三山岛金矿地磅称重管理系统的设计与实现

一、 系统概述

三山岛金矿现有3台80t的汽车衡，分布在直属矿区、新立矿区及仓上3个矿区，均为单机版操作系统，无法实现数据共享及远程查询功能，且不具备防作弊功能。本次三山岛金矿地磅监控称重系统改造按无人值守进行设计，以千兆工业环网作为通信和数据交换平台，通过称重控制仪与汽车衡称重防作弊系统、RFID远距离读写卡系统或IC卡系统、门禁道闸控制管理系统、数字视频监控系统、远程打印系统、LED显示及语音报号系统、服务器管理系统等，进行远程集中称重和监控。服务器管理系统布置在集控中心，操作人员可以对所有汽车衡进行远程过磅和操作；通过网络打印机在各个磅房远程输出磅单。

二、系统重要组成部分及功能

1、车辆识别系统：

该系统采用RFID射频卡及IC卡相结合的方式，系统中，每个电子标签或IC卡具有唯一的编号，在称重管理软件数据库的一个数据表中登记每一个射频卡号或IC卡号对应的信息（卡号、车号、车型、瓶中、活命、单位等，系统管理人员可以使用全部或者部分信息），管理人员将车辆信息预先写入，固定车辆安装电子标签，减少驾驶人员下车刷卡时间，临时车辆发放IC卡，通过读卡系统对车辆信息进行采集，计算机自动打印过磅单。

2、门禁道闸控制系统：

该系统采用双向上下磅，车辆进磅后，系统识别车辆，发出信号给道闸及红绿灯，电子杆落，红灯亮，指挥车辆禁止上榜，待车辆完成过磅后，语音系统提示过磅成功，电子杆起，绿灯亮，车辆下磅后，其他车辆可以正常过磅。

3、数字视频监控系统：

该系统采用视频监控方案，使用外置硬盘录像机通过视频线路与前端视频监控摄像机连接，对磅房车辆过磅情况进行24小时不间断监控录像，保存时间为1个月。4个摄像头分别安装在地磅的前后两端、磅房顶部及操作间，重点观看称重车辆的上磅情况、车斗内有没有其他物品及物品的种类，每次过磅从三个方向抓拍车辆图像及操作间图像，与过磅记录同时保存，便于事后对照查询，为称重数据的可靠性提供强有力的视频数据支持，数字视频监控系统可以有效杜绝司机以废石充当矿石及卸矿不完全等现象，确保称重数据的可靠性。

4、防作弊系统：

该系统从软硬件两方面预防过磅称重过程中可能出现的各种作弊手段。硬件方面采用在磅体两端各安装一对红外对射仪，红外对射仪时刻检测车辆位置，如果车辆未完全停在磅台上，红外对射仪会自动感应到，则系统不允许称重，直至车辆完全挺在磅台上才允许称重。红外对射仪可有效防止上磅不完全现象现象的发生，确保称重数据的准确性。软件方面应具有曲线分析功能，并能够进行报警提示，不予采集重量。

5、LED显示及语音报号系统：

该系统采用LED屏同步显示称重数量及车牌号等，并进行语音提示，在软件称重后，LED屏将显示称重数据等，并语音提示，以便于司机及时核对车辆信息。

6、称重控制系统：

在各磅房分别安装客户端，在其中一个磅房进行集中远程控制，固定物料通过电子标签或IC卡实行自动过磅，临时车辆人工操作或发临时IC卡，操作人员借助视频监控系统进行车辆识别，系统具有远程对话功能，并能自动识别各磅房过磅信息，提示操作人员进行相应的称重操作。

7、系统软件：

该系统具有本地及远程查询功能，可以对计量过程常用的信息进行预存，毛重，皮重自动接受称重仪表上传输过来的重量信息，不能手工输入，可以按各种条件进行查询统计，例如，当班时间，车号，货物名称，发货单位，收货单位，规格，等级，称台号，操作员等；可以进行日报，月报，季报的统计汇总。对系统功能严格按管理权限进行设置，用户可对常用参数进行修改，并自定义报表及显示格式等。

软件采用微软SQL Sever2000数据库管理系统 ，具有多重保密权限，可以实行分级分权限管理，确保数据的安全。软件还具有数据备份与恢复功能，可以定期对数据进行备份，确保数据的安全。软件采用双数据库结构，即使用两套数据库，一套本地数据库，一套服务器数据库。当网络中断或出现网络故障时，使用本地数据库，当网络正常运行时，使用服务器的数据库，所有本地数据定时传输到服务器，既能够借用网络的优势，又不受网络通断的影响。

三台地磅通过工业以太网实现数据共享，可实现一地过毛重，一地过皮重功能。还可提供远程B/S数据分析和决策支持系统。有关部门和领导可以通过网络对过磅情况及称重信息进行远程查询。本软件需与企业现有的ERP信息管理系统配合，按照ERP系统要求格式提供信息导出，数据库支持多任务操作，也可以由ERP软件直接读取数据库。

三、 系统整体运行实现

车辆驶入磅台，电子杆杆落，红灯亮，其他车辆禁行，通过RFID射频识别系统或者IC卡识别系统识别车辆，系统将显示车辆信息，车辆通过红外对射器上磅，如果车辆未完全上磅台，红外对射器会自动感应到，系统不允许称重，直至车辆完全停在磅台上才允许称重。在系统允许称重的情况下，系统读取称重仪表上显示的车辆重量，同时摄像机抓拍一组称重时的图像，软件自动将本次称重结果与抓拍图像一起存入数据库，打印过磅单据。与此同时，LED显示器上显示车辆信息及称重结果，并进行语音提示，以便于司机核对车辆信息。待语音提示，车辆称重完毕时，车辆可以下磅，电子杆起，车辆驶出，本次称重结束。同一辆车需要2次过磅，分别称得毛重和皮重，无先后顺序，称重管理如见会将这2次数据合为一条记录，计算净重。对于一直拉同一种货物的车辆，可以进行预置皮重，则只需过一次毛重即可，称重软件会自动计算净重，这样可以减少车辆过重次数，减少时间，提高效率，同时也延长磅体的使用寿命。相关人员可以通过称重管理软件或者B/S进行历史数据的查询、统计、汇总。

四、 总结

此次称重系统改造按照无人值守进行了远程称重系统专业设计，系统投入运行后，达到了无人值守运行，实现了人力资源的合理调配，最大限度节省人力成本。本系统具备防作弊的功能，减少了经济损失，最大限度地防止和降低了国有资产的流失。同时，以千兆工业环网作为通信和数据交换的平台，从而实现了数据共享及远程查询的功能，大大减少了统计人员的工作量。目前，无人值守地磅称重管理系统已经在三山岛金矿成功实施，实践证明，该系统具有较高的稳定性，适应于更多领域，值得推广。