等信息寫入IC卡，設置一次計量標志；二次計量將重量寫入卡內(nèi)，設置二次計量標志.

1.2.3儀表重量的讀取

采集中間件通過統(tǒng)一的接口從現(xiàn)場儀表讀取重量數(shù)據(jù)，采用電文的方式發(fā)送給邏輯中間件，邏輯中間件通過IC卡（觸發(fā)）發(fā)送給計量終端進行計量操作。

1.3計量終端設計

計量終端面向司秤人員提供了簡捷、友好的人機交互界面，具有一次計量、二次計量、修改刪除、計量異常提醒及司秤人員控制現(xiàn)場照明設備等的功能。

1.3.1無計劃手動計量界面

IC卡只有車號信息，無計量計劃，此時計量原則：應在同一汽車衡計量點完成一次計量和二次計量，如圖4所示.

1.3.2有計劃計量界面

MES系統(tǒng)有計量計劃，能取得計量信息時的稱重界面，如圖5所示.

1.4手持終端設計

在料場，驗收人員通過手持終端對記錄計量信息的IC卡卡進行讀寫操作，完成對計量信息的確認，并將確認的信息（合格重新計量）回傳到計量系統(tǒng)。

1.5手機網(wǎng)頁查詢

該系統(tǒng)利用邏輯中間件實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫與WEB服務器的隔離，系統(tǒng)通過硬件防火墻將網(wǎng)頁系統(tǒng)發(fā)布到外網(wǎng)，司機及有關單位利用手機可以實時查詢計量數(shù)據(jù)，達到取消流程間計量單據(jù)的目的,該系統(tǒng)采用HTML+css3的主流技術，流行瀏覽器可方便打開網(wǎng)頁，適合手機查詢?yōu)g覽.

1.6網(wǎng)絡設計

該系統(tǒng)網(wǎng)絡設計采用C/S架構(gòu)和環(huán)網(wǎng)架構(gòu)，監(jiān)控軟件實時對網(wǎng)絡流量、質(zhì)量進行監(jiān)控，保證了網(wǎng)絡線路的穩(wěn)定可靠.

1.7流媒體中心視頻嵌入設計

遠程計量的核心之一是現(xiàn)場視頻的嵌入，流媒體中心將現(xiàn)場視頻接入視頻服務器，通過轉(zhuǎn)碼

轉(zhuǎn)制式等方式減少視頻流，實現(xiàn)視頻的統(tǒng)一調(diào)用，節(jié)約了網(wǎng)絡帶寬，同時有效地保障了視頻的質(zhì)量.

2.其它

該系統(tǒng)采用一臺電腦對多個秤臺的計量模式，司秤人員與司機分離，稱重計量隨機分配，自動平衡各司秤人員工作量，縮短司機等候時間，確保物流的暢通；實行一車一卡制，IC卡與計量計劃相匹配，防止車輛重復計量，杜絕司機、司磅人員、料場或倉庫的收發(fā)貨人員之間可能的作弊現(xiàn)象。實現(xiàn)車輛全程跟蹤監(jiān)督，有效堵塞了物資流轉(zhuǎn)的漏洞。

該系統(tǒng)安裝了多臺全方位的視頻監(jiān)控和照明設備，實現(xiàn)了計量過程的實時監(jiān)控、圖像抓拍和

計量操作過程的截圖。視頻、圖片信息與物流信息、車輛信息一一對應，實時掌握計量的全過程，為計量追溯提供了查詢手段。

3.結(jié)束語

該系統(tǒng)由于利用了網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)庫、HTML+css3等技術實現(xiàn)計量終端的隨機派位和計量數(shù)據(jù)的手機查詢，將流媒體軟件、語音、工業(yè)顯示屏等技術巧妙地融合到該系統(tǒng)中，使司秤人員與司機的交流更順暢友好，同時自動平衡司秤人員的工作量，該系統(tǒng)是新鋼公司鐵前、鋼后MES系統(tǒng)重要的數(shù)據(jù)來源，是新鋼公司MES系統(tǒng)重要組成部分和不可缺少的支撐系統(tǒng)。