一種新的稱重系統解決方案

陳召安 褚芳芳 高巍 潘迪 崔坤新

摘 ?要：隨著新技術的發(fā)展，各行各業(yè)對稱重管理要求的提高，如何有效地管理稱重數據，提高工作效率，屏蔽現場人為因素，提高企業(yè)信息化管理水平，是各企業(yè)共同的管理需求，文章提供了一種新的稱重系統解決方案，將有效解決地磅稱重過程中遇到的種種難題，提高稱重效率。

關鍵詞：控制設備;信息化;解決方案

引言

糧食是人類生存的必需品，儲藏足夠的糧食對穩(wěn)定國民經濟的發(fā)展、防備戰(zhàn)爭、荒災以及其他突發(fā)性事件起到至關重要的作用。一直以來，地磅稱重管理工作都是糧食儲藏管理中的重點工作。往往磅房遠離管理部門，司磅人員的工作得不到有效監(jiān)控，而且每天大量的手工填單和計算工作極易發(fā)生錯誤。另外，隨著糧食近年來價值的逐漸升高，無線遙控作弊、車輛不完全上稱作弊、多臺車同時上稱作弊、利用皮重大小作弊、車輛空車夾帶作弊、以次充好-魚目混珠作弊、更換車輛車牌作弊及內外勾結-監(jiān)守自盜[1]等作弊現象越來越多，手段也層出不窮。這些作弊情況如不及時發(fā)現，會給企業(yè)造成巨大的經濟損失。針對這些作弊形式，我公司研發(fā)了一種新的稱重系統，可有效防范多種利用地磅作弊的行為。

此外，因為稱重系統涉及軟硬件過多，涉及線路繁雜，為進一步簡化系統安裝流程，提高系統穩(wěn)定性，我公司研發(fā)了一種新的稱重系統，文章將簡要介紹該稱重系統。

1 稱重系統研究

文章提出了一種基于RFID的地磅稱重系統方案，在一套系統中自動完成運糧車輛從遠距離RFID讀寫器及天線讀取車輛掛鎖、檢車地感線圈檢測車輛到達、紅綠燈開啟、欄桿機開啟、防砸地感線圈感應、遮擋檢測器檢測車輛是否完全上磅、兩個槍型攝像機及一個球型攝像機分別監(jiān)控車頭、車位和車頂的情況，語音合成廣播設備合成語音并通過功放播送語音提示等地磅稱重的所有環(huán)節(jié)。

地磅稱重系統由磅房內控制設備和磅房外稱重設備兩部分組成。磅房內的設備主要由地磅操作臺、語音合成廣播設備和顯示屏三部分組成。磅房外的設備由球型攝像機（簡稱球機）、地磅和以地磅中心呈中心對稱的兩組設備設施組成，從左到右分別為停止線、速度提示牌（限速5公里）、檢車地感線圈、槍型攝像機（簡稱槍機）、遠距離RFID讀寫器及天線、防砸地感線圈、紅綠燈、欄桿機、紅外對射裝置，如圖1所示。

圖1 地磅稱重系統布置圖

該地磅稱重系統主要特點是在一個操作臺面上自動完成車輛稱重的整個過程，減少了人工職守的成本，有效避免了稱重車輛不完全上磅、記錄員記錄重量不準備等故意或非故意行為造成的車輛稱重結果不準確等行為，保障了買賣雙方的合法權益。

2 稱重控制設備研究

地磅稱重系統在提高稱重效率、預防稱重作弊方面效果顯著，但是由于整個系統設計硬件設備較多，在系統實施過程中線路較為繁雜，在設備出現問題時排查困難，且磅房使用的主機為普通機器，容易造成病毒侵入無法正常稱重的現象，在這種情況下，研發(fā)一款控制設備勢在必行。文章中提供的控制設備內部集成各種專業(yè)定制的模塊，提供豐富的外圍接口，能滿足各種外圍設備的接口要求。主要模塊包括：高性能工業(yè)主板、交換機路由器模塊、光電隔離IO模塊、語音功放模塊、24V DC電源供電模塊，這些模塊的連接圖如圖2。

具體描述如下：

（1）高性能工業(yè)主板：該模塊采用高性能工業(yè)級主板，采用Intel雙核處理器，配置4G 1333MHz高速內存，最大可擴展為8G，配置32G固態(tài)盤，集成RTL千兆網卡，性能強勁，基于該主板，本專利產品提供了8路USB2.0接口、VGA接口、HDMI接口、SPK接口、MIC接口等常用接口，以便外接鼠標、鍵盤、顯示器、打印機、USB接口的讀卡器等設備，方便用戶使用。

（2）操作系統：該模塊采用WES7嵌入式操作系統，該操作系統的使用方式和普通WIN7完全相同，這樣用戶使用起來并不會覺得陌生，該系統能穩(wěn)定運行基于普通WIN7開發(fā)的應用程序，并且該操作系統是為本專利產品中的主板定制的嵌入式操作系統，裁剪掉了與硬件無關的部分，使得該嵌入式系統體積小，占用資源遠低于普通操作系統，工作效率遠高于普通操作系統，并且該系統還具有免維護，防病毒，快速啟動等特性，為系統的穩(wěn)定工作提供了保障。

（3）光電隔離IO模塊：該模塊具有8路輸出量，8路輸入量，全部采用光電隔離，在保證輸入輸出功能正常實現的前提下，使得本專利產品內部與外部設備之間很好的隔離開來，防止外部設備對本專利產品的正常工作產生干擾甚至損壞本產品;8路輸出為8路繼電器輸出，共8路常開觸點，8路常閉觸點，最大切換電壓為250VAC/24VDC，最大切換電流為15A;8路輸入同樣為光電隔離，可以靈敏的檢測到5～15VDC電壓信號。所有這些輸入輸出量都是通過航空插頭引出的，道閘、紅、綠、報警燈、地感線圈、紅外對射器等開關量控制或者能產生開關量信號的設備都可以通過航空插頭與本設備直接對接，這樣既減少了接線量，同時提高了線路的可靠性。

（4）交換機路由器：該模塊集成了交換機路由器模塊，并且自帶無線WiFi，有線傳輸率為10/100Mbps，無線傳輸率為300Mbps，內置防火墻，支持802.11b 802.11g 802.11a等多種網絡標準，基于該模塊，本專利產品具有1路WAN口，10路LAN，都為通用型RJ45接口，可為多路設備提供安全穩(wěn)定的網絡環(huán)境，直接外接攝像頭、LED屏等基于網口的外圍設備。

（5）語音功放模塊：該模塊內部集成的語音功放模塊，主要分為兩個部分，一部分為數字語音部分，另一部分為HIFI級大功率功放部分，數字語音部分采用訊飛公司最新推出語音合成芯片，是業(yè)界最好的語音合成芯片，合成的語音具有音色甜美、音質優(yōu)異、順暢自然等突出優(yōu)勢，可將多種文本轉換為語音輸出，HIFI級大功率功放部分為甲類功放，最大輸出功率為250W，使其即使在嘈雜的現場環(huán)境下，依然能保證良好的輸出效果，語音部分的輸入端在本專利產品的內部與主板直接相連，輸出端與功放的輸入端直接相連，功放的輸出端通過本專利產品外部的帶旋鈕的接線端子引出，工作時通過軟件，工控主板能控制數字語音部分合成語音信號，并通過功放輸出，外部通過接線端子外接定阻音箱，即可實現語音播報。

（6）24V DC電源供電模塊：該模塊內部還集成了4路24V DC的電源，可供現場其它設備來使用，該電源具備過壓及過流保護，以保證現場設備正常安全的工作，這4路電源均通過航空插頭引出，外圍設備可通過航空插頭直接連接。

（7）RS232接口：該模塊外設4路RS232接口，可用于外接稱重傳感器等各種基于RS232通訊的設備。

3 應用驗證與結論

（1）實現無人值守地磅或減少地磅職守的人數，減員增效?，F有重量計量的實現主要有兩種情況，一是人工讀數，手工紙質記錄重量;二是采用了計算機技術但仍需要人工確認重量的半自動電子記錄方式。第二種情況采用了半自動的電子化作業(yè)，雖然比第一種情況先進，但是仍然需要人工值守，而且值守人員的工作量又不大，浪費人力資源。

（2）避免稱重記錄員記錄錯誤，杜絕稱重過程中的人工舞弊行為，避免糧庫損失。人工計算買進或賣出的貨物的重量，至少存在以下問題：可能出現數據讀取、記錄錯誤的情況，以及計算買進或賣出的貨物的重量出現錯誤，或者由于記錄員的記錄習慣出現數據讀取、記錄、計算買進或賣出的貨物的重量不精確，以及在數據讀取、記錄、計算買進或賣出貨物的重量的過程中出現人工舞弊行為，有意篡改毛重、皮重、貨物的重量等數據，從而造成相關商家的經濟損失?；赗FID的自動稱重系統可以從源頭上解決這兩個問題。

（3）稱重控制設備的使用，減少了作業(yè)人員的工作量，提高稱重流程的高效進行，極大的減少了誤操作的可能，同時配合地磅軟件，該還能自動將采集到的數據上傳到服務器，確保數據的安全。該設備各種功能強大的模塊以及全面的外圍接口，能簡化施工的許多工作，不但省去不必要的中間設備以及環(huán)節(jié)，提高了系統的工作效率和穩(wěn)定性，而且對接口也沒有那么嚴格的要求，通用性較強，不僅如此，該設備還集成了語音模塊、功放模塊等模塊，豐富了本產品的擴展功能，并且高性能的嵌入式工控主板以及專用的WES7嵌入式操作系統，為本產品的高效穩(wěn)定的運行提供了保障。

綜上，基于稱重控制設備的地磅稱重系統是對普通的地磅稱重系統的進一步改進和提升，能夠更大限度地提高地磅稱重的效率，確保地磅稱重的穩(wěn)定性，減少地磅稱重過程中的各種作弊行為，是地磅稱重領域的又一次技術提升。

參考文獻

[1]陳偉寧.基于可視化系統的地磅稱重信息化解決方案[J].物流工程與管理，2012，5：229-231.

[2]余濤.無人值守載貨車輛自動稱重系統的設計與實現[D].北京交通大學，2010，6.