龍堌礦無人值守磅房自動(dòng)化技術(shù)的升級(jí)改造

楊緒龍 王鳳其 牛興堅(jiān)

（山東新巨龍能源有限責(zé)任公司，山東 菏澤 274918）

1 概況

龍堌礦建設(shè)有煤炭營(yíng)銷發(fā)運(yùn)管理系統(tǒng)一套（礦端MES 系統(tǒng)），由山東矩陣軟件公司于2011 年負(fù)責(zé)建設(shè)并維護(hù)至今，系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)磅房計(jì)量發(fā)運(yùn)的司磅員監(jiān)控檢斤、防作弊以及后臺(tái)集中管控等功能。運(yùn)行以來系統(tǒng)老化問題嚴(yán)重，軟硬件需進(jìn)行大規(guī)模升級(jí)改造，統(tǒng)一由現(xiàn)有MES 系統(tǒng)并入山能集團(tuán)ERP 系統(tǒng)。主要存在以下幾個(gè)問題：

（1）現(xiàn)有營(yíng)銷系統(tǒng)架構(gòu)老舊，兼容性較差

現(xiàn)有營(yíng)銷系統(tǒng)從2011 年投入使用至今已運(yùn)行10 年時(shí)間，期間系統(tǒng)軟件未進(jìn)行軟件架構(gòu)的升級(jí)，目前系統(tǒng)架構(gòu)老舊，與集團(tuán)現(xiàn)有營(yíng)銷系統(tǒng)供應(yīng)的設(shè)備兼容性較差，同時(shí)現(xiàn)有營(yíng)銷系統(tǒng)未配備移動(dòng)端應(yīng)用，業(yè)務(wù)信息需要通過PC 端進(jìn)行查詢、操作，不具備移動(dòng)辦公的條件。

（2）司磅員監(jiān)控檢斤為司機(jī)下車方式，存在效率提升空間

司磅員監(jiān)控檢斤采用司機(jī)下車刷卡操作的方式，地銷磅房在發(fā)運(yùn)量大時(shí)由于磅上司機(jī)操作繁瑣，耗費(fèi)時(shí)間，導(dǎo)致礦內(nèi)大量壓車現(xiàn)象，影響發(fā)運(yùn)效率。若采取司機(jī)不下車自助檢斤方式進(jìn)行檢斤，上磅后司機(jī)無需下車便可進(jìn)行磅房無人值守檢斤，車輛檢斤效率較現(xiàn)有檢斤方式提升50%以上。

基于以上原因，為實(shí)現(xiàn)公司地面運(yùn)銷全面信息化管理，提高地磅發(fā)運(yùn)效率，需要在現(xiàn)有地磅業(yè)務(wù)流程、功能以及現(xiàn)有設(shè)備、系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過各類自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)運(yùn)銷業(yè)務(wù)的集中管控。

2 升級(jí)改造研究方案

基于煤炭營(yíng)銷系統(tǒng)的升級(jí)，實(shí)現(xiàn)包含現(xiàn)有營(yíng)銷系統(tǒng)中車輛皮重管控、矸石管理、產(chǎn)量監(jiān)控等模塊的升級(jí)，軟件系統(tǒng)采用最新的B/S 架構(gòu)及相關(guān)軟件技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)磅房無人值守檢斤模塊建設(shè)以及營(yíng)銷系統(tǒng)與無人值守檢斤升級(jí)后實(shí)現(xiàn)客商自助辦理，車輛進(jìn)礦自助辦卡，司機(jī)不下車自助檢斤，司機(jī)出場(chǎng)自助打票，物資進(jìn)出管理，產(chǎn)量監(jiān)控，手機(jī)app 業(yè)務(wù)辦理等功能。營(yíng)銷系統(tǒng)與無人值守檢斤模塊通過數(shù)據(jù)接口的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交互，通過系統(tǒng)建設(shè)提升營(yíng)銷系統(tǒng)的自動(dòng)化水平及整體發(fā)運(yùn)效率，進(jìn)而提升運(yùn)銷的信息化管理水平。

3 實(shí)施方案

3.1 營(yíng)銷系統(tǒng)軟硬件更新升級(jí)

公司營(yíng)銷系統(tǒng)始建于2011 年，期間軟件未進(jìn)行升級(jí)換代，硬件設(shè)備經(jīng)過幾次更新，與現(xiàn)有的軟件系統(tǒng)兼容性差。本次軟硬件升級(jí)主要包括采集儀、工控機(jī)、自助發(fā)卡終端、嵌入式ATM 自助檢斤終端等。軟件主要對(duì)營(yíng)銷系統(tǒng)軟件更新為最新版本，并根據(jù)環(huán)保要求，新增重污染天氣國(guó)V 車輛自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，在車輛注冊(cè)信息時(shí)登記車輛排放標(biāo)準(zhǔn)等屬性。當(dāng)政府部門發(fā)布環(huán)保預(yù)警及相關(guān)政策時(shí)，管理員可在系統(tǒng)內(nèi)制定相應(yīng)進(jìn)場(chǎng)規(guī)則，現(xiàn)場(chǎng)車輛識(shí)別設(shè)備自動(dòng)識(shí)別并判斷車輛屬性，防止期間國(guó)V 以下車輛進(jìn)礦。

3.2 監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)

本次系統(tǒng)升級(jí)將對(duì)營(yíng)銷系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控?cái)z像機(jī)、硬盤錄像機(jī)等設(shè)備進(jìn)行全面升級(jí)，替換現(xiàn)有模擬信號(hào)攝像機(jī)，升級(jí)為網(wǎng)絡(luò)高清數(shù)字信號(hào)攝像機(jī)，以滿足現(xiàn)場(chǎng)檢斤抓拍以及營(yíng)銷檢斤視頻的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

視頻抓拍主要實(shí)現(xiàn)檢斤過程中圖片自動(dòng)抓拍，將視頻圖像無縫嵌入檢斤界面，便于工作人員對(duì)車輛檢斤記錄的查詢，圖片及視頻信息通過接口實(shí)時(shí)傳輸至營(yíng)銷系統(tǒng)，由營(yíng)銷系統(tǒng)進(jìn)行保存處理。

3.3 不下車檢斤升級(jí)

在南門崗新增自助發(fā)卡終端，工作人員通過營(yíng)銷系統(tǒng)下達(dá)發(fā)運(yùn)計(jì)劃，司機(jī)在自助發(fā)卡終端通過刷身份證（或錄入信息）獲取提煤卡（提煤卡包括車號(hào)、客戶、煤種等信息）。運(yùn)輸車輛在地磅通過RFID讀取車輛信息后，司機(jī)不下車操作檢斤，進(jìn)礦進(jìn)行裝車（或重車出礦），即空車（或重車）上磅后司機(jī)不用下車，通過嵌入式ATM 自助檢斤終端刷制作好的提煤卡，確認(rèn)空重車檢斤信息，信息保存成功后完成檢斤。

3.4 手機(jī)app 開發(fā)應(yīng)用

開發(fā)應(yīng)用手機(jī)app，系統(tǒng)通過手機(jī)app 實(shí)現(xiàn)營(yíng)銷系統(tǒng)發(fā)運(yùn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)匯總、查詢及展示，營(yíng)銷系統(tǒng)相關(guān)負(fù)責(zé)人員可通過手機(jī)app 實(shí)時(shí)掌握運(yùn)銷業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，縮短信息傳遞流程。手機(jī)app 需具備權(quán)限管理功能，根據(jù)不同的用戶角色展示相應(yīng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

4 安裝相關(guān)設(shè)備

4 臺(tái)HJ-SJ318 不下車自助檢斤終端；1 臺(tái)HJRW8100 型嵌入式自助發(fā)卡終端；1 臺(tái)HJ-RW8101型 自 助 打 票 機(jī)；2 臺(tái)IPC-710 型 工 控 機(jī)；6 臺(tái)S5120V2-28P-EI 型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)；4 臺(tái)MP-600 型功放音柱；3 臺(tái)RW-188 型嵌入式數(shù)據(jù)采集儀（14 串口）；2 臺(tái)RW-165 型嵌入式數(shù)據(jù)采集儀（10 串口）；4 臺(tái)CL-7206B2S（立式機(jī)柜）RFID 讀卡器；4 臺(tái)HM-ZG-K 型 道 閘；30 臺(tái)IPC-HIC2421S-CTIR-UV型一體化高清槍機(jī)；7 臺(tái)IPC-HIC6622EX22 型云臺(tái)網(wǎng)絡(luò)球型攝像機(jī)；2 臺(tái)NVR-B200-R16@32-B 型硬盤錄像機(jī)；8 塊ST4000VX000 型監(jiān)控硬盤；4 對(duì)ABI80-1086 型紅外光柵；1 臺(tái)6206I 型票據(jù)打印機(jī)。

5 應(yīng)用

5.1 改造前

集團(tuán)公司駐礦煤炭銷售分部下達(dá)日煤炭銷售計(jì)劃，買煤炭客戶需拿提煤磁卡到煤炭發(fā)運(yùn)管理中心，刷卡讀取售煤種及客戶信息，再將提煤卡交回磅房。

提煤司機(jī)讀進(jìn)礦卡，道閘起桿，空車上磅，司機(jī)下車按鍵確認(rèn)空車信息，再到客戶刷卡檢斤計(jì)量智能窗口刷提煤磁卡，系統(tǒng)保存客戶空車信息后，道閘起桿，司機(jī)上車空車下磅進(jìn)礦裝煤。

重車讀卡，道閘起桿，重車上磅稱重檢斤，司機(jī)下車至重車客戶刷卡檢斤計(jì)量智能窗口刷提煤磁卡，確認(rèn)重車檢斤。車輛不超重（限重46 t、49 t），系統(tǒng)保存重車檢斤數(shù)據(jù)，道閘起桿，司機(jī)上車下磅。門崗兼職票據(jù)員將打印出門證、存根、隨貨同行單三聯(lián)單，并手工加蓋礦公章，門崗留存出門證、存根票據(jù)，司機(jī)取隨貨同行單離礦。

由于營(yíng)銷系統(tǒng)使用年限長(zhǎng)，系統(tǒng)及設(shè)備故障頻發(fā)。

情況1：當(dāng)磅房地銷車輛達(dá)150 輛且煤泥、精煤、矸石同時(shí)發(fā)運(yùn)時(shí)，如出現(xiàn)車輛超重或裝車噸數(shù)不足，磅房必須有兩位司磅員同時(shí)處理業(yè)務(wù)。刷新營(yíng)銷系統(tǒng)檢斤頁(yè)面，在PC 端手動(dòng)操作起桿。出現(xiàn)道閘不動(dòng)作時(shí)，司磅員手動(dòng)搖道閘控桿旋轉(zhuǎn)輪起桿，南北空重車兩地磅同時(shí)運(yùn)行時(shí)，會(huì)導(dǎo)致重車或空車占磅壓磅，出現(xiàn)嚴(yán)重堵車現(xiàn)象。

情況2：若系統(tǒng)同時(shí)出現(xiàn)票據(jù)機(jī)不打票、空車進(jìn)礦不讀卡或道閘不起桿、紅外線不識(shí)別重車無法檢斤、斷網(wǎng)等故障情況，會(huì)出現(xiàn)司磅員、票據(jù)打印員、系統(tǒng)維修人員同時(shí)繁忙操作排除故障現(xiàn)象，以及礦內(nèi)重車積壓排起長(zhǎng)隊(duì)、入礦空車排長(zhǎng)隊(duì)、出礦重車停留礦門口的嚴(yán)重堵車現(xiàn)象，嚴(yán)重影響發(fā)運(yùn)效率及地面門崗工作秩序。

5.2 改造后

系統(tǒng)自動(dòng)化升級(jí)改造后，集團(tuán)公司駐礦煤炭銷售分部下達(dá)日煤炭銷售計(jì)劃，礦外車隊(duì)（煤炭銷售）公司管理員在手機(jī)移動(dòng)端將提煤司機(jī)身份證、車號(hào)、客戶信息、煤種、配車編號(hào)等信息輸入系統(tǒng)，添加配車信息，司機(jī)用身份證在門口提煤卡無人值守發(fā)卡終端取提煤信息磁卡。

空車進(jìn)礦至地磅RFID 讀卡器前，播音器自動(dòng)語音提示司機(jī)讀卡上磅，空車讀卡，道閘自動(dòng)起桿，空車上磅，司機(jī)不下車在檢斤自助終端刷卡，播音器自動(dòng)語音提示司機(jī)進(jìn)行空車檢斤確認(rèn)，道閘自動(dòng)起桿，空車下磅進(jìn)礦裝車。

裝車后，重車至地磅RFID 讀卡器前，播音器自動(dòng)語音提示司機(jī)讀卡上磅，重車讀卡，道閘自動(dòng)起桿，重車上磅，司機(jī)不下車在重車自助終端刷卡，播音器自動(dòng)語音提示司機(jī)進(jìn)行重車檢斤確認(rèn)，若超重按取消鍵，道閘自動(dòng)起桿，司機(jī)回礦卸貨。重車檢斤確認(rèn)成功，系統(tǒng)自動(dòng)保存數(shù)據(jù)，播音器自動(dòng)語音提示司機(jī)檢斤成功請(qǐng)離磅，道閘自動(dòng)起桿，司機(jī)重車下磅，到自助票據(jù)打印終端刷身份證，自助票據(jù)打印終端自動(dòng)打印帶有礦公章的隨貨同行票據(jù)，司機(jī)取票離礦。

以上司機(jī)自助操作，實(shí)現(xiàn)了磅房無人值守檢斤的自動(dòng)化。

另外在磅房監(jiān)控端設(shè)置一臺(tái)監(jiān)控顯示器，在顯示器桌面上有空重車檢斤控制頁(yè)面、提煤卡自動(dòng)發(fā)卡機(jī)及票據(jù)自動(dòng)打票機(jī)頁(yè)面、監(jiān)控視頻頁(yè)面、車輛信息實(shí)時(shí)狀態(tài)查詢頁(yè)面、集團(tuán)煤炭營(yíng)銷管理系統(tǒng)頁(yè)面等快捷方式，隨時(shí)點(diǎn)擊查詢監(jiān)控車輛、煤炭及矸石實(shí)時(shí)狀態(tài)發(fā)運(yùn)信息。磅房監(jiān)控管理員可及時(shí)對(duì)出現(xiàn)的各種空重車輛檢斤情況進(jìn)行監(jiān)控并遠(yuǎn)程操作處理。

6 效益

6.1 經(jīng)濟(jì)效益

（1）項(xiàng)目實(shí)施后，地面運(yùn)銷業(yè)務(wù)效率提升了50%以上。

（2）項(xiàng)目投用后，每班（早、中）減少工人2人，合計(jì)4 人。按人均費(fèi)用支出12 萬元計(jì)算，每年減少人工費(fèi)用支出48 萬元。

6.2 社會(huì)效益

（1）無人值守磅房煤炭營(yíng)銷發(fā)運(yùn)系統(tǒng)升級(jí)項(xiàng)目的實(shí)施，進(jìn)一步提升了煤炭運(yùn)銷業(yè)務(wù)的信息化管理水平，同時(shí)自動(dòng)化技術(shù)在煤炭運(yùn)銷領(lǐng)域的運(yùn)用，推進(jìn)了自動(dòng)化礦山建設(shè)進(jìn)程。

（2）無人值守磅房自動(dòng)化技術(shù)升級(jí)改造后，極大地減輕了員工崗位繁重的工作量，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人的目的，同時(shí)提高了煤炭發(fā)運(yùn)效率。