淺談計算機技術在地磅遠程管理磅房系統中的應用

崇鋼公司地磅經過多次改進，應用電子技術手段實現汽車衡稱重的自動化，在新形勢下改變思維方式創新發展，推進信息技術的現代化、智能化、科學化，在設計上充分體現行業應用經驗，結合本公司實際需求，實現了磅房地磅遠程管理的總體方案。 在大量實驗的基礎上，有了自主的系統組態、控制方法、工作原理，是一個集信息采集、網絡通信、圖像識別、自動控制、計算機管理于一體的智能磅房遠程管理系統。

1.系統功能。 利用公司現有的數字汽車衡 、磅房稱重顯示器（XK3110-E），實現遠程稱重過磅，使稱重顯示器上的數據傳到稱重計量控制中心，過磅員在異地實施數據校對和磅房室內外攝像機監控圖像抓拍，把相應的數據保存到計量數據服務器，并對數據歸檔；通過公司內網，領導可以查詢所有過磅數據，業務結算中心可以查詢并打印計量相關的憑證。

2.技術分析。 本系統運行有完備的數據管理系統 ，業務部門申請添加客戶和物料名品規格，稱重計量部門負責稱重數據和圖像信息采集， 數據管理部門負責處理稱重過磅信息，業務結算部門負責打印結算信息。 為了杜絕過磅員與車主貨主接觸、提高工作效率，選擇遠程過磅，過磅人員集中在計量中心，實施異地計量過磅。 每個班組過磅員上崗前先輸入工號，系統自動分配對應的磅房號，實現隨機抽簽。 過磅員不和客戶接觸，磅房無人值守；公司外購原燃料全部由業務部門在遠程管理系統中申請添加客戶和物料名品規格，并發給客戶計量編號，當客戶車輛到達公司料場門崗，只需將自己的計量編號輸入磅房遠程管理系統，提取送貨信息并打印小票，這樣持小票去磅房過磅；當車輛到達磅前，稱重計量部門通過地感線圈觸發信號接通，開啟道閘引導車輛移動到汽車衡上，遠程計量室的電腦彈出對話框，提示過磅員核對客戶信息（單位、司機、車號牌、品名規格等基本信息），司機下車通過電話交流完成校對；車輛停穩之后本系統會自動識別稱該稱重顯示器上的數字信息，同時通過磅房室外攝像機監控車輛狀態， 磅房室內攝像機抓拍稱重顯示器上的數據，過磅員核實車輛信息無誤后，點 “確定 ”完成計量，通過公司專用網上傳數據，確定采集數據(包括稱重數據和圖片信息)有效并保存，磅房終端打印機打出稱重小票，開啟前道閘和通過揚聲器提示司機開車下磅到料場卸車。 司機持稱重小票到料場卸車，經料場收料員簽字再到回皮磅房稱重，和過毛重車程序一樣，磅房打印回皮小票，記載車輛稱重基本信息，經料場門崗簽字后到公司業務結算中心打印正式結算憑證。

3.系統組成。 本系統硬件由汽車衡數字傳感器 、稱重顯示器、地感線圈、道閘機、攝像機、圖像采集機、打印機、揚聲器、計算機、服務器、照明等組成，軟件由應用軟件和嵌入式軟件兩部分組成，主要用于稱重數據采集、圖像信息識別、信息傳輸處理。為方便功能改進和升級需要，本次選擇系統開發環境為 C# 、 Visual Studio 2008，它們具有很好的擴展性和二次開發功能，而系統服務器數據庫為 Microsoft SQL Server 2005，本地數據庫選擇了 SQLite，兩種數據庫的結合完全可以滿足本系統的要求。 系統自動控制組成結構如圖所示：

4.安裝調試。

（1）遠程數據通信。 本系統采用遠程管理，磅房本地數據遠傳，需要把稱重顯示器上的有效數據傳到稱重計量中心的計算機上，選擇串口數據轉網絡信號，經公司以太網上傳，同

時為避免信息堵塞及病毒侵害劃出專用網段，并實現物理隔離，采用光纖收發器遠程傳輸；通信的難點在于稱重顯示器串口有效數據的識別，需要對串口發出的數據流轉換為能夠識別的字符，并根據數據通信規則獲得其中的有效信息，對符合要求的有效信息進行采樣，同時需要對采樣數據進行穩定計算，這一步需要在系統設置中規定穩定時間值，當達到穩定時間時，系統會認定真實數據；有了數據需要自動記錄，無需人工干涉，直接經網絡上傳到稱重計量的計算機 COM2，波特率設置為 9600 bps。 在磅房室外安裝 5 臺攝像機，在汽車衡的前后分別安裝兩臺紅外攝像機，磅頂安裝一臺監控車上物料，使過磅員一目了然，室內裝一臺紅外攝像機用于看稱重顯示器的數據，這 6 臺攝像機圖像在稱重確定時都要抓拍圖片保存的。 圖像提取的過程為：前端攝像機圖像接到海康錄像機上，經網絡上傳到公司開發的監控錄像處理服務器上，稱重系統通過調用通道信息提取數據。 這樣異地的計算機就把磅房前端的稱重數據和圖像數據集中到一個稱重對話框內。為避免公司以太網缺陷導致上傳稱重數據丟失，需要網絡自動識別和服務器數據庫連接有效識別，當網絡連接成功后本地計算機數據庫數據把未上傳的數據自動發送到稱重數據服務器上。

（2）接口數據。 控制器的選擇是信號處理的難點，磅房前端地感線圈感應到車輛觸發狀態值高電平信號，使之啟動計算機工作窗口準備數據讀入，包括計量數據、監控圖像、客戶品名規格數據、車輛號牌數據。 當數據準備就緒，遠程過磅員需要核實稱重車輛信息，通過電話交流來完成。 車輛停穩之后本系統會自動識別稱重數字信息，過磅員通過磅房室內外攝像機監控車輛狀態，核對車輛信息無誤后，確定過磅。 當前端打印機打印出稱重小票后，提示本次毛重稱重環節完成。

確認數據準確有效，保存數據并上傳數據服務器，同時開啟汽車衡前端道閘， 通過紅外對射確認車輛離開磅房，關閉兩側道閘。 這個過程的完成，選擇了西門子 PLC-200，把高電平信號集中在 PLC上，可以有效實現地感線圈、道閘的工作任務。

（3）系統調試。 在大量實驗的基礎上，有了自主的系統組態、控制方法、工作原理，是一個集信息采集、網絡通信、圖像識別、自動控制、計算機管理于一體的智能磅房遠程管理系統。 系統服務器采用普通計算機（Intel 奔騰 4 系列以上，內存2GB），Windows Server 2003 系統。 本地計算機使用的是普通計算機，安裝 Windows 系統即可。

在開發本系統時，由于設備通信標準不統一，原有設備的工作性能的差異，增加了西門子 PLC-s7-200 的 I/O 接口，統一電平信號，觸發地感線圈、紅外對射、道閘開啟與關閉，光線不足補光源；在選擇傳感器時，更換了多種型號，主要是反應靈敏度、響應速度的考慮，以確保稱重自動化的可靠性。在無人值守的磅房過磅，要求新開發的檢測系統具有較高的抗干擾性和適應較長的使用壽命。

其次是網絡打印機的應用。 兩次小票的打印承載過磅重要信息，要求該系統網絡具有較高的可靠性，保證小票的實時打印，對缺紙缺墨派人日常巡檢；料場門崗有人值守，打印機有故障可以短時間內處理；出于不增加成本的考慮使用磅房原有的普通針式打印機。

期初調試中發現有幾次數據不準確，應調整應用程序，更換算法，實現網絡同步化。 在公司網內的領導查詢中新增了稱重計量管理，根據不同的權限用戶，可以查到當日進礦貨物類別、客戶車數和凈重、當月累計數，也可以查到結算信息。 這些功能的設想和實現是利用公司內部倒料車輛試驗，最終實現遠程管理過磅。

5.總結 。 遠程過磅的實現 ，是企業稱重計量業務發展的需要，能夠有效防止磅房作弊、節省大量的人力物力成本，提高企業物料流通管理水平。 基于稱重技術、計算機通信、自動化控制于一體的遠程管理系統符合本企業的實際， 更加智能、高效、安全，便利服務于廣大業務結算和管理人員。