汽车衡称重广泛应用与企业中,传统的手工称重模式弊病众多。针对目前的能源、化工等企业在使用管理中汽车衡的实际现状,通过使用微波自动识别技术、视频监控技术以及新的数据采集等技术,建立的汽车衡自动称重系统是集车辆信息的自动识别、语音自动指挥、即时抓拍称重图像、红绿灯、道闸控制、大屏幕显示等于一身的无人值守自动称重系统。 

0.引言

由于电力、冶金、煤炭、化工等行业资源的紧缺和价格的不断提高，计量的可靠、准确、高效及信息化等建设直接影响到企业实现其最大化利润的目标。数据计量的准确与否已经影响到企业的发展，进出库的数据计量的准确性，对企业的成本控制和销售利润会产生直接的影响。

无人值守汽车衡自动称重系统是指汽车衡在无人值守和干预的情况下准确、迅速、稳定、安全可靠的完成整个称重流程，操作人员和管理人员可以远程的对计量的数据实施监控，进行查询、统计、打印、结算等工作。同时也提高了计量效率、堵住了计量中人为误差及人为作弊等漏洞、降低了企业管理成本及资源损耗。

1 .系统分析

1.1 需求分析

平顶山市是煤炭、电力、化工、冶金等大型企业较为集中的城市，目前该地的各大企业在计量管理中汽车衡的使用上，仍然停留在手工作业或基于独立、分散的计量系统数据采集管理模式上，这样的工作方式，存在着采集误差大、数据统计汇总滞后、工作效率低或数据集成程度低、数据及系统维护量大等缺点，直接影响到企业的生产、运行、调度和计划安排，急需解决技术问题降低开销。

针对以上的现状，建立企业汽车衡计量信息数据库和分析模型，采用了微波自动识别技术、视频监控技术及新的数据采集技术等进行了管理系统设计，包括数据库设计、系统结构设计、主要模块设计等，实现汽车衡计量管理自动化，从根本上解决数据计量中的舞弊行为，加强了职能部门对数据计量工作的监管。

1．2 称重过程

该系统的称重流程图如图 1 所示，车辆上榜之前，待称重汽车停在停车线以外，光电开关不挡，汽车衡前的道闸门开启，待测车辆驶入汽车衡，系统读取电子标签，并根据电子标签读取车辆信息并与数据库服务器中所储存的信息加以比较，判断待测车辆和称重的合法性。如果车辆未能读取到电子标签或者标签信息不合法，系统提示“非称量车辆请离开秤台”，并由司磅员进行人工处理和操作。系统通过汽车衡前后的前后限位器判断车辆是否停稳，如果未停稳，则提示：“请停车”；如果停稳则系统自动读取该车基本信息；系统同时开始抓拍车辆的车身、车尾和车头三个部位的及时图片，系统存储该车辆的称重信息并提示该车辆“称量完毕，请离开秤台！”；车辆下汽车衡，汽车衡回到初始状态，等待下一次称量。

2.系统设计

2.1 系统框架结构设计

无人值守汽车衡自动称重系统有管理终端盒称量终端两部分组成，系统的具体结构图如图 2 所示：

2.2 系统的主要模块设计

2.2.1 管理终端

本系统的管理终端采用了 B/S 模型进行开发系统的管理终端，用户不直接对数据库进行操作，而是与程序编好的用户界面进行对话。用户通过网络访问服务器上的 Web 页面。

系统管理员根据权限添加普通用户；普通用户可以添加基本的管理信息，可以对待称重车辆的射频卡信息进行录入到数据库中，也可以将车辆信息、货物信息和管理人员的信息录入到数据库中。

管理部门远程（通过电话线或网络）对现场实施即时监控，对现在或过去某一特定时间的称重状况进行查询或打印，对历史数据及图片进行分析。计量管理人员可以对称重现场远程监控，在远程可以对计量数据进行监控、查询、统计、打印、结算等。

2.2.2 称重终端

系统的称重终端主要是实现整个称重系统的流程，主要包括车辆识别，车辆引导，车辆的定位，称重，图像的抓拍等。首先，有相关人员将待测车辆的基础信息录入到数据库中，这些基础信息包括：车牌号、车型、载重、标签 ID 等。然后称重终端的衡器在得到系统给定的指示后进入称量的准备状态，准备进行称量工作。下面介绍称重终端的各个子模块的功能。

◆微波自动识别子模块：实现对待称重车辆的标签进行识别，读取标签内的信息是否与数据库中的相应信息一致，从而判断其过衡合法性。该子模块主要包含两个部分：一个是对实现了管理 RFID 读写器，包括配置读写器的 IP，读取周期，上传周期，读取方式等。另一个是读取并处理车辆 RFID 标签的功能，读写器按照读写周期不停的向系统上传基本的 RFID 标签信息，该模块主要是过滤重复的标签，进行分组，然后上传。

◆图像自动抓拍子模块：将图像镶嵌在系统界面里，可在车辆称毛重（皮重）时记录其称重瞬时保留称重车辆的车头、车尾、车厢三幅即时图片，在二次称重时系统界面里显示前次称量时的即时图片，一方面起到对照作用，看该称重车辆是否一致；另一方面作为历史计量状态存档，可供计量管理部门或其他管理部门查询。该模块主要包含：配置和初始化视频设备、抓拍和保存视频文件和文件的回放等。

◆自动语音处理子模块：该模块为了保证整个称重过程免除人工干预，完全由语音系统自动控制完成。根据车辆称重的具体情况，自动选择提示的语音，指示称重车辆完成整个称重流程，避免人为控制。

◆计量安全子模块：对于车辆不完全上磅和称重时增加配重等作弊情况加以自动判断识别，并通过语音系统通知司机，具有皮重超差自动报警功能。该模块包含两个部分，一个是衡器检定设置处理部分，根据实际情况建立多元线性统计数学模型，给数据采集提供依据；另一个部分是数据采集处理部分，对汽车衡称量得到的数据进行处理，得到需要的称量结果。

2.3 数据库设计

数据库的设计在整个称重系统中所占的位置也非常重要，需要对车辆信息、标签信息、货物信息和称重数据等都要在数据库保存和管理。

在进行数据库设计的时候原则上都要采用标准化合规范化，在数据库的各个范式中，通常第三范式被认为性能、扩展性和数据完整性方面达到了很好的平衡，所以本系统在设计数据库的时候，所有的表结构都要满足第三范式。

3.总结

本文主要针对平顶山市各企业称重管理效率低、统计困难和管理混乱的现状，设计开发的基于微波技术自动识别车辆并完成全过程无人值守的自动称重系统。不仅提高计量效率，提高计量的信息化水平，而且也能堵住计量中人为误差及人为作弊等漏洞、降低企业管理成本及资源损耗的手段。在给各企业管理带来效益的同时，也是平顶山市企业信息化管理的一大成果。该系统已经在神马集团氯碱化工有限公司进行了试运行。