某機(jī)場(chǎng)國(guó)際綜保貨站光機(jī)查驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

宋婭萍

（上海睿豐自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司， 上海 200237）

0 引言

為貫徹落實(shí)國(guó)家總體安全觀， 進(jìn)一步強(qiáng)化監(jiān)管優(yōu)化服務(wù)，滿足口岸作業(yè)區(qū)實(shí)際監(jiān)管和通關(guān)需要，提升通關(guān)效率，海關(guān)總署為綜保貨站配備的一臺(tái)CT 機(jī)，應(yīng)海關(guān)總署要求，實(shí)現(xiàn)CT 機(jī)與現(xiàn)有查驗(yàn)系統(tǒng)的融合。 與光機(jī)查驗(yàn)系統(tǒng)的傳統(tǒng)X 光機(jī)相比，CT 機(jī)為三維彩色成像， 查驗(yàn)速度更快；且加入了大數(shù)據(jù)智能判圖接口，可實(shí)現(xiàn)智能查驗(yàn)。在嚴(yán)格監(jiān)管的前提下提高查驗(yàn)速度和查驗(yàn)效率， 降低勞動(dòng)強(qiáng)度，充分全面地利用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)貨物檢查的自動(dòng)化信息化控制和管理[1]。

本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀進(jìn)行分析、 做了大量市場(chǎng)調(diào)研之后[2]，為某機(jī)場(chǎng)國(guó)際綜保貨站自主、獨(dú)立開(kāi)發(fā)了擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的光機(jī)查驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)CT 機(jī)。 設(shè)計(jì)內(nèi)容包含現(xiàn)有板房部分拆除（只保留西側(cè)部分）；加裝CT 機(jī)查驗(yàn)?zāi)K，對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)兩套系統(tǒng)對(duì)接，并包含對(duì)原有板房的改造。

下面針對(duì)本項(xiàng)目光機(jī)查驗(yàn)系統(tǒng)就設(shè)計(jì)方案做簡(jiǎn)單介紹。

1 設(shè)計(jì)方案

通過(guò)加裝的CT 機(jī)模塊，將原有的兩條獨(dú)立的X 光機(jī)與CT 機(jī)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)兩條X 光機(jī)下線的待查驗(yàn)貨物與僅有的一臺(tái)CT 機(jī)無(wú)縫銜接，提升綜保貨站跨境電商異常貨物查驗(yàn)?zāi)芰εc查驗(yàn)效率， 滿足海關(guān)總署的要求并實(shí)現(xiàn)通關(guān)效率的提升詳細(xì)設(shè)計(jì)方案如圖1。

項(xiàng)目中設(shè)計(jì)的CT 機(jī)查驗(yàn)系統(tǒng)集成多種檢測(cè)設(shè)備如CT 機(jī)、掃碼系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)和多個(gè)軟件子系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)被檢物X 射線斷層掃描的圖像與數(shù)據(jù)的綜合檢測(cè)分析，利用先進(jìn)的控制技術(shù)完成對(duì)過(guò)線貨物的全流程監(jiān)控。 通過(guò)與海關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的對(duì)接，實(shí)現(xiàn)同屏比對(duì)功能，協(xié)助查驗(yàn)官員完成貨物驗(yàn)放的智能通關(guān)。

1.1 輸送物品屬性

監(jiān)管系統(tǒng)對(duì)貨物的尺寸及重量規(guī)格參數(shù)要求如表1所示。

圖1 設(shè)計(jì)方案圖Fig.1 Design plan

表1 監(jiān)管系統(tǒng)對(duì)貨物的尺寸及重量規(guī)格參數(shù)要求Tab.1 Dimension and weight specifications of the goods required by the supervision system

凡超出規(guī)格要求的貨物不能進(jìn)入系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行處理的，采用人工方式處理。

1.2 主要技術(shù)指標(biāo)

1.2.1 系統(tǒng)主要參數(shù)

（1）單條CT 機(jī)流水線通過(guò)率：1080 件/小時(shí)。

（2）單條CT 機(jī)流水線帶速：0.3m/s

1.2.2 系統(tǒng)其他參數(shù)

（1）整機(jī)平均噪聲≤70dB（A）。

（2）SEW 電機(jī)最大噪聲源噪聲≤72dB（A）。

（3）噪聲測(cè)試的方法和要求應(yīng)符合《包裹、印刷品、總包設(shè)備噪聲測(cè)量方法》（YD/T963-1998）的規(guī)定。

（4）系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份不少于三個(gè)月。

2 系統(tǒng)功能組成構(gòu)架設(shè)計(jì)

系統(tǒng)主要由以下幾大功能模塊組成：機(jī)械設(shè)備、系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)及IT 系統(tǒng)和軟件及信息系統(tǒng)。 以下對(duì)每個(gè)功能模塊做詳細(xì)介紹

2.1 機(jī)械設(shè)備

2.1.1 滾筒輸送機(jī)

滾筒輸送機(jī)是一種常用的物料搬運(yùn)設(shè)備。 由于滾筒輸送機(jī)具有可靠、耐用等特點(diǎn)，廣泛用于化工、輕工、煙草、食品、郵政等各種行業(yè)。

設(shè)備機(jī)架外寬約為1080mm，機(jī)架內(nèi)檔寬約為1000mm，載重量為50kg/m。 傳動(dòng)帶采用多楔帶傳動(dòng)。 滾筒壁厚1.5mm。護(hù)邊、機(jī)架及支腿采用碳鋼材料制作，采用的鋼板厚度3mm，外表面噴塑處理，配可調(diào)節(jié)套腳式地腳，底座材質(zhì)尼龍， 螺桿螺母材質(zhì)碳鋼鍍鎳。 貨物擋板高出帶面150mm，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪音≤65db。 設(shè)備的有效寬度為1000mm，輸送速度滿足系統(tǒng)總體要求，單機(jī)運(yùn)行噪音小于65dB。

2.1.2 皮帶輸送機(jī)（含上下坡皮帶輸送機(jī)）

皮帶輸送機(jī)是一種常用的物料搬運(yùn)設(shè)備。 能滿足化工、輕工、煙草、食品、郵政等各種行業(yè)物流輸送的需求。

設(shè)備機(jī)架外寬約為1080mm，機(jī)架內(nèi)檔寬約為1000mm，載重量為50kg/m。 皮帶黑色PVC 皮帶，厚度2.1mm。 護(hù)邊、機(jī)架及支腿采用碳鋼材料制作，采用的鋼板厚度3mm，外表面噴塑處理，配可調(diào)節(jié)套腳式地腳，底座材質(zhì)尼龍，螺桿螺母材質(zhì)碳鋼鍍鎳。 皮帶機(jī)在正常速度下最大跑偏量單邊不超過(guò)5mm，滾筒具有自動(dòng)糾偏功能，皮帶機(jī)有張緊調(diào)節(jié)機(jī)，傳動(dòng)部件需封閉。

2.2 系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)

采用的是西門(mén)子S7 系列PLC 硬件控制系統(tǒng)，采集貨物監(jiān)管輸送系統(tǒng)中各區(qū)域分布的傳感器等實(shí)時(shí)信息，再通過(guò)實(shí)時(shí)控制程序運(yùn)行，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)及遠(yuǎn)程RTU 實(shí)現(xiàn)分布式控制，滿足海關(guān)對(duì)國(guó)際貨物監(jiān)管的全部生產(chǎn)工藝要求。

2.3 軟件及信息系統(tǒng)

2.3.1 上件掃描系統(tǒng)軟件

安裝在上位掃描工作站內(nèi)， 當(dāng)工作人員用無(wú)線條碼槍掃描物品上的條碼時(shí)， 系統(tǒng)將獲取的條碼信息綁定在掃碼的物品上， 并同時(shí)在顯示界面上顯示對(duì)應(yīng)物品的相關(guān)信息，如圖2 所示。

2.3.1 護(hù)理質(zhì)量改進(jìn)程序 通常采取發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—?dú)w因分析—要因確認(rèn)—提出方案—修訂方案—形成規(guī)范6個(gè)步驟。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和歸因分析采取頭腦風(fēng)暴等形式，集臨床護(hù)士智慧;要因確認(rèn)需用因果關(guān)系矩陣圖及主因確認(rèn)法，解決問(wèn)題的方法可循證A級(jí)證據(jù)或臨床研究成果，鼓勵(lì)臨床一線護(hù)士大膽創(chuàng)新、勇于改革與實(shí)踐，探索科學(xué)有效的護(hù)理工作方法。

同時(shí)可以對(duì)相關(guān)部門(mén)的預(yù)審指令進(jìn)行智能判別，將布控查驗(yàn)的物品提前辨識(shí)出來(lái)，交相關(guān)部門(mén)進(jìn)行查驗(yàn)，如圖3 所示。

圖2 上件掃描系統(tǒng)軟件放行顯示界面Fig.2 Software release display interface of the upper scanning system

圖3 上件掃描系統(tǒng)軟件查驗(yàn)顯示界面Fig.3 Software check display interface of the upper scanning system software

2.3.2 上位信息工作站軟件

上位信息工作站是聯(lián)接實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的紐帶，主要功讀取CT 機(jī)指令并實(shí)時(shí)寫(xiě)入主控系統(tǒng)。

上位機(jī)讀實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中的條碼信息， 在數(shù)據(jù)表中添加記錄，根據(jù)監(jiān)管模式、預(yù)檢指令、布控信息表等進(jìn)行綜合分析，向?qū)崟r(shí)控制系統(tǒng)返回相關(guān)信息，如圖4 所示。

圖4 讀CT 機(jī)的驗(yàn)放指令返回給實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)示意圖Fig.4 Schematic diagram of the CT read-out instruction returned to the real-time control system

2.3.3 控制軟件

PLC 各站點(diǎn)連接光電傳感器、接近開(kāi)關(guān)、重量采集、各類輸入開(kāi)關(guān)，連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、指示燈、告警器等輸出設(shè)備。PLC 通過(guò)對(duì)各類輸入信號(hào)進(jìn)行采集，按照生產(chǎn)工藝，控制輸送線的分路器、輸送線的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，完成系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)作，使之有機(jī)的結(jié)合，達(dá)到流程的正確性。

2.3.4 監(jiān)控軟件

通過(guò)對(duì)流水線各個(gè)檢測(cè)點(diǎn)信號(hào)的采集， 實(shí)施圖形化反映系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)， 更直觀的提示操作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理故障。 本電控系統(tǒng)能形象地設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)備的圖示化界面，實(shí)現(xiàn)圖示化監(jiān)控，用明顯的彩色畫(huà)面來(lái)表示系統(tǒng)設(shè)備的：正常運(yùn)行、停止運(yùn)行、故障狀態(tài)、實(shí)時(shí)顯示條碼識(shí)讀結(jié)果，如圖5 所示。

系統(tǒng)配有標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)控系統(tǒng)后， 操作人員只需在機(jī)房查看主控機(jī)的設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控界面， 即能掌握設(shè)備的運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)了管理自動(dòng)化、科學(xué)化。

圖5 圖示化監(jiān)控示意圖Fig.5 Schematic diagram of monitoring

3 結(jié)論

系統(tǒng)完成后具有同屏比對(duì)功能、點(diǎn)擊下線功能、系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制功能（貨物的點(diǎn)擊下線查驗(yàn)與放行）、數(shù)據(jù)、圖像實(shí)時(shí)讀寫(xiě)與傳輸功能、自動(dòng)聲光告警功能、物件卡塞自動(dòng)停機(jī)功能、故障緊急停機(jī)安全保護(hù)功能、系統(tǒng)在線詳細(xì)查驗(yàn)功能、系統(tǒng)開(kāi)拆查驗(yàn)功能、系統(tǒng)自動(dòng)定時(shí)讀取海關(guān)信息功能、 系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行動(dòng)態(tài)畫(huà)面監(jiān)控功能和系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)電功能。

本查驗(yàn)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)在綜保貨站試運(yùn)行后， 具有以下的優(yōu)點(diǎn)：

（1）界面設(shè)計(jì)人性化，操作方便，維護(hù)簡(jiǎn)單。

（2）實(shí)物通過(guò)X 光機(jī)時(shí)、快件實(shí)物的照片、海關(guān)的快件信息顯示在同屏比對(duì)界面上，方便海關(guān)人員進(jìn)行查詢。

（3）當(dāng)發(fā)現(xiàn)快件有問(wèn)題時(shí)，通過(guò)開(kāi)包按鈕，可以方便的將有問(wèn)題快件分揀到開(kāi)拆區(qū)。

（4）在條碼掃描時(shí)，通過(guò)PLC 觸發(fā)照相機(jī)，存儲(chǔ)查驗(yàn)的全過(guò)程。

該系統(tǒng)的使用， 對(duì)海關(guān)進(jìn)出口快件的監(jiān)管起到了積極的作用，保證快件安全裝貨，有效的減少了海關(guān)人員的工作量。項(xiàng)目完成后實(shí)現(xiàn)了該綜保貨站要求的技術(shù)指標(biāo)。