糧食加工企業(yè)中汽車衡無人值守計(jì)量系統(tǒng)的規(guī)劃

劉允波

（山東金鐘科技集團(tuán)股份有限公司，濟(jì)南 250002）

汽車衡作為糧食加工企業(yè)出入庫物流系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)智能化無人值守計(jì)量是大勢所趨。該系統(tǒng)是指汽車衡在無人干預(yù)的情況下，迅速、準(zhǔn)確、安全、穩(wěn)定、可靠地完成整個(gè)稱重的流程，同時(shí)計(jì)量管理人員可對計(jì)量過程進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)管，并能夠?qū)崿F(xiàn)問題現(xiàn)場處理、數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計(jì)、單據(jù)打印等功能。建立以計(jì)量信息系統(tǒng)為支撐的自動(dòng)計(jì)量管理系統(tǒng)，通過對計(jì)量過程及車輛的管控達(dá)到強(qiáng)化計(jì)量管理、防止作弊、提高效率、降低成本的目標(biāo)，提高計(jì)量流程運(yùn)行效率和質(zhì)量。

考慮到仍有多數(shù)糧食加工企業(yè)對汽車衡無人值守計(jì)量系統(tǒng)了解甚少，文章未對該系統(tǒng)進(jìn)行更深入說明，只是為汽車衡無人值守計(jì)量系統(tǒng)的選型規(guī)劃提供一些技術(shù)指導(dǎo)。

1 糧食企業(yè)汽車衡使用現(xiàn)狀

目前很多糧食加工企業(yè)的汽車衡操作方式仍為有人管控的方式，存在工作效率低、人力成本高、缺乏計(jì)量管控流程、容易作弊等現(xiàn)象，而且計(jì)量結(jié)果信息共享不夠，數(shù)字化程度較低，存在信息孤島，已不能滿足企業(yè)的正常運(yùn)營需求，因此對現(xiàn)有稱重系統(tǒng)進(jìn)行無人值守計(jì)量升級(jí)改造，以提升自動(dòng)化管理水平、提高計(jì)量作業(yè)效率、降低成本、杜絕作弊現(xiàn)象成為一種迫切需求。然而，到目前為止，汽車衡無人值守計(jì)量系統(tǒng)并沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這就造成了部分用戶在實(shí)施汽車衡無人值守計(jì)量系統(tǒng)后的使用效果未達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，這其中很大的原因在于事先未能很好地進(jìn)行選型規(guī)劃。

2 系統(tǒng)總體目標(biāo)及系統(tǒng)功能模塊

糧食加工企業(yè)在準(zhǔn)備升級(jí)改造或新建汽車衡無人值守計(jì)量系統(tǒng)前，應(yīng)根據(jù)自身情況確定需求目標(biāo)及系統(tǒng)功能模塊（見下頁表1）。

3 系統(tǒng)各功能模塊介紹與選擇

3.1 常用信息傳遞介質(zhì)及其識(shí)別設(shè)備的選擇

3.1.1 IC卡

采用IC卡作為信息傳遞介質(zhì)時(shí)需配置IC卡讀卡器，IC卡讀卡器是一種非接觸IC卡讀寫設(shè)備，其典型特征為近距離刷卡，標(biāo)準(zhǔn)卡的讀寫距離小于5cm。IC卡讀卡器的常用接口為RS-232接口或10M/100 M自適應(yīng)以太網(wǎng)接口，實(shí)現(xiàn)與控制計(jì)算機(jī)的連接。其優(yōu)點(diǎn)是讀卡可靠，識(shí)別率在99%以上，其缺點(diǎn)是需要司機(jī)停車刷卡，影響計(jì)量效率。

3.1.2 RFID卡

采用RFID卡作為信息傳遞介質(zhì)時(shí)需配置RFID卡讀卡器，RFID卡讀卡器是工作在UHF(920.5～924.5 MHz)頻段的遠(yuǎn)距離讀卡器。其典型特征為遠(yuǎn)距離自動(dòng)讀卡，標(biāo)準(zhǔn)卡的讀寫距離為一般在5 m以上（根據(jù)天線增益不同而定），不需要司機(jī)停車刷卡，可實(shí)現(xiàn)車輛在行駛過程中自動(dòng)讀卡。RFID卡讀卡器常用接口為標(biāo)準(zhǔn)RS-232接口或10 M/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)接口。與IC卡讀卡器相比，其優(yōu)點(diǎn)是不需停車刷卡，提高效率，缺點(diǎn)是容易受天線安裝位置及角度、周邊金屬干擾、同頻率線圈干擾及RFID卡的放置位置/角度影響，識(shí)別率在98%左右。

3.1.3 車牌號(hào)

采用車牌號(hào)作為信息傳遞介質(zhì)時(shí)需配置車牌識(shí)別單元，車牌識(shí)別單元是采用圖像識(shí)別技術(shù)，集成車牌識(shí)別攝像機(jī)、觸發(fā)單元、補(bǔ)光燈等必需的硬件和車牌定位、車牌字符切分、車牌字符識(shí)別、車牌圖像匹配等軟件算法，從而將車牌自動(dòng)識(shí)別出來。車牌識(shí)別單元常用接口為10 M/100 M自適應(yīng)以太網(wǎng)接口。其優(yōu)點(diǎn)是不需停車，提高效率，缺點(diǎn)是其識(shí)別率受車牌整潔程度、字符清晰度、現(xiàn)場光線及雨雪霧等異常天氣影響，一般情況下車牌字符識(shí)別率≥97%、整牌識(shí)別率≥95%。

表1 汽車衡無人值守計(jì)量系統(tǒng)功能模塊表

3.1.4 二維碼

采用二維碼作為信息傳遞介質(zhì)時(shí)需配置掃碼設(shè)備，其典型特征為近距離掃描二維碼，掃描距離一般小于10 cm。掃碼設(shè)備的常用接口為RS-232接口或10 M/100 M自適應(yīng)以太網(wǎng)接口，實(shí)現(xiàn)與控制計(jì)算機(jī)的連接。其優(yōu)點(diǎn)是掃碼可靠，識(shí)別率在99%以上，其缺點(diǎn)是需要司機(jī)停車掃碼，影響計(jì)量效率。

3.1.5 身份證

采用身份證作為信息傳遞介質(zhì)時(shí)需配置身份證讀卡器，身份證讀卡器是一種非接觸身份證讀寫設(shè)備，其典型特征為近距離刷身份證，讀寫距離一般小于5 cm。目前身份證讀卡器的常用接口為RS-232接口或USB接口，實(shí)現(xiàn)與控制計(jì)算機(jī)的連接。其優(yōu)點(diǎn)是讀卡可靠，識(shí)別率在99%以上，且不需要單獨(dú)的發(fā)卡設(shè)備，其缺點(diǎn)是需要司機(jī)停車刷身份證，影響計(jì)量效率。

3.2 信息傳遞介質(zhì)的預(yù)約及發(fā)放

3.2.1 自助預(yù)約

目前主要有微信公眾號(hào)預(yù)約、手機(jī)APP預(yù)約、網(wǎng)上預(yù)約三種方式，客戶/供應(yīng)商/司機(jī)可通過關(guān)注微信公眾服務(wù)號(hào)并綁定用戶信息或安裝手機(jī)APP或通過網(wǎng)站在無人值守計(jì)量系統(tǒng)中選擇訂單并錄入車輛信息（車牌號(hào)、車型、身份證、手機(jī)號(hào)、姓名）、貨物信息、預(yù)裝量等信息完成網(wǎng)上預(yù)約。預(yù)約完成后，信息推送至相關(guān)人員審核，審核通過后通知客戶/供應(yīng)商/司機(jī)。

對于采用IC卡或RFID卡作為信息傳遞介質(zhì)的，車輛到達(dá)后可在自助終端刷身份證或輸入車號(hào)/特征碼等進(jìn)行自助取卡；對于采用車牌號(hào)、身份證或二維碼作為信息傳遞介質(zhì)，通過自動(dòng)識(shí)別車牌、刷身份證或掃描手機(jī)二維碼方式等直接進(jìn)入計(jì)量環(huán)節(jié)。

3.2.2 人工現(xiàn)場預(yù)約

對于未預(yù)約的臨時(shí)車輛或無法進(jìn)行自助預(yù)約的車輛，可到現(xiàn)場由現(xiàn)場工作人員協(xié)助進(jìn)行人工預(yù)約。

3.3 汽車衡計(jì)量模塊功能與選擇

3.3.1 防作弊設(shè)備

（1）紅外定位單元。電子汽車衡紅外定位單元可在計(jì)量時(shí)保證車輛完全上衡，并避免跟車、壓邊等作弊現(xiàn)象發(fā)生，確保車輛完全上衡后方可計(jì)量。紅外光柵為主要檢測機(jī)構(gòu)，每一臺(tái)電子汽車衡配置2對紅外光柵，分別置于電子汽車衡的入口和出口處，如果車輛存在沒有完全上衡等異常情況，計(jì)算機(jī)將會(huì)通過語音提示系統(tǒng)提示相應(yīng)異常信息，此時(shí)不能進(jìn)行稱重?cái)?shù)據(jù)保存等操作，無法完成稱重。

（2）視頻監(jiān)控單元。每臺(tái)汽車衡在秤體附近面向秤體配置2～3個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。攝像機(jī)安放在電子汽車衡的前端可監(jiān)視上衡車輛駕駛室人員上下車情況或前車牌，攝像機(jī)安放在電子汽車衡的后端可監(jiān)視汽車在電子汽車衡上是否有壓邊、靠邊等情況或后車牌；攝像機(jī)安放在電子汽車衡的中間位置用于監(jiān)視和抓拍車廂或貨物情況。現(xiàn)場圖像信息可通過硬盤錄像機(jī)等設(shè)備進(jìn)行存儲(chǔ)，便于后期計(jì)量視頻畫面的調(diào)取，也可通過網(wǎng)絡(luò)連接至稱重計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、抓拍功能，并與計(jì)量數(shù)據(jù)同步存儲(chǔ)，便于在計(jì)量發(fā)生異議時(shí)，可以通過圖片和錄像進(jìn)行追溯。

3.3.2 信息提示設(shè)備

（1）語音提示單元。由室外音箱、功放及麥克風(fēng)等組成，可適時(shí)播報(bào)相應(yīng)的提示信息，指導(dǎo)司機(jī)進(jìn)行計(jì)量。

（2）信息顯示單元。LED大屏幕顯示器是以網(wǎng)口方式接收數(shù)據(jù)信號(hào)并將接收到的信號(hào)通過LED顯示單元予以顯示的裝置。LED大屏幕顯示器為模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)現(xiàn)場顯示內(nèi)容，組合所需屏幕的大小，可同時(shí)顯示重量、車號(hào)及其它漢字信息等，方便司機(jī)隨時(shí)掌握計(jì)量信息。

3.3.3 車輛引導(dǎo)設(shè)備

（1）交通指示燈單元。交通指示燈安裝于現(xiàn)場汽車衡旁邊，提示駕駛員汽車衡的稱重計(jì)量狀態(tài)。一般選擇紅綠雙色（單燈紅叉綠箭頭或紅綠雙燈）。

（2）道閘單元。道閘單元主要由道閘及防砸車設(shè)備組成。上衡端道閘的主要作用是防止非計(jì)量車輛上衡；下衡端道閘的主要作用是計(jì)量完成后引導(dǎo)車輛下衡及防止車輛未完全計(jì)量完成就下衡離開，造成丟車現(xiàn)象。對于單向計(jì)量的汽車衡，也可僅配置下衡端道閘。

3.3.4 現(xiàn)場控制設(shè)備

（1）計(jì)算機(jī)管理單元（現(xiàn)場有磅房時(shí)建議配置）。計(jì)算機(jī)管理單元一般包括計(jì)算機(jī)、交換機(jī)、I/O控制單元、控制柜、打印機(jī)等，可通過計(jì)算機(jī)串口讀取稱重儀表重量信號(hào)，并以此為操作和控制的依據(jù)，對衡器外圍的電氣設(shè)備通過智能控制單元和軟件有機(jī)整合，實(shí)時(shí)精準(zhǔn)控制；同時(shí)可對計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)表統(tǒng)計(jì)、磅單打印、數(shù)據(jù)共享等。

（2）一體化自助計(jì)量終端（現(xiàn)場無磅房時(shí)建議予以配置）。一體化自助計(jì)量終端采用工業(yè)級(jí)控制終端，把交換機(jī)、I/O控制單元、控制柜、打印設(shè)備、語音對講設(shè)備等進(jìn)行一體化集成設(shè)計(jì)，對外圍設(shè)備進(jìn)行集中控制和管理。工業(yè)級(jí)控制終端穩(wěn)定性高，可適用于多種工業(yè)環(huán)境及惡劣環(huán)境。

3.3.5 計(jì)量監(jiān)管設(shè)備

監(jiān)管人員可通過計(jì)量監(jiān)管設(shè)備完成對現(xiàn)場計(jì)量狀況的監(jiān)控，包括查看汽車衡計(jì)量現(xiàn)場信息、設(shè)備狀態(tài)及實(shí)現(xiàn)部分設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。

（1）手機(jī)APP：也可通過手機(jī)APP實(shí)現(xiàn)計(jì)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)查詢。

（2）語音對講單元：在現(xiàn)場無監(jiān)管人員的情況下，可配置語音對講設(shè)備，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對講，指導(dǎo)現(xiàn)場計(jì)量及應(yīng)急處理。

3.4 服務(wù)器模塊

無人值守計(jì)量系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有服務(wù)器機(jī)房，內(nèi)設(shè)服務(wù)器、交換機(jī)等設(shè)備，并配置正版操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫軟件。

服務(wù)器是一種高性能計(jì)算設(shè)備，可存儲(chǔ)、處理大量的數(shù)據(jù)和信息。作為無人值守計(jì)量系統(tǒng)的核心，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息都儲(chǔ)存在服務(wù)器上，管理人員可通過系統(tǒng)平臺(tái)查看服務(wù)器中的相關(guān)信息。

3.5 軟件模塊

關(guān)于無人值守計(jì)量系統(tǒng)的軟件功能部分，在系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)，除可實(shí)現(xiàn)汽車衡無人值守計(jì)量的基本功能外，一般由使用方提出需達(dá)到的總體目標(biāo)和一些特殊功能需求，在與設(shè)計(jì)方進(jìn)行交流后由設(shè)計(jì)方進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)規(guī)劃，在此不再詳述。

4 系統(tǒng)功能模塊的選擇原則

關(guān)于汽車衡無人值守計(jì)量系統(tǒng)的外圍設(shè)備選擇，建議遵循以下原則（見下頁表2）：

（1）作為無人值守計(jì)量系統(tǒng)，信息傳遞介質(zhì)和相應(yīng)識(shí)別設(shè)備是必須配置的，可參考前文所述各信息傳遞介質(zhì)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行合理的選擇；

（2）必要時(shí)，可將車牌識(shí)別單元作為必配，IC卡/RFID卡/二維碼/身份證四種介質(zhì)四選一，與車牌識(shí)別結(jié)果相互驗(yàn)證。

（3）作為無人值守計(jì)量系統(tǒng)，防作弊設(shè)備及語音提示單元建議為必配。

（4）若車流量較大，則需配置交通指示燈單元和道閘單元，便于引導(dǎo)車輛有序計(jì)量。

（5）若現(xiàn)場無人，則建議配置語音對講單元。

（6）信息顯示單元作為顯示設(shè)備，主要是向司機(jī)直觀顯示當(dāng)前的稱重信息，可根據(jù)實(shí)際情況選配。

（7）對于新建項(xiàng)目，若考慮現(xiàn)場不建磅房，則一體化自助計(jì)量終端為必配設(shè)備。

5 系統(tǒng)實(shí)施效果

汽車衡無人值守計(jì)量系統(tǒng)的實(shí)施將對整個(gè)計(jì)量流程進(jìn)行優(yōu)化，在有效提高物資的計(jì)量效率、防止作弊的同時(shí)，進(jìn)一步提升企業(yè)的管理水平。

5.1 高效計(jì)量

自動(dòng)計(jì)量管理系統(tǒng)，縮短了計(jì)量時(shí)間，計(jì)量流程更加高效順暢。

表2 汽車衡無人值守計(jì)量系統(tǒng)外圍設(shè)備選擇原則

5.2 防止作弊

配置防作弊設(shè)備且現(xiàn)場無人操作，杜絕司機(jī)和司磅員串通進(jìn)行作弊的可能性。

5.3 減少人工成本

現(xiàn)場無需配置司磅員，僅需計(jì)量監(jiān)管部門配置監(jiān)管人員（可兼職）即可，對于衡器數(shù)量較多的行業(yè)，可減少大量司磅人員。

5.4 減少投資

新建汽車衡無需進(jìn)行磅房建設(shè)，通過配置一體化計(jì)量終端機(jī)進(jìn)行管理控制即可實(shí)現(xiàn)無人值守計(jì)量功能。

6 結(jié)語

汽車衡無人值守計(jì)量系統(tǒng)作為糧食加工企業(yè)物流的重要一環(huán)，只有事前做好規(guī)劃，方能實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。目前，已有越來越多的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到汽車衡無人值守計(jì)量系統(tǒng)中，衡器無人值守計(jì)量技術(shù)將會(huì)得到更多的應(yīng)用和更好地發(fā)展。