無人值守不下車檢斤系統(tǒng)智能化改造

劉 鎮(zhèn)

（兗州煤業(yè)股份有限公司興隆莊煤礦，山東 濟寧 272002）

1 概述

兗州煤業(yè)股份有限公司興隆莊煤礦原煤炭地銷發(fā)運計量全部由人工作業(yè)，發(fā)運效率低，計量誤差大，甚至出現(xiàn)煤炭“跑冒滴漏”等問題。2015年10月，興隆莊煤礦完成了計量衡器無人值守檢斤系統(tǒng)的改造，發(fā)運效率有效提高，降低了職工勞動強度。但是，地磅下車模式存在因司機上下車刷卡延長了檢斤時間等問題。2019年1月興隆莊煤礦在原有設備基礎之上增加不下車自助操作終端等，將地磅下車模式升級改造為司機不下車無人檢斤模式。司機開車上磅在駕駛室即可看到車號、車皮自重、載重、煤種等信息，確認即可進行刷卡保存，實現(xiàn)司機不下車檢斤操作。

2 改造技術(shù)方案

2.1 無人值守檢斤系統(tǒng)的設計

設計建立智能發(fā)運系統(tǒng)平臺，根據(jù)煤場實際設計安裝嵌入式采集儀、RFID電子標簽、紅外對射、紅綠燈、LED顯示屏等硬件設備，將現(xiàn)場數(shù)據(jù)自動采集至智能發(fā)運系統(tǒng)中，實現(xiàn)磅房無人值守，完善防作弊手段，提高發(fā)運效率。地銷發(fā)運流程如圖1所示。

圖1 地銷發(fā)運流程

2.2 司機不下車地磅檢斤設計

通過在磅房增加室外自助操作終端機，把針孔攝像頭、IC卡讀寫器等硬件設備有效集成，將現(xiàn)場車輛信息和計量數(shù)據(jù)自動輸入智能發(fā)運系統(tǒng)。安裝智能道閘機，控制車輛進出場，實現(xiàn)司機不下車檢斤操作，提高發(fā)運效率。如圖2所示。

圖2 無人值守司機不下車磅房配置圖

2.3 快速裝車站檢斤設計

通過在裝車站入口安裝智能道閘、嵌入式采集儀、RFID讀寫器等設備，實現(xiàn)對裝車車輛、裝煤煤種的校驗。車輛、煤種校驗成功后裝車站前道閘自動抬起，同時系統(tǒng)根據(jù)車輛信息自動計算車輛預裝量并下傳至裝車系統(tǒng)，裝車系統(tǒng)根據(jù)預裝量進行配煤。車輛到達下料口預定位置時，工作人員點擊“開閘”按鈕開始進行裝車，裝車完成后點擊“關閘”按鈕關閉閘口，車輛識別定量自動裝車完成。

3 主要工作內(nèi)容

3.1 智能發(fā)運系統(tǒng)平臺的建設

3.1.1 系統(tǒng)權(quán)限管理模塊

系統(tǒng)權(quán)限管理模塊主要包括組織機構(gòu)管理、資源管理、用戶管理、菜單管理、角色管理等系統(tǒng)管理功能，系統(tǒng)管理員可以自定義用戶組，對于不同的用戶組設置不同的操作權(quán)限。

3.1.2 訂單管理模塊

ERP訂單下傳至發(fā)運系統(tǒng)后可自動生成發(fā)運系統(tǒng)訂單。ERP下傳生成的訂單發(fā)運系統(tǒng)不能進行凍結(jié)、清退等操作，且訂單狀態(tài)與ERP系統(tǒng)訂單狀態(tài)實時同步，發(fā)運系統(tǒng)通過訂單進行后續(xù)發(fā)運控制。

3.1.3 提貨卡管理模塊

提貨卡管理模塊主要是對客戶進行統(tǒng)一集中管理，當客戶購買某一煤種時，工作人員為其辦理購買相應的IC卡，利用IC卡讀寫客戶購買的煤種及票據(jù)編碼進行唯一標識。

3.1.4 派車計劃管理模塊

通過該模塊制定第二天車輛分批次、分客戶、分時段、分物資的派車計劃，制定完成后客戶可根據(jù)計劃安排車輛發(fā)運。

3.1.5 車輛管理模塊

RFID車輛管理模塊利用RFID電子標簽讀寫系統(tǒng)對車輛進行唯一標識，電子標簽ID號與車號形成一對一關聯(lián)。

3.1.6 派車IC卡管理模塊

該模塊將車輛信息提前錄入系統(tǒng)，形成派車單，從而對車輛進行管理。該模塊與派車計劃管理模塊、訂單管理模塊和地磅檢斤管理模塊進行關聯(lián)，自動讀取車輛、煤種、客戶等信息，檢斤數(shù)據(jù)自動填寫，實現(xiàn)車輛一卡通行。

3.1.7 地磅檢斤管理模塊

地磅檢斤管理模塊主要實現(xiàn)車輛的自動計量、計算管理。地磅檢斤與防作弊等設備有效集成，對檢斤過程中的車輛進行監(jiān)控管理，保證檢斤過程嚴密準確，杜絕各種作弊行為。

3.1.8 門崗車輛控制管理模塊

車輛到達煤場門崗，模塊自動識別車輛信息，判斷符合派車計劃后，車輛方可進入地磅檢斤。當車輛完成正常檢斤出場時，司機刷IC卡打印出門證和隨車通行單，方可駛離煤場。

3.1.9 檢斤狀態(tài)閉環(huán)管理模塊

將車輛的整個發(fā)運過程作為一個整體流程，由系統(tǒng)進行控制。系統(tǒng)將車輛進場、空車檢斤、裝車站快速裝車、重車檢斤、車輛出場五個環(huán)節(jié)合為一體，缺少任何一個環(huán)節(jié)，流程中斷，系統(tǒng)禁止進行下一步操作。

3.1.10 車輛信息、發(fā)運量實時顯示模塊

車輛信息、發(fā)運量實時顯示模塊主要是在檢斤功能頁面中添加統(tǒng)計查詢信息，隨時了解當日發(fā)運實時信息。

3.1.11 防作弊模塊

防作弊模塊主要是在地磅兩端安裝紅外對射，防止車輛在檢斤過程中不完全上磅、軋磅，造成車輛檢斤數(shù)據(jù)不準，給企業(yè)帶來經(jīng)濟損失。

3.1.12 視頻抓拍模塊

視頻抓拍模塊主要是將現(xiàn)有視頻圖像無縫嵌入到檢斤頁面中，當檢斤數(shù)據(jù)保存成功時，系統(tǒng)會自動抓拍車輛圖片，并與檢斤記錄關聯(lián)。

3.1.13 統(tǒng)計報表管理模塊

統(tǒng)計報表管理模塊主要是提供各業(yè)務明細查詢，可以生成發(fā)運日報表、地銷情況旬報表、銷售月度銷量情況表、年度銷售走勢統(tǒng)計分析表等。

3.2 無人值守不下車檢斤系統(tǒng)建設

3.2.1 制作提煤卡

銷售人員在ERP 系統(tǒng)生成訂單，根據(jù)訂單信息制作提煤卡，提煤卡主要綁定客戶及煤種信息。

3.2.2 制定派車計劃

根據(jù)客戶提煤卡信息制定派車計劃并制作派車卡。派車計劃主要包括固定日期內(nèi)允許某些客戶拉多少車煤，派車卡主要包括訂單信息、客戶信息、煤種信息。派車卡交由運煤司機持卡進礦拉煤。

3.2.3 制作 RFID 車輛卡

客戶在礦獲得RFID車輛卡，到礦指定標車磅標車，由RFID讀卡器讀取RFID編號，獲取車輛皮重，然后設置限制毛重等信息，確認無誤后保存，將車輛信息綁定到RFID車輛卡內(nèi)。

3.2.4 進門崗

標車完成后，司機在門崗處刷派車卡，如果該派車卡在當日派車計劃內(nèi)，系統(tǒng)自動起道閘，允許車輛進礦；若該車輛不能滿足當前時間進礦要求，道閘無反應，不允許進礦。

3.2.5 空車檢斤

司機完成進門崗操作后，車輛上空車磅，司機在不下車操作終端刷派車IC卡。如果皮重在允許的范圍內(nèi)且四周紅外為非遮擋狀態(tài)，系統(tǒng)自動讀取派車IC 卡信息并保存該車輛的皮重信息，空車檢斤完成。

3.2.6 快速裝車站裝車

車輛到達快速裝車站后RFID讀卡器自動讀取車輛標簽，將車輛信息、煤種信息、預裝量等傳入裝車系統(tǒng)，若煤種信息正確，道閘自動起桿，車輛進入裝車站進行裝煤。

3.2.7 重車檢斤

車輛裝完煤后上磅進入重車檢斤流程，下磅端RFID讀卡器自動識別車輛信息，司機在自助操作終端刷卡，如果毛重在允許的范圍內(nèi)且四周紅外為非遮擋狀態(tài)，系統(tǒng)提示司機進行檢斤確認操作，語音提示車輛重車過磅成功和毛重、凈重等信息，并在LED屏幕顯示，同時系統(tǒng)自動抓拍車輛圖片保存。

3.2.8 磅單打印出門崗

重車計量完成后，司機到打印刷卡器處刷IC卡，系統(tǒng)自動打印出門證及隨貨通行磅單，門崗保衛(wèi)人員檢查車輛回收出門證，司機持隨貨通行磅單出場。

3.2.9 集中報警

集中報警管理作為無人值守系統(tǒng)管理的核心，對各個崗點進行實時監(jiān)控、車輛違規(guī)處理等。系統(tǒng)通過各類軟硬件的全面開發(fā)，實現(xiàn)所有硬件設備間的有效集成。在出現(xiàn)異常時，系統(tǒng)生成報警短信，發(fā)送至管理人員手機，同時集控室或門衛(wèi)室提示報警信息，由現(xiàn)場人員統(tǒng)一管理。

4 應用效果

（1）無人值守不下車檢斤發(fā)運系統(tǒng)將產(chǎn)、運、銷有機結(jié)合，為興隆莊煤礦提供一個全面的運銷信息管理平臺，實現(xiàn)煤炭地銷發(fā)運的信息化、自動化和有效管控，為大數(shù)據(jù)平臺等各類應用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持，在降低運營成本的同時，大大提高了礦井的發(fā)運效率。

（2）原礦井發(fā)運管控主要依靠人員被動監(jiān)控，無人值守系統(tǒng)改造后可對整個發(fā)運流程進行全閉環(huán)智能管控并自動進行報警，實現(xiàn)了企業(yè)運銷監(jiān)管模式由被動監(jiān)控向主動監(jiān)控的轉(zhuǎn)變。稱重現(xiàn)場全程無需工作人員操作，實現(xiàn)真正意義上的無人值守，降低了人工成本，提高了礦井發(fā)運效率。

（3）興隆莊煤礦智能發(fā)運系統(tǒng)通過對門崗自動控制、視頻圖像自動抓拍、短信、語音、集中監(jiān)控自動報警、計量儀表數(shù)據(jù)動態(tài)監(jiān)控、紅外防作弊功能的技術(shù)改造，提高了系統(tǒng)的防作弊水平，杜絕了發(fā)運過程中的“跑冒滴漏”，減少了礦井的經(jīng)濟損失。