無人職守地磅遠程集中計量系統的研究與應用
簡要介紹無人職守地磅遠程集中計量系統的系統架構、軟件功能,詳細描述了現場磅房智能化改造和計 量大廳的建設,并對系統在昆鋼的應用效果進行了總結,為企業實施遠程集中計量提供了一種手段。
引言
隨著鋼鐵企業的發展,產能擴大,物資計量越來越重 要。礦石、煤、焦炭、鐵合金、鐵水、廢鋼、鋼坯、鋼材成品 的準確計量、及時傳遞數據,關系到企業的經濟利益。傳 統的計雖方式,分散的計點,156人四班三運轉計童、開 票、蓋章、取送票、統計、做月報,費時費力,勞動生產率 低,己不適應企業的快速發肢。為了提高效率.精簡人員* 防ih作弊,適時傳遞數據,昆鋼信息化屮心、質量計童檢 測中心和湖南視拓科技有限公司合作研發、應用了無人職 守遠程集中計量系統。在現有的ERP 基礎平臺上,構建光 纖網絡,對現場磅房進行智能化改造,建設了集中計量大 廳,將4 4個結算計量點信號接入計量大廳,將離散的計量點統一管理調度,優化了昆鋼整個物流流程,系統研發了 多種防作弊技術,提高了計量安全.使采購、生產、物流、 倉儲、質檢、計量、銷售和財務等各個環節的數據信息一 體化集成,快速傳遞。
1.系統架構
1.1體系架構
系統采用多語言、多平臺體系架構,服務端采用可以 在多個操作平臺下運行的JAVA計算機語言進行編寫,客 戶端使用開發效率較高的C #計算機語言開發,服務端采 用通用的JAVA SERVLET技術提供服務,客戶端通過HES- SI AN通信協議與服務端進行通信,配置文件采用XML文件 進行存儲。使得服務端程序可運行在IBM AIX、UNIX, LIUNX 弓WINDOWS等多個平臺下,由于采用通用WEB接口服務,服 務端可以與符合規范的多種語言開發的客戶端進行通信, 使系統具冇更高穩走性與靈活性。
1.2網絡架構
系統網絡依托于昆鋼主干網,主機部分由2臺P6 550 小型機組成,構成雙機熱備,與集中計童大廳、現場智能磅房通過昆鋼主干網互聯,建立計量系統虛擬專用M,計 鱟系統現場設備在虛擬專用M下工作,極大的避免了IP 沖突’病毒入侵等情況,保證了系統的穩定運行》網絡架 構如圖1所示。
1.3功能模塊框架
系統軟件包括汽車衡、軌道衡、鋼坯秤、成品入庫秤 等16個功能模塊,通過計fi網絡采集現場儀表和音、視頻 信號,實現全面、準確' 及時、穩定可靠的數據采集,計量 完成后自動完成語音播放,現場紅綠燈、道閘等設備控 制,實現計量檢斤智能化。系統與昆鋼ERP接口,為ERP系統提供強冇力的數據支持.提供?體化的信總交互傳輸平 臺,實現計顯信總的高度集成和全面共享,使計量管理全 血融入到昆鋼信息化建設規劃中來。軟件功能模塊如圖2 所;
2.軟件功能描述
2.1計量專用卡
計量前由相關單位將計量專用卡號~車號、物資名 稱,收貨單位、發貨單位等信息匹配,形成計量預報,過 磅時,駕駛w劇卡后自動帶出相關信息,使集中計量業務 由被動的無預報計童變成了主動的預報計量,進-步提高 了計量效率,保證了數據的準確性,責任明確,同時利用 計量專用卡完成了取樣、卸貨、驗收、車輛作業跟蹤等管 理。
2.2數據釆集
通過MOX A卡實現儀表和讀卡器的數據采集,MOXA將 儀表和讀卡器的RS232串口信號轉換為RJ45網絡信號,集 屮計呈系統通過TCP/IP協議采集RJ45叫絡信號,實現與 MOXA卡進行數據通信。
通過RTU實現現場紅外信號、紅綠燈和道閘信號,電 源信號的數據采集,RTU將設備狀態信號轉換為RJ45網絡 信號.集屮計量系統通過TCP/IP協議讀取RJ45網絡信號, 實現與RTU進行數據通信,并H.通過RTU實現對現場設備 的控制。
2.3視頻監控
現場磅房安裝冇六臺攝像頭,分別監控車失、車牌、 車身、車尾、票據和室內,視頻信息通過網絡傳輸到遠程 計量點,計量人員通過操作截血對視頻進行監視,并能對 攝像頭進行遠程控制。所有視頻監視根據輸入條件,可以 進行錄像杏詢和回放。
2.4語音對講
現場磅房外墻安裝拾音器和帶功放的高咅喇叭,通 過硬盤錄象機實現計量大廳和現場磅房的雙向語音對講. 對于常用語,事先進行錄咅,通過點rlt界面按鈕就可實現 語咅傳輸。
2.5圖像抓拍
每次計量時對每個計量點全部攝像頭的圖像自動進 行抓拍,第二次計童時自動調出第一次計量時所抓拍的圖 像。抓拍的圖像與重量信息集成在起都上傳服務器.以 便十以后的查詢分析。
2.6重量防偽
系統防偽功能分為如下三方面:(1 )自動判斷數據采 集模塊獲取的重量數據是否穩定,當且僅當重量穩定后, 計量員才能進行重量信息的保存操作。(2 )設置皮重誤差 上限,該模塊將根據車牌號自動監視毎臺過磅車輛的歷史 皮重信息,當同牌照車輛的皮重計量信息超出預設誤差上 限時,系統報警提不并終止當甜計量作業。(3 )通過數據 采集模塊采集的紅外信號,S動判斷車輛上磅停放位置的 合法性,對檢測到的非法情況進行報螯提冶。
2.7票據打印
系統通過打印服務器實現遠程打印功能,現場磅房 打印機與打印服務器相連集中計量系統計坌完成后通過 打印服務器實現與現場磅房打印機的數據通信.完成請求 打印服務等工作。
2.8車輛到達通知
系統根據所采集的計量儀表的重量數據的變化情況, 可以判斷出是怦冇車輛到達。當冇車輛到達時,系統會通 過聲咅報警、屏幕閃爍、醒目文字顏色等方式通知計童員 及時進行計量。
2.9 —人多機
人可以控制多個計量點,無需更換計算機,只需在 軟件上進行-下簡單的切換.選擇另一個計量點即可。切 換后,相關的圖像、聲咅、采集儀表、打印、紅綠燈等都會 自動切換過來,操作簡便,無需在多臺計算機之間跑來跑去。
軟件操作界由-如圖3所示。
3. 現場磅房智能化改造與計量大廳建設
3.1現場磅房智能化改造
為了實現無人職守遠程集中計量,我們對現場磅房 進行了一系列的智能化改造,在現場安裝了6臺攝像機, 分別照車頭、車牌、車身、車尾、票據和室內.現場磅房外 墻安裝拾音器和帶功放的高咅喇叭,通過硬盤錄象機接入 網絡,將現場咅、視頻信號傳入計量大廳;安裝MOXA卡將 現場儀表和讀卡器信號通過網絡傳入計量大廳;安裝打印 服務器連接現場票據打印機,接收計量大廳的打印命令完 成打印;安裝RTU采集現場紅外信號、紅綠燈和道閘信號, 電源信號通過網絡傳入計量大廳,并接收計量大廳的控制 命令實現現場設備的控制。現場磅房智能化改造如圖4所 現場智能磅房外景如圖5所示。3.2計量大廳建設
計量大廳設在昆鋼物流園樓,面積約為3 0 0平米, 下設控制操作室、配電室、管理室、票據室、更衣間等,并 配套相應網絡硬件、消防設施和雙路供電及備用電源;操 作室共布置3 0個工作臺位,覆蓋44臺秤的遠程集中計量 操作功能,同時配置了3臺投彩儀和2. 4m x 9m的金屬硬屏 用于全面展現現場計量環境和動態反映生產情況。計量大 廳如圖6所示。
4.結束語
無人職守地磅遠程集中計童系統投入運行以來,優化了 計量業務流程,規范了計童管理,為昆鋼SAP提供了數據 支撐,保障了計量數據的安全、準確可靠。節約了人力資 源’計量人員由1 56人減少到76人,提高了工作效率和勞 動生產率,所有計量人員集中于計量大廳,稱重現場無人 值守,計童過程由大廳遠程監控操作。使計量管理工作上 了一個新的臺階,提升了企業的形象,