基于無線網絡的貨運碼頭地磅計量結算系統的設計
本文給出一種基于無線網絡的數據管理系統的實現方案,將無線傳輸技術與數據庫管理系統相結合;詳細 介紹了稱重設備的選型(無線網絡在數據傳輸中的解決方案)分析了數據管理系統的架構與實現.實踐證明,該系 統的使用有效的提高了工作效率,避免了不必要的開支,具有一定的推廣價值.
在貨運碼頭的貨物計量結算過程中,計量結算 方式往往是影響貨運車輛能否順利高效結算的關鍵 因素之一。以往由于碼頭貨場面積較大,計量站之間 距離較遠,所以計量結算時,要求進出貨場的車輛必 須通過同一個地磅磅站,記錄車輛每次通過時的 重量,以此來計算貨物的重量.這樣,不僅限制了汽 車的通過時間,更容易引起交通不暢.另外,如果在 計量站之間架設通訊線纜費用過高又不便于維護, 于是一直沿用著老舊的結算方式.隨著信息技術的 發展,無線通訊技術已經變得相當成熟,所以,將無 線通訊技術應用于貨運碼頭衡器計量結算系統中, 避免了架設通訊線纜的麻煩,改善了計量方式,貨車 可以在卸貨后就近選擇貨場出口大大提高了結算速度,縮短了貨車結算時間,避免了不必要的損失.
1.工作原理
本系統是結合檢測技術、數據庫技術和無線通 訊技術于一體的綜合系統.主結構如圖1貨場工作 原理圖.
當貨車進入貨場時,首先要通過計量站的汽車衡 SCS~60D- QC采集貨車重量、車號、貨物名稱等信 息.這些信息通過無線網絡傳輸到系統服務器上,存 儲在數據庫中.當貨車卸貨后離開貨場時可以就近選 擇計量站的地磅,再次采集空車重量等相關的信 息.通過調用數據庫中的記錄,系統自動計算出貨物 重量等信息.該系統還提供單據打印等輸出功能。
2.系統結構
采用星型拓撲結果,以服務器為主節點,貨場各 計量站為子節點.服務器主要完成數據的存儲和通 訊的中繼等功能.各子節點作為網絡終端,主要負責 數據的采集、計算,各種單據的打印等功能.
2 .1硬件電路設計
硬件包括數據采集部分和無線傳輸部分.如圖2 硬件結構圖.
2 .1.1數據采集
重量信息采集,采用SCS-60D — QC型地磅作為稱重裝置,其主要特點是采用U型截面梁作 為稱體的力學結構,結構合理,剛性強.焊接采用二 氧化碳保焊連接焊縫,型腔全密封,耐腐蝕.安裝維 護方便.其接口采用標準串行輸出RS32 — C或 RS485有利于數據的采集.
貨車信息采集,主要采用人工輸入的方法,輸 入內容主要有車號、貨物名稱、貨場位號等信息.
2. 1. 2無線傳輸
本系統考慮現場環境的惡劣及特殊,故采用原 用于軍用產品的美國DATA — LNC公司所生產的 9'M6100來組建無線信道,從而使生產數據方便、快 捷、穩定地在工作站和服務器之間傳輸.SRM6100如圖3所示。
1) SRM46100的特點及技術指標.工作頻率:
2. 4 GHz-z 483 GHZ(無需申請專用頻點資源.在 2 4 CHZ—2 483 GH頻段應用智能頻譜跳頻技術, 最大程度的抗干擾性能可用于高噪聲環境)。
通信距離:24 1m在視距范圍內使用不同增益 的外接天線.使用中繼站可延伸通信距離.
2)發送器.輸出功率:500mW),從10 m 到500 mW可分十檔編程,可內部設置.
調制方式:擴頻,GF9<預調制高斯濾波頻移鍵 控)射頻數據速率144 Kbps
3)接收器特性.靈敏度:一110 dBm@10—4BER (誤碼率)一108 dBm@10 —6 BER(誤碼率)
系統增益:135 dB
接口: RS232異步,10或11位字,全雙工;可 選 RS422 和 RS485
電源:供電電壓:10.5 -18.0 VDC 12 VDC可 選 24 VDC
天線:鞭狀天線.可選外接的全向天線或定向天線。
工作模式:點對點主站,點對點從站,一點對多 點主站,一點對多點從站,點對點從站沖繼站,點對 點中繼站,點對點從站主站可切換,一點對多點中 繼站等8種工作模式.
22軟件設計
該系統軟件部分采用C/S體系架構CUem/Sew— er(客戶端服務器端).以SQL SERVER 2000作為 數據庫系統,Vsual BaSlq乍為人機界面開發語言.
2.2.1架構設計
碼頭貨場計量站數目一定,依托通訊系統的星 型拓撲結構。采用C/S體系架構ClCm/Server客戶端/服務器端).在該體系架構下,服務器為中心節 點,其上主要運行數據庫系統,是管理系統的核心. 業務邏輯和程序的展現層都集中在客戶端.這種體 系架構的優點是數據處理功能強大.處理結果的展現方式靈活.
2.2.2數據庫設計
該系統采用MS SQL Seiver2000作為數據庫系 統,并安裝了 Service pac^以便客戶機的訪問.按照 實際要記錄的信息,在數據庫中建立相應的表格.本 系統的故障處理采用事前機制,將所有的輸入限制 都集中在客戶端完成.減小了數據庫的負擔,提高了 系統的運行速度.
2 .2. 3 HM人機界面設計
人機界面的設計充分發揮C/S架構的優勢一展 現方式豐富,可以針對不同的崗位靈活配置界面.
Visual Basic語言(以下簡稱VB堤目前微機應 用系統中最常用的軟件工具之一,它以其面向對象 編程、事件驅動編程、軟硬件接口豐富、操作直觀方 便等優點在現代控制中被廣泛采用.其提供了強大 的串行通信功能,也是編寫數據庫程序的最有效的 計算機軟件之一.因此,本系統采用VB語言來實現 整個系統的數據采集、數據庫操作和各類型報表、單 據的顯示打印,系統管理等功能的所有程序編寫。
本系統針對用戶的需求設計實現了 50多人機 界面,在此僅對其主要窗口作簡要介紹.
1)計量站稱重數據采集窗口,如圖4過磅操作 窗口.計算機稱重管理系統具有人機對話,中文打印 和顯示等功能.系統通過調用數據庫中的信息開出 的過磅通知單,取得包括船車輛牌號、申請單位、過衡重量、貨物名稱、日期、時間、稱重序號等信息,結 合SCS~60D- QC型地磅稱重系統返回的重量信 息生成稱重操作的過衡傳單打印、存儲.
2)結算輸出窗體.當貨車卸貨后,通過計量站, 系統將調用記錄信息,按照既定規則進行一定的計 算統計,生成計算單據,打印輸出,并且將結果存入 數據庫中.
另外,為了適應實際的需求,系統服務器與公司 網絡通過有線連接便于公司其他系統用戶訪問數據 庫,提高了公司管理的信息化程度.
3.結論
本系統通過無線網絡的應用,有效地改善了工 作中的不足,提高了結算效率.該系統地實現了對貨 運地磅的有效監測管理,驗證了無線網絡在信息管 理系統中應用的可行性,并通過無線網絡的使用完 成現場數據的網絡集中管理,同時為今后企業信息 化管理系統的高層開發提供了 一個實用的良好基 礎.特別是隨著工業的發展,信息技術在工業生產中 的應用將越來越廣泛.采用計算機技術進行生產改 造,對原有工作方式進行改進,從管理的角度提高效 率,從管理中出效益,因此,該系統具有一定的使用 價值和實施意義.