礦山企業(yè)無人值守集中計量系統(tǒng)設(shè)計

李 杰，楊 洋，彭海波，匡勝徽

(武鋼集團(tuán)昆明鋼鐵股份有限公司 信息中心，云南 安寧 650302)

礦山企業(yè)無人值守集中計量系統(tǒng)設(shè)計

李 杰，楊 洋，彭海波，匡勝徽

(武鋼集團(tuán)昆明鋼鐵股份有限公司 信息中心，云南 安寧 650302)

針對現(xiàn)代企業(yè)內(nèi)計量流程的特點，以某礦山企業(yè)目前的計量流程為例，分析了存在的問題；設(shè)計了基于C/S模式的無人值守集中計量系統(tǒng)，優(yōu)化了計量流程，規(guī)范了計量管理制度，為企業(yè)及時掌握生產(chǎn)情況和制定生產(chǎn)決策提供了依據(jù)。

礦山企業(yè)；集中計量系統(tǒng)；計量流程

隨著社會的發(fā)展，對資源的需求量越來越大。在礦業(yè)資源日益枯竭的形勢下，要求礦山企業(yè)不斷提升信息化管理水平，對生產(chǎn)計量流程的管理更加精細(xì)化，對生產(chǎn)計量數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性、可靠性、及時性要求更加嚴(yán)格。傳統(tǒng)計量方式使用人工過磅，紙質(zhì)單據(jù)貫穿整個計量流程。這種依賴司磅員手工開單的工作方式，耗費了巨大的人力和物力，同時由于是人工操作，數(shù)據(jù)流動滯后，不可避免地產(chǎn)生數(shù)據(jù)錯誤，從而無法及時、準(zhǔn)確地獲取與分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)，給企業(yè)帶來不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

針對這種情況，礦業(yè)公司定制開發(fā)了無人值守集中計量系統(tǒng)，結(jié)合此系統(tǒng)優(yōu)化原有的計量流程，將生產(chǎn)計量與技術(shù)手段相結(jié)合，為企業(yè)提供先進(jìn)的計量管理，把生產(chǎn)計量結(jié)果及時反饋給生產(chǎn)管理部門。

1 問題分析

目前的生產(chǎn)計量常規(guī)流程如圖1所示。

圖1 礦業(yè)公司原生產(chǎn)計量流程

目前的常規(guī)流程是承運單位派車到礦石堆場或礦渣堆場裝車，再到磅房過磅，司磅員開具運輸單并填寫計量信息，待空車過磅時返回單據(jù)，司磅員再對其進(jìn)行數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計，把統(tǒng)計結(jié)果返回生產(chǎn)指揮中心，生產(chǎn)指揮中心根據(jù)這些信息安排下個階段的生產(chǎn)。

通過對原有過磅方式的調(diào)研和分析，發(fā)現(xiàn)存在以下問題：

a.整個計量流程過于依賴紙質(zhì)單據(jù)，容易丟失，各單位之間數(shù)據(jù)傳遞困難，存在著嚴(yán)重的“信息孤島”[1]現(xiàn)象，數(shù)據(jù)統(tǒng)計過程容易出現(xiàn)錯誤，導(dǎo)致各單位對賬時數(shù)據(jù)不一致。

b.各個磅房過磅頻率不盡相同，而每個計量點都需要配備3～4名計量員，導(dǎo)致過磅人力分配不均，浪費人力，且礦山企業(yè)過磅環(huán)境比較惡劣，特別是井下，長期在此環(huán)境下工作的人員，容易引起呼吸系統(tǒng)疾病。

c.渣場、原礦堆場、外委選廠簽章難以管理，過程中容易作弊，給礦業(yè)公司帶來不必要的損失。

d.原有的過磅方式，沒有任何監(jiān)督措施，出現(xiàn)過磅異常，難以追溯，無法還原過磅場景。

2 解決方式

無人值守集中計量系統(tǒng)(如圖2所示)是基于二次開發(fā)平臺開發(fā)的軟件，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用C/S架構(gòu)，邏輯上屬于多層結(jié)構(gòu)(如圖3所示)，分為客戶端、應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。通過清晰的層次結(jié)構(gòu)，使軟件系統(tǒng)易于維護(hù)和擴(kuò)展，保證了部署時的靈活性和可伸縮性。

圖2 礦山企業(yè)集中計量系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

圖3 C/S架構(gòu)圖

客戶端包括登錄界面、客戶端主窗體、系統(tǒng)管理模塊。其中主窗體包含了功能菜單和系統(tǒng)設(shè)置界面。功能菜單是所有業(yè)務(wù)功能界面的集合，通過樹形菜單結(jié)構(gòu)展示，用戶只要單擊該菜單的葉子結(jié)點就可調(diào)用對應(yīng)的功能界面?？蛻舳四夸浵鲁齟xe文件自動更新程序外,其他文件都可自動更新，維護(hù)更為簡單。業(yè)務(wù)模塊以動態(tài)鏈接庫[2]形式存于指定的目錄,并通過適當(dāng)配置來實現(xiàn)主窗體對它的自動調(diào)用。應(yīng)用服務(wù)器上部署的服務(wù)端[3]提供數(shù)據(jù)庫鏈接、日志記錄等，共性、通用業(yè)務(wù)功能如數(shù)據(jù)庫操作方法、日志處理、數(shù)據(jù)安全性檢查等在服務(wù)端上實現(xiàn)，與客戶端之間的通信使用Hessian[4]方式。

采用多媒體技術(shù)為集中計量系統(tǒng)提供人機(jī)交互和實時監(jiān)磅功能。

集中計量優(yōu)化后的新流程(如圖4所示)有效地提高了生產(chǎn)計量管理水平，集中計量系統(tǒng)根據(jù)新流程設(shè)計了以下幾個模塊。

2.1系統(tǒng)管理模塊

該模塊的主要功能是權(quán)限授予及權(quán)限驗證。權(quán)限授予實現(xiàn)某個用戶對某個功能的操作許可，組成權(quán)限數(shù)據(jù)庫，為用戶分配角色來實現(xiàn)授權(quán)。權(quán)限驗證的實現(xiàn)，是通過定義好的權(quán)限數(shù)據(jù)庫，判斷該用戶是否對某個模塊的某個功能具有操作權(quán)限，權(quán)限驗證采用角色功能關(guān)系過濾。

圖4 基于集中計量優(yōu)化生產(chǎn)流程

2.2基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊

原來的計量方式中，運輸單貫穿整個流程，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如物料、收貨單位、發(fā)貨單位、承運單位等信息無有效手段進(jìn)行管理，對統(tǒng)計工作造成影響。

該模塊對礦業(yè)公司內(nèi)部基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的每一項數(shù)據(jù)進(jìn)行編號并添加拼音助記碼，用戶也可以自定義基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的有關(guān)信息，進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的添加、刪除、修改，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的ID設(shè)置為唯一，且無法修改，保證基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的唯一性、準(zhǔn)確性、及時性。

2.3車證卡管理模塊

引入了車證卡管理，徹底摒棄以運輸單為傳輸介質(zhì)的傳統(tǒng)方式，為以后的計量過程提供了便利，為離線操作方式提供方便，為數(shù)據(jù)安全提供了保障。車證卡從注冊、分配、使用、注銷到回收的整個過程，得到了有效監(jiān)管。

2.4汽車衡稱重管理模塊

預(yù)報管理是指對指定車輛運輸信息進(jìn)行預(yù)先登記，保證一車一預(yù)報的方式，取代了原有流程中使用的派車單方式。最重要的是提高了計量過程的效率，解決了計量現(xiàn)場交通擁堵問題，避免計量員遠(yuǎn)程過磅時獲取計量信息困難的情況發(fā)生。

取樣判礦是指通過現(xiàn)場取樣，判定礦石的品位和等級，確定礦石的存放地點。由于礦業(yè)公司過磅頻率比較高，取樣判礦操作可以集成到預(yù)報管理，也可以在計量后獨立操作。

汽車衡稱重管理是指在計量過程中的所有操作，它包括數(shù)據(jù)采集、車輛定位、質(zhì)量報警、遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制等操作。通過這些手段可以加強(qiáng)對過磅過程的監(jiān)管力度，減少過磅作弊次數(shù)，避免數(shù)據(jù)計算錯誤，加快過磅節(jié)奏，保障生產(chǎn)秩序井然有序。

卸貨管理是指對到貨車輛進(jìn)行檢查確認(rèn)后，通過手持設(shè)備刷卡卸貨。原有的方式是在運輸單上簽章，然后返還給計量點，過程中容易出現(xiàn)作弊等情況，且計量點統(tǒng)計時還要對運輸單進(jìn)行重復(fù)檢查，工作效率低下。使用新的卸貨方式，不但可以保證數(shù)據(jù)的安全，通過系統(tǒng)設(shè)定的查詢過濾方式，還可以快速查詢卸貨情況，對卸貨人員加強(qiáng)管理。

3 經(jīng)濟(jì)與社會效益

a.采用“一機(jī)多磅”方式，改現(xiàn)場過磅為集中過磅，所需人員減少到原來的一半，提高了人力資源利用率；改變了傳統(tǒng)的手工統(tǒng)計方式，提高了統(tǒng)計效率和準(zhǔn)確性；使用車證卡替代紙質(zhì)單據(jù)，避免了單據(jù)傳輸過程中存在的問題?？傊?，節(jié)約了大量的人力和物力成本。

b.采用車輛定位、報警、遠(yuǎn)程監(jiān)控等技術(shù)手段，降低了作弊的可能性[5]，有效地監(jiān)管原料進(jìn)廠、礦石出廠的情況及庫存總量，為企業(yè)挽回不必要的損失。

c.操作人員集中到計量大廳，改善員工的工作環(huán)境，有利于計量人員的身體健康。

4 結(jié)束語

通過優(yōu)化計量流程，運用基于多媒體技術(shù)、企業(yè)ERP管理技術(shù)、可靠性的設(shè)備維護(hù)及連續(xù)生產(chǎn)保證技術(shù)及綜合自動化控制技術(shù)[7]開發(fā)的集中計量系統(tǒng)，提高了計量生產(chǎn)的管理水平，使整個管理過程更加精細(xì)化，大幅度提高了計量效率，保證了數(shù)據(jù)的可靠性、完整性、及時性。有利于管理部門為生產(chǎn)制定更加準(zhǔn)確的生產(chǎn)計劃，最終提高礦山企業(yè)的生產(chǎn)力。為礦業(yè)公司信息化提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為上一層的ERP[5]提供數(shù)據(jù)接口,實現(xiàn)了鐵礦企業(yè)生產(chǎn)計量過程監(jiān)控及管理自動化的目標(biāo)。

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[7] 董燕，張息強(qiáng)，李健. 電氣控制與PLC技術(shù)[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2011.

TheDesignofUnattendedConcentrationMeasurementSystemforMineEnterprise

LI Jie, YANG Yang, PENG Haibo, KUANG Shenghui

(Information Center of Kunming Steel Holding Co., Ltd. WISCO Group, Yunnan Anning, 650302, China)

In response to characteristics of the measurement processing for modern enterprise, it takes the current measurement process of a mine enterprise as an example, analyzes the existing problems in previous process of material measuring. It designs a improved technical scheme for unattended concentration measurement system based on C/S mode, optimizes the measurement processing, specifies the administration of measuring. The application shows that the system can timely grasp the produce information and provide data foundation for assigning the produce tactic.KeywordsMine Enterprise; Anti-cheating; Concentration Measurement System; Measurement Process

10.3969/j.issn.2095-509X.2014.02.013

2013-11-21

李杰(1977—)，男，山西臨縣人，武鋼集團(tuán)昆明鋼鐵股份公司高級工程師，主要研究方向為企業(yè)綜合信息化。

TP311

A

2095-509X(2014)02-0060-03