汽車衡全自動智能稱重系統
一、綜 述
一直以來，電子衡器稱重管理都是煤炭、水泥、石化、糧食、飼料、冶金、化工以及所有需要電子磅計量行業中的難題。磅房常常遠離管理部門，司磅人員的工作得不到有效監控，而且每天大量的手工填單和計算工作極易發生錯誤和人為舞弊現象。這些問題的存在，久而久之，日積月累下來都將給企業帶來巨大的經濟損失。隨著經濟的發展，企業規模和產能的不斷擴大，對稱重管理要求不斷提高，如何有效地管理稱重數據，提高工作效率，提高企業信息化管理水平，是各企業的管理人員所想的，也是我們所開發的全自動智能稱重管理系統所必須做的。
我公司根據冶金企業、城市渣土回收行業、大型煤電企業的實際情況，引進國內外先進的技術經驗成功開發了一套基于RFID技術的汽車衡智能稱重管理系統。該系統已被多家企業成功應用，其穩定性和先進性得到了用戶的一致肯定！
汽車衡全自動智能稱重系統是集遠距離RFID技術、車號自動識別系統、自動語音指揮系統、稱重圖像即時抓拍系統、紅綠燈控制系統、紅外防作弊系統、道閘控制系統、遠程監管系統、與第三方應用軟件對接的軟件中間件于一身的無人值守式的稱重系統。在稱重的整個過程里做到計量數據自動可靠采集、自動判別、自動指揮、自動處理、自動控制，最大限度的降低人工操作所帶來的弊端和工作強度，提高了系統的一體化、信息化、自動化程度。對于管理部門，可以通過系統中的匯總報表了解當前的生產及物流狀況；對于財務結算部門，則可以拿到清晰又準確的結算報表；倉管部門則可以了解到自己的收、發貨物的情況等。這些報表數據是隨時可以查閱的，因此它也加強了管理上的一致性，縮短了決策者對生產的響應時間，提高了管理效率，降低了運行成本，促進了企業信息化管理。
二、系統設計原則
2.1 系統的可靠性
本系統是一套7*24小時不間斷運行的系統，且工作環境常常極端惡劣，保證系統穩定可靠的運行是首先要考慮的。本系統設計遵循24小時不間斷運行原則；進行周到的電磁干擾防護與靜電防護；采用模塊化設計，且各個模塊之間的連接簡單、一致；數據通訊采用國際標準，差錯控制嚴謹；控制機的內部電源進行DC/DC隔離，提高產品的抗干擾能力和系統的穩定性；并且能夠很快的排除故障恢復正常運行。
2.2 系統的安全性
系統要采用嚴格的分級管理技術，操作口令和智能卡驗證網絡權限設計，雙重認證，有效地避免非法越級操作，各級的管理通過客戶的要求來定義；
對于所有的數據文件都有保護措施，對于數據的建立、修改、刪除以及查詢都應有授權，以防止對數據的非法操作；對于原始數據的修改及刪除均有日志文件進行記錄以便日后核查。
2.3 硬件設備要求
高可靠性設計：產品設計要遵循24小時不間斷運行原則；進行周到的電磁干擾防護與靜電防護；采用模塊化設計，且各個模塊之間的連接簡單、一致；數據通訊采用國際標準，差錯控制嚴謹；控制機的內部電源進行DC/DC隔離，提高產品的抗干擾能力和系統的穩定性；
環境適應性強：產品要選用工業級器件，適應惡劣、復雜的工作環境；結構件結實牢固；使用壽命不低于五年，防銹、防爆處理完善；通風、散熱、抗震、防潮措施嚴密有效，系統能支持三級防雷功能，能對感應雷也很好的防御能力；
設備質量可靠：設備采購、制造、檢測、安裝調試都遵循嚴格的質量管理與控制要求；
系統硬件設備模塊化設計采用分布系統，便于以后子系統增加和功能的增加，計算機設備的各種資源保留充分的余量；軟件的設計采用子系統和功能的模塊化，子系統和功能的增加只是模塊的增加；系統的設計保證以后因技術調整和通道口的增加而不進行大規模的調整。
硬件設備模塊化設計，降低維護成本并保障維護的及時可靠；軟件的設計采用功能模塊化設計，便于各個子系統和子功能的維護，程序結構清晰明了。
2.4 管理操作合理性
選擇友好的中文操作界面，保證操作人員易學易用；
將顯示屏幕劃分不同的區域，如：狀態顯區域、操作區域、操作提示區域等；狀態顯示區域的某些內容可以用圖形的方式直觀地進行顯示；對于常用的操作，其顯示的內容突出、加大；
當系統出現報警時有聲音提示，監控中心處顯示報警的區域及狀態區監控畫面。當系統或某一設備出現故障時，投標方提供應急處理措施，系統恢復后對發生故障期間本地特殊處理的記錄。
通過簡單的鼠標點擊，可以輕松的進行系統設置，方便用戶對各種功能的設置等；
萬能查詢功能可以通過一個條件或多個條件相組合，對系統使用情況及相關資料等進行查詢，并能夠按照客戶的要求生成報表或方便其他系統調用的電子報表；
提供各種統計資料以不同的報表形式輸出，提供任意形式的查詢并以報表形式輸出；
RFID智能稱重軟件要求提供與常用ERP系統、MES系統實現無縫對接的接口，以便系統兼容，信息共享，可擴展。
三、傳統稱重舞弊現象
傳統手工計量稱重的作業方式以紙質《稱重表單》作為計費和車輛放行的唯一依據，由此產生很多管理漏洞，不良人員極易利用這些漏洞達到少扣費或多收費的目的，給企業帶來巨額難以挽回的損失。以下圖1和圖2以汽車載貨出廠為例，描述了兩種常見的作弊現象。如圖1所示，由于沒有技術手段檢測車輛是否正確上磅，導致計量不準，企業損失5噸貨品。
如圖2所示，雖然車輛正確上磅，準確計量出貨物重量，但車輛很快返回倉庫再次裝貨10噸，并繞過再次稱重環節，憑先前開出的《稱重表單》順利出廠，企業不知不覺中損失10噸貨物。
圖1
圖2
四系統設計簡介
本系統功能要滿足企業對計量車輛運輸情況進行嚴格控制，有效記錄人員、車輛通行信息，拍照和視頻監控等功能。做到計量系統的真正無人值守。
設置一個計量運輸車輛調度中心。該中心可設置在辦公室，需要連接到廠區網絡。該中心配備一套發卡系統，計量運輸車輛司機必須領到由計量運輸車輛調度中心的發卡系統寫入特定的信息的RFID卡，才可以開始計量運輸工作。
計量運輸程序如下：
1. 空貨車進廠區，運輸車輛擁有RFID卡，該卡允許進入廠區，加入標識位①后放行。
2. 空貨車進入地磅計量區，在此區設置1個RFID天線、1個道閘、1套車牌識別系統，在此處讀寫信息：記錄車輛車牌信息、空車重量、并寫入標識位②。
3. 空貨車進入裝貨區，裝載貨物。在此區設置1個RFID天線，在此處讀寫信息：記錄車輛裝載貨物時間、物品信息、并寫入標識位③。
4. 在裝貨區裝滿貨后，往地磅方向行駛。地磅入口設置一個道閘，其作用是當地磅上無車，滿載貨車進入地磅稱重計量等待區滿足開啟條件時，開閘；
5. 在地磅出口設置1個RFID天線、1個道閘、1套車牌識別系統，其作用是當地磅完成稱重程序后，車牌識別系統對比車輛車牌與RFID卡記錄車牌是否正確，正確則調出車輛空車重量計算本次車輛實際裝載重量、RFID天線寫入車輛稱重信息、稱重時間、同時把車輛稱重信息回傳至第三方管理系統（如ERP、自動扣費系統等）并寫入標識位④、再開閘放行。
6. 滿載貨車由廠區大門出廠。此處的RFID天線讀取車輛信息判斷是否放行。
計量運輸車輛的RFID卡上的標識記錄要按：①—②—③―④順序排列、并有稱重數據，廠區大門才可放其出行。如順序錯亂（①②③④③則表明稱重后又車輛再次裝貨），或漏點（①③④則表明沒有空車重量、①②③則表明沒有稱重），及稱重的數據超出規定范圍，在出廠區大門時都會報警，不予通行。出現報警情況，該車必須返回，到計量運輸車輛調度中心請工作人員核查，并重寫RFID卡記錄，才可重新開始新的運輸流程。
視頻監控系統可以觀察運輸車輛整個廠區的運輸情況，方便監控，車輛進出通道時全部進行拍照和錄像監控，保證夜間拍照效果。
五系統流程圖（單向）
六、系統軟件的主要功能
ü 適用于中文Win2000/2003/XP等操作平臺；
ü 功能菜單全中文顯示。安裝及操作簡便，易于使用；
ü 提供多種稱重方式（分為手動方式[標準稱重、簡單稱重、直接稱重]、自動方式）；
ü 數據庫強大，數據庫選用SQL-Server支持大量存儲及查詢；
ü 能通過串口同步顯示秤臺重量；
ü 系統可以通過射頻標簽卡為載體，預置車輛的相關信息，包括車號、皮重、所屬單位、司機、聯系方法等，通過遠距離閱讀器自動感應標簽卡中信息，自動調用車輛信息，安全可靠；
ü 系統通過紅外光幕在稱重時自動檢測秤臺兩端是否完全上秤，杜絕了稱重司機想通過壓邊作弊；
ü 系統通過流程全程管理，可杜絕稱重司機稱重后返回加裝舞弊現象；
ü 可實現稱重數據和瞬間抓拍圖象同步保存（也可以全天候錄像，但對稱重電腦要求比較高），方便企事業領導任何時候調用查詢，杜絕磅房操作人員與稱重司機串通，大車過毛，小車回皮；
ü 智能語音提示，車輛在壓邊擋著紅外或稱重時，不同情況語音做不同的提示。稱重完成后會自動播報車牌號碼以及重量；
ü PLC控制整個系統，安全穩定，故障率低
ü 靈活的碼單及報表
軟件可以由用戶自已制作碼單及報表格式，也可以導出到EXCEL格式、文本格式、XML格式中由客戶自由編輯
ü 強大的查詢功能
① 按時間查詢
系統可以按年、月、日或不同的時間段來查詢所有的稱重數據
② 按車號、貨物名稱等查詢稱重數據
系統支持對各司磅點工作情況的查詢。系統可以按不同車號、貨物名稱等來查詢所有的稱重數據，并生成各種報表
ü 數據安全，管理嚴密
系統分三級操作權限，系統管理員、管理員及操作員。每個功能的權限靈活分配，可由系統管理員自行分配管理員及操作員的使用權限
ü 數據遠程傳輸
數據可通過局域網或廣域網進行數據傳輸，方便企業管理人員查詢、匯總
七、硬件參數概述以及在系統中的應用
一）遠距離自動識別系統
1、產品概述
遠距離RFID射頻識別系統是一種集計算機技術、信息采集處理技術、無線數據傳輸技術、網絡數據通訊技術、機械電子自動控制技術等多學科綜合應用為一體的自動化控制產品。該系統產品是通過對遠距離移動、靜止目標進行非接觸式信息采集處理，實現對各類物體、設備、車輛和人員在不同狀態（移動、靜止）下的自動識別，從而實現目標的自動化管理。 
2、系統組成
系統產品由軟件系統和硬件系統組成，其中軟件系統包括應用軟件和嵌入式軟件兩部分組成，用于完成信息采集、識別、加工及其傳輸，由這兩部分軟件共同支撐著整個系統的運行，并演繹出各種不同的應用系統。硬件系統由內置發射天線、外置接收天線、閱讀器和射頻卡組成，用于完成信息采集和識別，從而實現預設的系統功能和信息化管理目標。
3、產品性能
Ø 識別距離不小于
Ø 能可靠識別靜態或
Ø 可同時識別多張不同號碼的射頻卡
Ø 無對人體傷害電磁污染
Ø 識別區域無方向性、無盲區
Ø 信號穿透力和繞射力強
Ø 信息的安全性和保密性能高
Ø 集成度高、兼容性好、通信簡單快捷
Ø 性價比高，便于安裝和維護
4、在系統中的應用
用戶需要有統一人員管理識別標簽，企業可對經常作過衡的車輛發放固定標簽，標簽中寫入詳細的車輛信息（比如車牌號、所屬單位、車輛自重等），臨時車輛稱重前需要憑相關單據申請臨時標簽（或切回到人工稱重方式），持有標簽的車輛稱重時，在距離接收天線范圍內，天線會接收到標簽發出的低頻信息，系統自動將標簽中的內容調出，無須磅房操作人員輸入信息，實現了無人職守稱重的第一步。
5、射頻卡（又稱電子標簽）
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