地磅物资远程集中计量系统

文章介绍地磅远程集中计量系统，着重描述了该系统基本设计方案，系统的组成及软件架构的设计思想,该系统很好地解决了司秤员业务负荷均衡分配的问题，实现了远程自助计量和计量数据的手机查询功能.
物资远程集中计量,已成为企业优化管理的大势所趋。新钢公司远程集中计量一期项目,利用网络技术将称重数据、称重控制信号、现场视频等进行远程传输,完成了8台静态轨道衡、4台动态轨道衡和10台辊道秤的远程集中计量,实现了远程集中自动计量。地磅计量由于业务流程复杂,涉及到武保处、物流公司、原料公司、销售公司、财务等部门的业务和结算管理,地磅物资远程集中计量在一期未能实现。目前,随着企业“三项制度”改革的不断推进,地磅物资远程集中计量成为人们关注的焦点。新钢公司的地磅共用14台,分布在新钢公司的南大门、西大门和北大门,采用一个计量房配一台或二台称重台面,每个称重台面又对应一台电脑由一人操作的计量的方式。要将分布在广阔区域的14台地磅远程集中到轧材综合楼计量厅计量,不仅在技术上需要创新升级,在管理上还要进行流程再造。
1.方案及组成
基本设计方案:相关部门在MES系统上制定计划,汽车司机在公司门岗持IC卡登记、匹配计划(车号与计划对应),进厂物资经化验后,其IC卡应含有化验信息,然后到地磅计量点刷卡进行自助称重。司机下车后先将IC卡放置在地磅现场自助终端的读卡器上，数采中间件获取IC卡信息并将卡中信息传递给逻辑中间件，逻辑中间件通过网络读取信息，进行称重派位，逻辑中间件将现场数据、视频及计划信息显示在计量终端的电脑屏幕上，计量终端的司秤员确认后进行一次计量称重采集，逻辑中间件对确认后的计量称重数据进行业务处理，称重数据经逻辑中间件将数据写卡保存、转发到现场自助终端的工业显示器上.自助称重工作结束.
流媒体服务器在派位后将图像和声音时时传输到计量终端的电脑显示屏上，司秤员在计量终端的电脑显示屏上进行称重作业,司机在现场自助终端与在计量终端的司秤员可以进行视频和音频交流.司秤员称重确认时视频服务器进行图像抓拍保存.
进厂物资车辆经一次计量（毛重计量）在相应的地点卸货，验收人员用手持终端对IC卡进行信息扫描，并将相应的验收信息（合格复磅等）写入IC卡，这些信息是该车辆进行二次计量（皮重计量）的信息凭证；出厂物资车辆经一次计量（皮重计量）到装货点装货，发运部门将发运信息传递到该计量系统，车辆在汽车衡二次计量（毛重计量）后，刷卡通过门岗出厂.
进厂流程：登记、匹配计划→化验→一次计量（毛重计量）→验收→二次计量（皮重计量）→出厂登记.
出厂流程：登记→一次计量（皮重计量）→装货→登记→匹配计划→二次计量（毛重计量） →出厂.
远程计量系统的组成：硬件和软件两部分组成:硬件架构由逻辑中间件、数采中间件、流媒体服务器、计量终端、现场自助终端、网络及数据库服务器等组成，如图1所示.

现场自助终端包括工业显示屏，读卡设备及微摄像头等.
逻辑中间件是整个系统的指挥部，负责计量终端称重作业的派位，称重数据的转发及逻辑处
理；数采中间件负责采集处理现场数据和对现场设备的操作；语音及图片服务器用于计量视频的采集、语音的记录、转发、存储，并且存储计量过程图片；流媒体服务器用于计量视频的采集与存储；计量终端用于司秤人员计量的操作；数据库服务器采用windows集群技术实现冗余，保证数据存储的稳定性；BAK服务器实现数据库的异地容灾.
软件架构由逻辑中间件、数采中间件、计量终端、手持终端开发、WEB查询等组成.
1.1逻辑中间件
逻辑中间件是称重计量系统的核心部件，负责与数采中间件，数据库计量终端的通讯，统一协调数据流的走向，完成计量的各个业务，如语音通语、流媒体视频的调度与分配等.它包含派位流程设计、电文通讯流程设计等.
1.1.1派位流程
派位流程的设计：计量终端设置一个空闲列表，地磅计量点设置一个申请列表.通过对两个列表的判断及操作，完成一个计量终端随机应答一个地磅计量点的计量请求，派位成功后一个计量终端获取相应汽车衡计量点现场设备的数据，并实现一对一通话，进行计量操作，如图2所示.

1.1.2电文通讯流程设计片段，如图3所示。

1.2数采中间件设计
数采中间件通过以太网对现场称重仪表、温度采集器、IC卡读写器、打印机、工业显示器、现场开关量点进行读写，其中现场称重仪表、温度采集器、IC卡数据工业显示器以串口服务器接入以太网，打印机以并口服务器接入以太网，现场开关量点通过IO LOGIC开关量控制器接入以太网.
数采中间件另一个功能是与逻辑中间件的通讯，它将采集到的数据以条件触发或实时传送的
方式发给逻辑中间件，同时处理逻辑中间件发出的指令.通讯方式为电文方式.
1.2.1IO LOGIC控制功能
红绿灯控制：当车辆上秤台时亮红灯，当秤台为空时亮绿灯。
现场设备控制：司秤员可以远程控制现场设备如：开关灯，接收应急按钮等。
1.2.2读写器控制
IC卡是整个系统的重要运行介质，数采中间件通过读写器将IC卡的信息（计量信息卡号等信息）读出，与地磅信息一起以电文的形式传送到逻辑中间件，触发派位；一次计量后逻辑中间件向数采中间件发送的信息，将来源码、去向码、品名码、来源描述、去向描述、品名描述重量等信息写入IC卡，设置一次计量标志；二次计量将重量写入卡内，设置二次计量标志.
1.2.3仪表重量的读取
采集中间件通过统一的接口从现场仪表读取重量数据，采用电文的方式发送给逻辑中间件，逻辑中间件通过IC卡（触发）发送给计量终端进行计量操作。
1.3计量终端设计
计量终端面向司秤人员提供了简捷、友好的人机交互界面，具有一次计量、二次计量、修改删除、计量异常提醒及司秤人员控制现场照明设备等的功能。
1.3.1无计划手动计量界面
IC卡只有车号信息，无计量计划，此时计量原则：应在同一地磅计量点完成一次计量和二次计量，如图4所示.

1.3.2有计划计量界面
MES系统有计量计划，能取得计量信息时的称重界面，如图5所示.

1.4手持终端设计
在料场，验收人员通过手持终端对记录计量信息的IC卡卡进行读写操作，完成对计量信息的确认，并将确认的信息（合格重新计量）回传到计量系统。
1.5手机网页查询
该系统利用逻辑中间件实现了数据库与WEB服务器的隔离，系统通过硬件防火墙将网页系统发布到外网，司机及有关单位利用手机可以实时查询计量数据，达到取消流程间计量单据的目的,该系统采用HTML+css3的主流技术，流行浏览器可方便打开网页，适合手机查询浏览.
1.6网络设计
该系统网络设计采用C/S架构和环网架构，监控软件实时对网络流量、质量进行监控，保证了网络线路的稳定可靠.
1.7流媒体中心视频嵌入设计
远程计量的核心之一是现场视频的嵌入，流媒体中心将现场视频接入视频服务器，通过转码转制式等方式减少视频流，实现视频的统一调用，节约了网络带宽，同时有效地保障了视频的质量.
2.其它
该系统采用一台电脑对多个秤台的计量模式，司秤人员与司机分离，称重计量随机分配，自动平衡各司秤人员工作量，缩短司机等候时间，确保物流的畅通；实行一车一卡制，IC卡与计量计划相匹配，防止车辆重复计量，杜绝司机、司磅人员、料场或仓库的收发货人员之间可能的作弊现象。实现车辆全程跟踪监督，有效堵塞了物资流转的漏洞。
该系统安装了多台全方位的视频监控和照明设备，实现了计量过程的实时监控、图像抓拍和计量操作过程的截图。视频、图片信息与物流信息、车辆信息一一对应，实时掌握计量的全过程，为计量追溯提供了查询手段。
3.结束语
该系统由于利用了网络、数据库、HTML+css3等技术实现计量终端的随机派位和计量数据的手机查询，将流媒体软件、语音、工业显示屏等技术巧妙地融合到该系统中，使司秤人员与司机的交流更顺畅友好，同时自动平衡司秤人员的工作量，该系统是新钢公司铁前、钢后MES系统重要的数据来源，是新钢公司MES系统重要组成部分和不可缺少的支撑系统。

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