無人值守地磅自動稱重系統(tǒng)在某礦山的應用

唐國茹 楊 軍 郭 華

（河北鋼鐵集團礦業(yè)有限公司石人溝鐵礦）

為了增強企業(yè)的市場競爭力，礦山除優(yōu)化生產(chǎn)工藝，引進先進的設備，還普遍推出了“機械化換人、自動化減人”舉措，如某礦山廠內(nèi)礦石倒運車輛實現(xiàn)“一卡通”式管理，在現(xiàn)有運輸流程基礎上，添加自動化、智能化的運輸管控功能，取消磅房實際過磅操作人員，提高過磅效率和計量準確性，避免整個倒運過程中出現(xiàn)差錯［1-5］。

1 廠內(nèi)礦石倒運流程及存在的問題

某礦山礦石由運輸車輛自井下計劃裝礦點裝載運輸至地表，地表驗質(zhì)員對所裝載礦石進行質(zhì)量檢驗，確保礦石性質(zhì)達標。合格礦石通過地磅人工稱重，運輸車輛司機下車匯報礦石裝礦點信息，稱重操作人員錄入運輸車輛裝礦信息后運礦至卸載點。整個倒運過程漏洞多，稱重人員重復性工作量大，甚至出現(xiàn)裝礦點報錯、錄錯信息等現(xiàn)象，給倒運工作造成較多困難。

2 無人值守稱重系統(tǒng)設計及實施

無人值守稱重系統(tǒng)分為運輸車輛管理子系統(tǒng)、自動過磅子系統(tǒng)2個部分。

（1）車輛管理子系統(tǒng)。此部分為運輸車輛“一卡通”式管理的基礎，用于存儲車輛身份信息、車輛皮重和運輸流程節(jié)點信息。運輸車輛車體粘貼RFID射頻卡，由管理員錄入相關信息，與RFID卡綁定。車輛憑卡運輸，首先過皮，系統(tǒng)存儲皮重信息后裝車、稱重、卸料，完成首個流程的車輛下次運輸時，僅需掃描射頻卡，無需過皮即可進入下一環(huán)節(jié)。

（2）自動過磅子系統(tǒng)。通過道閘、紅綠燈、LED、讀卡器及計算機等設備，實現(xiàn)車輛稱重的自動化管理。通過讀卡器自動獲取車輛信息，并與汽車衡儀表、計算機連接，完成數(shù)據(jù)自動統(tǒng)計、匯總。最終實現(xiàn)車輛稱重的自動化，無人化以及計量數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作信息化。

根據(jù)現(xiàn)場情況，系統(tǒng)硬件分配在調(diào)度室、機房、裝點、汽車衡、卸點（質(zhì)檢點）等節(jié)點，主要設備均聯(lián)網(wǎng)，各數(shù)據(jù)通過廠區(qū)局域網(wǎng)傳輸至機房（圖1）。①裝點。地下礦設置了8個物料裝車點，由于地下礦裝點地形復雜，裝點位置不斷更改，再加上不便于鋪設線纜等原因，決定使用手持式RFID讀寫機對車輛粘貼的RFID卡寫入裝點信息和物料信息，手持式RFID讀寫機由井下裝載機司機操作，并隨裝車點位置移動。②汽車衡。汽車衡為單向過磅，裝貨完成的運輸車輛上衡計量、回皮，磅道上設置RFID讀寫器連接系統(tǒng)，工控機作為流程驗證設備，設置道閘、紅外開關、IP語音播報、視頻監(jiān)控、LED屏幕等設備，對上衡車輛進行限位、自動指揮、遠程指揮等，實現(xiàn)全自動過磅操作。③卸點。卸點入口處安裝RFID讀寫器，通過廠區(qū)局域網(wǎng)連接系統(tǒng)服務器，作為流程驗證設備；設置LED屏幕，顯示車輛信息、運次信息；安裝視頻監(jiān)控攝像機，對卡口情況遠程監(jiān)視并錄像。

3 車輛運輸總流程

車輛運輸總流程見圖2，主要包括車輛信息錄入、裝車、驗質(zhì)與稱重、卸車等環(huán)節(jié)。

（1）車輛信息錄入。對運輸車輛信息（包含車號碼、司機信息）錄入計算機，并針對車輛辦理RFID卡，此卡作為該車唯一識別卡，后續(xù)流程的所有操作都以此為依據(jù)，RFID卡作為流程憑證，并將RFID卡粘貼于車輛指定位置，按規(guī)定上衡過皮稱重，稱重前RFID天線掃描車上的RFID卡，系統(tǒng)確認無誤后，車輛管理系統(tǒng)自動記錄或更新空車質(zhì)量。

（2）裝車。過皮后的車輛行駛至裝礦點，裝載機司機對空車進行裝載，然后使用手持式RFID讀寫機將此次裝礦地點及物料類別等信息寫入該車輛的RFID卡，以便稱重點獲取此次裝車信息，信息寫入后，運輸車輛出發(fā)至稱重點。

（3）驗質(zhì)、稱重。滿載運輸車輛行至驗質(zhì)地點，驗質(zhì)合格后，驗質(zhì)人員對車輛的RFID卡植入礦石質(zhì)量信息，運輸車輛上汽車衡稱重，系統(tǒng)自動檢測汽車衡儀表狀態(tài)，確認車輛是否停穩(wěn)，汽車衡兩端的紅外檢測裝置監(jiān)測是否有“壓磅”行為，然后汽車衡的RFID天線掃描車上的RFID卡，同時觸發(fā)稱重流程，視頻監(jiān)控自動抓拍錄像，稱重完成后發(fā)出指令提示司機下車通過IP廣播喇叭、LED告知車輛相關信息，并指示車輛下衡器，系統(tǒng)抬桿放行。

（4）卸車。對于以上流程無誤的運輸車輛，當行駛至卸點卡口時，卸車點門口上方的RFID天線自動掃描運輸車的RFID卡，RFID卡在車輛指定位置，須車輛完全舉升車斗方可使RFID天線掃描到RFID卡信息，視頻監(jiān)控自動抓拍錄像，LED屏幕將顯示該車運次并將此次運輸計入運次。

若之前流程有誤，LED屏幕將顯示流程錯誤并不計入運次。

4 結(jié)語

無人值守自動稱重系統(tǒng)的實施，在無人值守狀態(tài)下，無需人工干預就可以完成自動稱重、自動抓拍功能，有效地防止作弊現(xiàn)象的發(fā)生，稱重數(shù)據(jù)統(tǒng)計方便，節(jié)省人工，是現(xiàn)代化計量的有力助手。