軌道衡及輥道秤遠(yuǎn)程集中計量系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用

摘 要 隨著新鋼公司生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，物料檢斤的需求也越來越高，為了滿足計量需要，公司有不少計量磅點，這些磅點分布較廣，不易管理，而且數(shù)據(jù)達(dá)不到實時性要求，不能滿足生產(chǎn)快節(jié)奏的需要，因此在現(xiàn)有資源的基礎(chǔ)上，采用網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程集中過磅成為必然；本文所介紹的軌道衡及輥道秤遠(yuǎn)程集中過磅系統(tǒng)正是在這種情況下開發(fā)設(shè)計的。

關(guān)鍵詞 軌道衡；輥道秤；遠(yuǎn)程；集中；網(wǎng)絡(luò)過磅；視頻；數(shù)據(jù)庫；拓?fù)鋱D；服務(wù)器

中圖分類號：TD406 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）23-0021-02

1 課題來源

新鋼公司在2012年有約2783萬噸進(jìn)、出廠物資及中間產(chǎn)品通過軌道衡進(jìn)行計量，有約871萬噸中間產(chǎn)品（坯料）通過輥道秤進(jìn)行計量。由于物資收發(fā)貨點分散，物資驗級項目繁多，一個數(shù)據(jù)多個部門需要，計量分散，不便于集中管理，單機(jī)計量費時費力且傳遞環(huán)節(jié)多，制約了公司快節(jié)奏組織生產(chǎn)的需求，更重要的是必須有效遏制人為計量的作弊行為，避免重大經(jīng)濟(jì)損失。

因此，實施本項目的目標(biāo)是建立一套實時、智能的軌道衡及輥道秤遠(yuǎn)程集中計量系統(tǒng)。建立全公司鐵路貨運(yùn)進(jìn)出廠物資收貨、發(fā)貨完整信息及內(nèi)部中間產(chǎn)品信息的大型數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)相關(guān)物流數(shù)據(jù)的儲存、處理和實時查詢、檢索，使全系統(tǒng)達(dá)到ERP的管理要求，并為其他系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)接口，為各部門實時、及時地統(tǒng)計和平衡各單位的物耗數(shù)據(jù)提供充分保障，從而提高生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化水平。

2 現(xiàn)狀分析

目前，該系統(tǒng)共涉及軌道衡11臺，其中用于礦石等大宗原料進(jìn)廠、產(chǎn)品出廠計量的動態(tài)軌道衡3臺，靜態(tài)軌道衡3臺；用于廠內(nèi)鐵水等計量的軌道衡5臺。涉及輥道秤10臺，主要負(fù)責(zé)中間產(chǎn)品（坯料）的計量。因此構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)覆蓋多家單位及運(yùn)輸部多個站點。

基于以上現(xiàn)狀，為節(jié)省投資，我們提出依托骨干網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)，利用現(xiàn)有的骨干網(wǎng)多余的光芯，重新構(gòu)架了一個獨立的專用網(wǎng)絡(luò)。

3 簡要設(shè)計方案介紹

3.1 輥道秤遠(yuǎn)程方案。

將中板、厚板、三型、高線這四臺輥道秤的數(shù)據(jù)信號、視頻信號及開關(guān)量信號先在高線輥道秤計量磅房集中，再通過以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將將視頻圖像嵌入到輥道秤計量軟件中，取消為每個計量點單獨設(shè)置監(jiān)視器觀察現(xiàn)場狀態(tài)的工作模式。并且由于公司內(nèi)部的局域網(wǎng)采用的是雙環(huán)網(wǎng)光纖網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計，網(wǎng)絡(luò)中斷發(fā)生的概率是很小的，而且我們的方案實施后，如果數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備出現(xiàn)問題時，司磅員也能可以通過視頻來查看現(xiàn)場的狀況，這樣做既滿足現(xiàn)實的要求，又減少使用了監(jiān)視器，節(jié)約了資源。

3.2 軌道衡遠(yuǎn)程集中計量方案

3.2.1 靜態(tài)軌道衡

靜態(tài)軌道衡遠(yuǎn)程過磅流程是火車停在磅秤上，調(diào)車員按下“請求過磅”按鈕通知遠(yuǎn)程計算機(jī)，遠(yuǎn)程計算機(jī)收到請求信號后立即響應(yīng)，并通過聲音及圖標(biāo)閃爍提示司磅員準(zhǔn)備計量。

按照要求，遠(yuǎn)程過磅主要包括數(shù)據(jù)信號、視頻信號、開關(guān)量控制、語音對講這四個部分。

1）儀表數(shù)據(jù)采用RS485兩線制接法。通過串口服務(wù)器將RS485信號轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)報文，再由光纖進(jìn)行傳輸，這樣可以保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定，維護(hù)方便，達(dá)到集中監(jiān)控的目的。靜態(tài)軌道衡的車號識別系統(tǒng)是雙天線模式，采用串口服務(wù)器Nport5210分別控制左、右兩個方向來車的功放開關(guān)。它采用的是命令方式進(jìn)行車號查詢，每次過衡前必須打開功放，然后發(fā)送指令進(jìn)行車號的識別。

2）視頻信號是通過光纖由光端機(jī)傳輸?shù)骄C合樓的硬盤錄像機(jī)，由硬盤錄像機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到客戶端電腦上顯示。

3）增加一套語音對講系統(tǒng)，采用網(wǎng)絡(luò)語音對講方式，語音信號通過光端機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸，現(xiàn)場由高音喇叭進(jìn)行播放。為司磅員與調(diào)車員的交流提供便利。

4）通過網(wǎng)絡(luò)對開關(guān)量模塊發(fā)出指令，并輸出24V信號控制繼電器，實現(xiàn)信號遠(yuǎn)程控制。如過磅結(jié)束開關(guān)、語音的開關(guān)、探照燈開關(guān)、抽水控制開關(guān)等。

3.2.2 動態(tài)軌道衡

新鋼公司現(xiàn)有動態(tài)軌道衡分為單臺面動態(tài)軌和雙臺面動靜兩用軌道衡，前者是單臺面轉(zhuǎn)向架計量方式，只有一個天線采集車號，后者與前者的計量方式不一樣，首先它是動靜兩用型，其次它是雙臺面整車計量，它有兩個天線采集車號的，而且靜態(tài)過磅時要人工操作打開和關(guān)閉功放，兩者稱重信號為CAN

信號。

通過研發(fā)遠(yuǎn)程計算機(jī)終端軟件，成功實現(xiàn)了現(xiàn)場數(shù)據(jù)同步，實時監(jiān)控等功能。這樣做既保持了現(xiàn)場設(shè)備的基礎(chǔ)配置基本不變，又采用800K的波特率進(jìn)行數(shù)據(jù)的高速采樣，保證了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性；采集數(shù)據(jù)和波形存儲于本地庫中（方便我們維護(hù)時進(jìn)行數(shù)據(jù)分析）。即使網(wǎng)絡(luò)中斷，司磅員可以到現(xiàn)場進(jìn)行單機(jī)過磅，不會影響計量。

4 系統(tǒng)創(chuàng)新性

1）統(tǒng)一整合現(xiàn)場所有計量點的視頻圖象，并自主分配至各計算機(jī)中。司磅可通過計量軟件實時掌握車輛過衡的全過程，并實現(xiàn)計量過程信息監(jiān)控的復(fù)現(xiàn)，為事件的追溯提供查詢手段，出現(xiàn)問題可以通過系統(tǒng)和錄像進(jìn)行追溯和復(fù)現(xiàn)，體現(xiàn)了計量的公平、公正，提高了用戶滿意度。

2）統(tǒng)一整合各計量點開關(guān)量控制設(shè)備，并將控制權(quán)限自主分配到各計算機(jī)中。打破了傳統(tǒng)的點對點控制的現(xiàn)場通訊方式，減少了集中計量磅房數(shù)目繁多的線路布置，通過以太網(wǎng)技術(shù)，成功實現(xiàn)多臺計算機(jī)互不影響的獨立遠(yuǎn)程控制現(xiàn)場設(shè)備的功能，讓施工和維護(hù)更方便。

3）整合動態(tài)軌道衡和靜態(tài)軌道衡計量軟件，實現(xiàn)所有軌道衡遠(yuǎn)程計量軟件的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、集成化。

4）將分布式以太網(wǎng)開關(guān)量控制技術(shù)集成到遠(yuǎn)程計量系統(tǒng)中，集中管理各個計量點，流程規(guī)范，司磅員統(tǒng)一管理、監(jiān)控，實現(xiàn)穩(wěn)定的自動計量。

5 效益分析

1）司磅員進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和操作，工作環(huán)境和強(qiáng)度大大改善，體現(xiàn)了企業(yè)以人為本的科學(xué)管理理念。

2）減少了重新設(shè)立班組所需增加的人員，為人力資源的整合及優(yōu)化提供了條件，相比原來的人員配置減少了30%-40%。

3）系統(tǒng)投運(yùn)后，最大限度地減少了計量過程中的人為干預(yù)，有效地遏制了人為計量的作弊行為，避免了重大經(jīng)濟(jì)損失。

6 總結(jié)與推廣

軌道衡及輥道秤集中過磅系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，通過自主開發(fā)不僅掌握了遠(yuǎn)程計量的核心技術(shù)，還為單位培養(yǎng)了一批技術(shù)骨干。本系統(tǒng)充分整合衡器計量設(shè)備、視頻、電器控制等設(shè)備，利用分布式網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，構(gòu)建了遠(yuǎn)程可操控計量管理系統(tǒng)，并且為計量點安裝多臺全方位的視頻監(jiān)控設(shè)備，滿足了對現(xiàn)場監(jiān)控的需求，實現(xiàn)了計量全過程的監(jiān)控及錄像，輔助計量操作員完成計量任務(wù)，具備一定的推廣價值，可以實現(xiàn)計量員在遠(yuǎn)程計量中心進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度、分配、接管計量任務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]王春海.網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)教程[M].北京：人民郵電出版社，2002.

作者簡介

舒緒琪（1970-），男，江西奉新縣人，工程師，本科學(xué)歷，主要從事數(shù)據(jù)庫的開發(fā)及維護(hù)工作。endprint