针对配有大型称重设备的各企业在物资过磅中出现的种种人为差错和内外部人员作弊的现象,提出了基于 计算机网络技术、视频与图像监控技术和红外对射对位技术的防作弊地磅称重系统。通过该系统的实时视频播放录 制和图像抓拍、自动红外定位,可有效杜绝在称重过程中可能存在的漏洞,由此确保称重数据的准确性、可靠性。
1.系统设计
1.1系统总体结构
该系统主要由视频与图像监控子系统、红外对 射对位子系统、汽车电子衡重子系统、计算机总控中 心组成,系统逻辑结构如图1所示。
1.2系统重要组成部分及其功能
1.2.1视频与图像监控子系统
系统配备4台摄像机,分别安装在磅台的前部、 后部、上部和操作间。首先,视频与图像监控子系统 能在计算机屏幕上实时显示称重现场的视频。司磅 员在运行称重管理软件的计算机显示器上可本地监 控称重现场,可重点观看称重车辆上磅的情况、车辆 的车牌号、车斗里有没有其他物品;领导也可以通过 企业的局域网在远程终端上随时监看操作间的操作 情况和称重现场。其次,该系统能将称重现场的视频 录制下来保存到硬盘上。最后,最为重要的是该系统 能在称重管理软件结合称重流程的控制下,在适当 时候对称重现场进行多角度抓拍,抓拍图像与本次 称重结果对应,便于事后对照查询,为称重数据的可 靠性提供强有力的视频数据支持,这是独立于称重 系统的普通视频监控方案不可替代的。视频与图像 监控子系统可有效杜绝司磅员与外来司机沟通作弊 等现象,确保称重数据的可靠性。
1.2.2红外对射对位子系统
系统配备2对红外对射器,分别安装在磅台的 前部和后部。红外对射器时刻检测车辆位置,如果车 辆未完全停在磅台上,红外对射器会自动感应到,系 统不允许称重,直至车辆完全停在磅台上才允许称 重。红外对射对位子系统可有效防止车辆不完全上 磅称毛重作弊和两辆车同时上磅称皮重作弊,确保 称重数据的准确性。
1.2.3 称重管理软件
称重管理软件是计算机总控中心的核心部分, 由6个功能子模块组成①>称重子模块:完成入库过 磅、出库过磅、内部调拨过磅、借磅称重业务,自动控 制电子杆起落,实时显示称重现场的视频及红外对 射器的状态,同步采集仪表称重数据,记录司机、车 辆、毛重、皮重、净重数据和视频抓拍图像,打印过磅 单、结账单。②查询、统计、汇总子模块。③数据子模 块:清除、备份、恢复、以及导出数据。④字典预置子 模块:对称重过程中常用的信息进行预存,例如:货 车车牌号、司机姓名、货物名称、货物价格、发货单 位、收货单位名称等。⑤系统参数子模块:对磅单格 式、联数以及其它参数进行设置。⑥用户管理子模 块:设置监磅员、司磅员、更改口令、重新登录或退出 系统。
1.3系统总体功能及运行
电子杆进杆起,车辆驶入,电子杆进杆落,其他 车辆禁行,车辆通过红外对射器上磅,如果车辆未完 全停在磅台上,红外对射器会自动感应到,系统不允 许称重,直至车辆完全停在磅台上才允许称重。在系 统允许称重的情况下,司磅员从称重管理软件中调 出或输入该车的车牌号及相关信息(例如:司机、货 物、曰期等等,称重仪表测量车辆重量,同时摄像机 抓拍两组称重时的图像,司磅员在称重管理软件上 将本次称重结果与抓拍图像一起存入数据库,打印 过磅单据,电子杆出杆起,车辆驶出,电子杆出杆落, 本次称重结束。整个称重过程都被实时视频播放(在 运行称重管理软件的本地机上和远程领导监督电脑 上和录制。同一辆车需要2次过磅,分别称得毛重 和皮重,无先后顺序,称重管理软件会将这2次数据 合为一条记录,计算净重。相关人员可以通过称重管 理软件进行历史数据的查询、统计、汇总。通过企业 的局域网,还可以实现数据共享。
2.系统实现及关键技术
2.1视频与图像监控子系统的组成及运行
视频与图像监控子系统主要由摄像机、视频分 配器、视频采集卡、硬盘录像机等组成。其工作过程 简述为:摄像机通过同轴电缆将模拟视频信号传输 给视频分配器,视频分配器将一路信号分为2路,一 路接到硬盘录像机,进行视频的显示和录制,并将视 频信号通过企业的局域网进行传播,当远程用户获 得权限后便可通过企业的局域网随时观看视频;另 一路接到运行称重管理软件的计算机上所安装的视 频采集卡,视频采集卡将采集到的模拟视频信号量 化成数字信号,压缩编码成数字视频序列,通过PCI 接口输入计算机内存,称重管理软件调用视频采集 卡的动态链接库中提供的函数读取内存信息,将视 频还原到显示器上,供司磅员实时查看。当司磅员在 称重管理软件上按下称重按钮称毛重或皮重时,称 重管理软件将抓拍图像与本次称重结果一起存入数 据库,这样在查询历史称重记录时可以看到每条记 录对应的称重现场的图像。
红外对射对位子系统的组成、运行及编程实现 红外对射对位子系统主要由红外对射器、光隔 开关量输入输出接口卡、24 v直流电源等组成。红外 对射器成对出现,一端发射,一端接收,当有物体遮 住光线时,就会产生一个状态,或开点或闭点,这个 状态通过导体(线缆传到运行称重管理软件的计算 机上所安装的光隔开关量输入输出接口卡中,再由 光隔开关量输入输出接口卡将光电信号转换成数字 信号(一个数值,称重管理软件利用光隔开关量输 入输出接口卡的动态链接库中提供的函数同步采集 到该数值,通过这个数值来判断红外对射器的状态, 当车辆完全停在磅台上时,前后2对红外对射器为 接通状态,此时可以正常称重。当车辆未完全停在磅 台上时,红外光线被阻断,前后2对红外对射器为断 开状态,此时称重管理软件的界面上相应的红外指 示灯变为“红色”同时界面上的仪表数据显示窗口 提示“车辆未停好”并且不能采集仪表数据,此时,软件禁止任何人保存数据和打印磅单。该方法的VB 源代码实现如下,其中光隔开关量输入输出接口卡 的型号为KPCI-843 :
①引用光隔开关量输入输出接口卡的动态链接
库:
Public Declare Function OpenDevice Lib "kpci800. dll" (ByVal iIndex As Long) As Integer
②读取光隔开关量输入输出接口卡中的红外对 射器的状态值,并根据该状态值决定是否称重,并在 进入不允许称重状态时给予用户相应提示:
Public Sub get_din()
Dim din As Byte
din = ReadByte(mindex, 0)
Select Case din Case 221
Frm_Main.L_Hwx.Caption = 通,可以过磅!"
Frm_Main.Shape1.BackColor
Frm_Main.Shape2.BackColor
' 开始接收仪表数据
Frm_Main.MSComm2.Rthreshold = 1
Case 222
Frm_Main.L_Hwx.Caption ="红外线 A 组断 开,请检查A组红外线是否对正,调整至红灯熄灭!
Frm_Main.Shape1.BackColor = vbRed Frm_Main.Shape2.BackColor = vbGreen
-停止接收仪表
数据
Frm_Main.MSComm2.RThreshold = 0
Case 249
Frm_Main.L_Hwx.Caption ="红外线 B 组断 开,请检查B组红外线是否对正,调整至红灯熄灭!
Frm_Main.L_Hwx.Caption ="红外线全部断 开,请检查全部红外线是否对正,调整至红灯熄灭!
Case 255
Frm_Main.L_Hwx.Caption ="红外线没有供 电,请检查电源、电源插座和线路!
End Select
End Sub
③加入一个定时器,定时采集红外对射器的状 态值:
Private Sub Timer2_Timer()
Call get_din End Sub
称重管理软件的关键技术
①开发环境为 Microsoft Visual Basic 6.0。
②数据库采用 Microsoft SQL Server 20000Mi-crosoft SQL Server 2000的特点是灵活且功能强大, 数据库可放在本机也可放在服务器上,通过远程对 其进行访问。
③采用 Client/Server 结构。Client/Server 的优点 是在局域网中能充分发挥客户端的处理能力,很多 工作可以在客户端处理后再提交给服务器,客户端 响应速度快。另外,Client/Server具有较高的安全性。
3.结语
目前防作弊地磅称重系统已在开滦肖股份范各庄 矿业分公司和吕家坨矿业分公司(煤矿)成功实施, 实践证明,该系统完全符合车辆物资称重计量领域 的实际要求,并具有较高的稳定性。另外,该系统可 根据实际用户的需求进行修改,其解决方案适应于 更多领域,如选/洗煤厂、焦化厂、钢铁厂、水泥厂、石 料厂、化工厂、热电厂、垃圾场、搅拌站、粮食加工、收 购等各类企业。