红外定位电子地磅计重管理系统的开发与应用

通过分析传统机械计重存在的缺陷,煤炭电子地磅计重实行计算机网络监管的必要性, 重点介绍如何对机械计重地 磅进行电子化改造, 建设连接各电子地磅的电子地磅数据采集传输网络,根据实际需求,开发设计红外定位电子地磅计重管理系统软件。 采用红外线定位系统, 有效解决了电子地磅使用中的防作弊难题。煤矿电子地磅承担煤炭销售计重的任务,其计重的准确程 度将直接影响到原煤销售收入, 直接影响企业的经济效 益; 由于煤矿地域分散,电子地磅分布距离几公里至一百多公 里不等,单机版计重系统无法实现电子地磅数据的采集和集中 传送。 1　传统电子地磅计重存在的缺陷及改造的必要性 传统机械计重电子地磅采用的是机械计重,计重、记账、开 票、汇总全部手工完成, 存在着计重精度低、差错率高、系 统效率低下、司磅员工作量大等诸多缺陷。因而经常造成笔误或统计错误,导致司磅员与驾驶员因煤量计重发生争 议,影响企业形象建设。手工登记入账,容易造成个别素 质较低的员工营私舞弊,损公肥私,造成国有资产的流失。 机械计重由于计重、记账、开票、汇总等工作全部手工完 成,因而司磅员工作量大,用人数量随之增多,平均每班用 人 3～ 4 人,增加了企业的负担。由于手工操作,因此,整 个系统效率低下,驾驶员经常要排队等待过磅, 影响道路 交通。 ,电子地磅计重系统进行微机化改造势在必行。 系统经过微机化改造后, 可以进行准确的计重, 增加原煤销售收入,提高企业的经济效益; 快速、可靠的计重系统的 将极大提高电子地磅的工作效率。 2　电子地磅及网络现状 天湖山能源公司现有 4 对生产矿井,共有分布在距离 几公里至 100 多公里不等的 9 个电子地磅。 公司现在拥有由机关及所属 13 个单位局域网组成的 计算机网络, 各单位局域网通过光纤接入公司机关局域 网,公司局域网通过一条有固定 IP 的 20M 电信光纤连接 到互联网,并通过 VPN 的形式接入集团公司的网络,与集 团公司及各分公司组建成福建省煤炭系统计算机网络。 其中铅坑矿电子地磅、曲斗矿电子地磅、天一矿电子地磅、筛选厂汽车磅 和火车磅、筛选厂汽车磅和火车磅拟通过光纤接入公司的 局域网,电厂电子地磅、金源储运电子地磅 1#、金源储运电子地磅 2#、金 谷转运站电子地磅拟通过 ADSL 以 VPN 组网形式接入公司的 局域网。各电子地磅位置及网络情况详见表1。3　红外定位电子地磅计重管理系统中的设计及实施 1)电子地磅电子化改造。先对每个电子地磅进行电子化改造, 对机械计重系统的硬件改造主要是在原来的基础上增加 传感器、电子转换仪表( A/D 转换器,即模拟/数字转换器) 把机械计重系统改造成为电子计重系统。在电子计重系 统的基础上增加计算机、打印机、不间断电源等, 将原来的 机械磅改造成电子磅。 2)建设连接各电子地磅的传输网络。对公司局域网光纤 能够到达的电子地磅,架设光纤,安装光电收发设备, 对无法通 过光纤接入公司局域网的电子地磅,安装 ADSL 宽带,以 VPN 组网的形式接入公司局域网。 各电子地磅安装网络版的电子地磅管理软件,并通过公司局域 网或电信 ADSL 组网,将采集的电子地磅计重数据和视频抓拍 监控图像后通过光纤传送到数据总控服务器中心。每个 电子地磅安装 2 对红外定位器(采用芯片编码加密) 、硬盘录像 机(可支持 8 路录像) 、视频抓拍(车前、车尾监控)。总控 机房采用 SQL/ORACLE 大型数据库。3)定制开发带红外定位的煤炭计重管理系统软件。 根据公司对煤炭电子地磅计重的具体要求,定制开发带红外定 位的煤炭计重管理系统。 ( 1)红外定位电子地磅计重管理系统的要求。具备健全的 安全机制,要求系统具有可靠的用户的身份校验,不同的 用户角色对应不同的用户权限,用户操作的记录备案。

系统要求具备直观的动态跟踪功能, 过磅信息能及时 反应、动态跟踪、数据自动上传和下传; 各模块的数据紧密 关联,能够实现与其它业务系统的数据交流, 具备强大的 数据统计功能和强大的打印功能。 ( 2)计算机监管网络系统技术实现方案 ①数据存储模式。为实现数据共享、并Zui大程度节约 管理成本,系统将使用数据集中存储的模式, 即所有数据存储在信息中心机房,各管理站、用户通过 Windows 平台 进行使用、管理。数据库服务器使用Sqlserver2000 企业 版。 ②系统组成及后台的软件平台。考虑到公司各电子地磅 处于不同的地理位置,为了满足数据集中处理的需求,同 时考虑信息技术的发展现状及系统未来发展的要求,本系 统将使用基于构建的虚拟网平台进行数据交换, 该平台将 分客户层(客户通过本系统客户端系统及网络接入设备与各应用系统进行信息交互) 、应用服务层(封装系统业务逻 辑)和数据服务层(提供系统数据服务)。 4)红外定位电子地磅计重管理系统的功能。红外定位地 磅计重管理系统的开发与应用,通过安装煤场监控系统, 开发电子地磅计重和煤质检测系统,分布式地自动采集、转换 存储和处理公司各个矿井、筛选厂的煤炭计重、质量检测、 生产和销售数据管理; 通过公司计算机局域网, 实现数据 的网络化快速传输; 通过网络化数据库管理系统,实现数 据共享,并进一步利用数据挖掘技术、人工智能技术、预测 技术等相关技术建立决策支持系统和分层快速查询系统。 4运行中存在问题及改进 1)存在的问题。煤炭电子地磅计重计算机监管网络系统 投入运行一段时间后,发现存在一个问题,即系统无法解 决部分车主作弊。 ( 1)称毛重(重车)时的作弊手段。车辆前轮不完全上 衡,造成毛重比实际重量小,从而净重比实际重量小; 车辆 后轮不完全上衡,造成毛重比实际重量小,从而净重比实 际重量小。以上两种作弊手段很容易作案成功,特别是在 夜晚天黑,工作人员不容易察觉的情况下。 (2)称皮重(空车)时的作弊手段。后面的车的前轮轧上称体,从而导致称量的皮重数值比实际重量大, 这样计重的净重数值(净重=毛重-皮重)将比实际重量小;前面 的车的后轮轧在称体上,从而导致称量的皮重数值比实际 重量大,这样计重的净重数值(净重=毛重-皮重)将比实 际重量小。 以上两种作弊行为一般在几个人串通作案的情况下发生。 (2)防范作弊的解决对策。为解决上述两种作弊现象, 我们查阅了很多相关的技术方案。经过综合比较后,决定采用红外线防作弊系统解决方案, 具体的解决方案为: 在 电子称体两端各安装一对红外线对射器, 对于地中衡称体前后两侧也各安装一套红外线对射器。红外线设备通过 专用线缆连接到开关量输入卡。当光束被阻挡时,红外线设备发出报警信号, 并将信号发送到开关量输入卡,汽车 衡微机称量管理软件系统从开关量输入卡提取信号,当检 测到报警信号后,系统禁止读取称重数据,称重流程被终止(见图1)。5　系统的优势分析与应用 经过电子地磅电子化改造,构建传输网络,软件的不断调试、优化后,安装红外定位系统的煤炭电子地磅计重计算机监管网络系统投入了运行,取得了较好经济和社会效益。1)系统技术优势分析 ( 1)系统具备完善安全的保障机制。系统分操作系统级、数据库级、应用程序级三级安全体系; 在程序设计中采 用事物处理安全机制,避免因意外断电、网络共享冲突所 造成的数据损失。( 2)系统具备友好的操作界面。系统采用Windows图形界面,轻松点击鼠标或按快捷键即可完成各种操作和 统计查询 ,大部分数据窗口具备按任意字段排序功能,定位信息方便快捷。 (3)系统具备简单方便的统计功能。可实现任意时间 段内的统计查询、图形分析查询、自由组合条件查询,所有 统计报表均由系统自动生成,用户所要做的只是点几下鼠 标即可实现。

(4)系统具备先进技术的集成。先进的 Client/server 数据库访问方式,数据更安全,操作更方便 ,实时的数据采 集及处理功能,随心所欲的查询及打印功能。后面服务器采用 B/S 结构,方便查询。 (5)系统具备管理型功能体系。该系统在数据不稳定 时禁止称量,将shujuxiugai删除情况记录在案, 每个功能的操作都有日志跟踪。 (2)系统经济效益分析。红外定位电子地磅计重管理系统的开发与应用除了具有技术先进、功能强大、操作简便等优点,还可以显著提高煤炭运销管理的效率和效益,具有显著的经济效益和社会效益: (1)能够实时动态掌握煤场销售情况,规范煤炭销售 管理,为领导进行科学决策提供真实依据。 (2)有效提高生产、销售等方面数据的一致性、可靠 性,减少数据差错率及由于数据差错率引起的不必要损 失。 (3)降低司磅人员工作强度,由于采用新技术,可减人 提效,每个电子地磅可减少 1 人,年节约人工费用: 1. 8 万元×8 =14. 4 万元。 ( 4)采用视频抓拍和红外定位技术,后台管理,可实时 监控各电子地磅操作情况,可杜绝人为因素, 起到很好的堵漏 作用.