糧食加工企業中汽車衡無人值守計量系統的規劃

劉允波

（山東金鐘科技集團股份有限公司，濟南 250002）

汽車衡作為糧食加工企業出入庫物流系統的重要環節，實現智能化無人值守計量是大勢所趨。該系統是指汽車衡在無人干預的情況下，迅速、準確、安全、穩定、可靠地完成整個稱重的流程，同時計量管理人員可對計量過程進行實時遠程監管，并能夠實現問題現場處理、數據查詢、統計、單據打印等功能。建立以計量信息系統為支撐的自動計量管理系統，通過對計量過程及車輛的管控達到強化計量管理、防止作弊、提高效率、降低成本的目標，提高計量流程運行效率和質量。

考慮到仍有多數糧食加工企業對汽車衡無人值守計量系統了解甚少，文章未對該系統進行更深入說明，只是為汽車衡無人值守計量系統的選型規劃提供一些技術指導。

1 糧食企業汽車衡使用現狀

目前很多糧食加工企業的汽車衡操作方式仍為有人管控的方式，存在工作效率低、人力成本高、缺乏計量管控流程、容易作弊等現象，而且計量結果信息共享不夠，數字化程度較低，存在信息孤島，已不能滿足企業的正常運營需求，因此對現有稱重系統進行無人值守計量升級改造，以提升自動化管理水平、提高計量作業效率、降低成本、杜絕作弊現象成為一種迫切需求。然而，到目前為止，汽車衡無人值守計量系統并沒有一個統一的標準，這就造成了部分用戶在實施汽車衡無人值守計量系統后的使用效果未達到預期目標，這其中很大的原因在于事先未能很好地進行選型規劃。

2 系統總體目標及系統功能模塊

糧食加工企業在準備升級改造或新建汽車衡無人值守計量系統前，應根據自身情況確定需求目標及系統功能模塊（見下頁表1）。

3 系統各功能模塊介紹與選擇

3.1 常用信息傳遞介質及其識別設備的選擇

3.1.1 IC卡

采用IC卡作為信息傳遞介質時需配置IC卡讀卡器，IC卡讀卡器是一種非接觸IC卡讀寫設備，其典型特征為近距離刷卡，標準卡的讀寫距離小于5cm。IC卡讀卡器的常用接口為RS-232接口或10M/100 M自適應以太網接口，實現與控制計算機的連接。其優點是讀卡可靠，識別率在99%以上，其缺點是需要司機停車刷卡，影響計量效率。

3.1.2 RFID卡

采用RFID卡作為信息傳遞介質時需配置RFID卡讀卡器，RFID卡讀卡器是工作在UHF(920.5～924.5 MHz)頻段的遠距離讀卡器。其典型特征為遠距離自動讀卡，標準卡的讀寫距離為一般在5 m以上（根據天線增益不同而定），不需要司機停車刷卡，可實現車輛在行駛過程中自動讀卡。RFID卡讀卡器常用接口為標準RS-232接口或10 M/100M自適應以太網接口。與IC卡讀卡器相比，其優點是不需停車刷卡，提高效率，缺點是容易受天線安裝位置及角度、周邊金屬干擾、同頻率線圈干擾及RFID卡的放置位置/角度影響，識別率在98%左右。

3.1.3 車牌號

采用車牌號作為信息傳遞介質時需配置車牌識別單元，車牌識別單元是采用圖像識別技術，集成車牌識別攝像機、觸發單元、補光燈等必需的硬件和車牌定位、車牌字符切分、車牌字符識別、車牌圖像匹配等軟件算法，從而將車牌自動識別出來。車牌識別單元常用接口為10 M/100 M自適應以太網接口。其優點是不需停車，提高效率，缺點是其識別率受車牌整潔程度、字符清晰度、現場光線及雨雪霧等異常天氣影響，一般情況下車牌字符識別率≥97%、整牌識別率≥95%。

表1 汽車衡無人值守計量系統功能模塊表

3.1.4 二維碼

采用二維碼作為信息傳遞介質時需配置掃碼設備，其典型特征為近距離掃描二維碼，掃描距離一般小于10 cm。掃碼設備的常用接口為RS-232接口或10 M/100 M自適應以太網接口，實現與控制計算機的連接。其優點是掃碼可靠，識別率在99%以上，其缺點是需要司機停車掃碼，影響計量效率。

3.1.5 身份證

采用身份證作為信息傳遞介質時需配置身份證讀卡器，身份證讀卡器是一種非接觸身份證讀寫設備，其典型特征為近距離刷身份證，讀寫距離一般小于5 cm。目前身份證讀卡器的常用接口為RS-232接口或USB接口，實現與控制計算機的連接。其優點是讀卡可靠，識別率在99%以上，且不需要單獨的發卡設備，其缺點是需要司機停車刷身份證，影響計量效率。

3.2 信息傳遞介質的預約及發放

3.2.1 自助預約

目前主要有微信公眾號預約、手機APP預約、網上預約三種方式，客戶/供應商/司機可通過關注微信公眾服務號并綁定用戶信息或安裝手機APP或通過網站在無人值守計量系統中選擇訂單并錄入車輛信息（車牌號、車型、身份證、手機號、姓名）、貨物信息、預裝量等信息完成網上預約。預約完成后，信息推送至相關人員審核，審核通過后通知客戶/供應商/司機。

對于采用IC卡或RFID卡作為信息傳遞介質的，車輛到達后可在自助終端刷身份證或輸入車號/特征碼等進行自助取卡；對于采用車牌號、身份證或二維碼作為信息傳遞介質，通過自動識別車牌、刷身份證或掃描手機二維碼方式等直接進入計量環節。

3.2.2 人工現場預約

對于未預約的臨時車輛或無法進行自助預約的車輛，可到現場由現場工作人員協助進行人工預約。

3.3 汽車衡計量模塊功能與選擇

3.3.1 防作弊設備

（1）紅外定位單元。電子汽車衡紅外定位單元可在計量時保證車輛完全上衡，并避免跟車、壓邊等作弊現象發生，確保車輛完全上衡后方可計量。紅外光柵為主要檢測機構，每一臺電子汽車衡配置2對紅外光柵，分別置于電子汽車衡的入口和出口處，如果車輛存在沒有完全上衡等異常情況，計算機將會通過語音提示系統提示相應異常信息，此時不能進行稱重數據保存等操作，無法完成稱重。

（2）視頻監控單元。每臺汽車衡在秤體附近面向秤體配置2～3個網絡攝像機。攝像機安放在電子汽車衡的前端可監視上衡車輛駕駛室人員上下車情況或前車牌，攝像機安放在電子汽車衡的后端可監視汽車在電子汽車衡上是否有壓邊、靠邊等情況或后車牌；攝像機安放在電子汽車衡的中間位置用于監視和抓拍車廂或貨物情況?，F場圖像信息可通過硬盤錄像機等設備進行存儲，便于后期計量視頻畫面的調取，也可通過網絡連接至稱重計算機，實現實時監控、抓拍功能，并與計量數據同步存儲，便于在計量發生異議時，可以通過圖片和錄像進行追溯。

3.3.2 信息提示設備

（1）語音提示單元。由室外音箱、功放及麥克風等組成，可適時播報相應的提示信息，指導司機進行計量。

（2）信息顯示單元。LED大屏幕顯示器是以網口方式接收數據信號并將接收到的信號通過LED顯示單元予以顯示的裝置。LED大屏幕顯示器為模塊化設計，可根據現場顯示內容，組合所需屏幕的大小，可同時顯示重量、車號及其它漢字信息等，方便司機隨時掌握計量信息。

3.3.3 車輛引導設備

（1）交通指示燈單元。交通指示燈安裝于現場汽車衡旁邊，提示駕駛員汽車衡的稱重計量狀態。一般選擇紅綠雙色（單燈紅叉綠箭頭或紅綠雙燈）。

（2）道閘單元。道閘單元主要由道閘及防砸車設備組成。上衡端道閘的主要作用是防止非計量車輛上衡；下衡端道閘的主要作用是計量完成后引導車輛下衡及防止車輛未完全計量完成就下衡離開，造成丟車現象。對于單向計量的汽車衡，也可僅配置下衡端道閘。

3.3.4 現場控制設備

（1）計算機管理單元（現場有磅房時建議配置）。計算機管理單元一般包括計算機、交換機、I/O控制單元、控制柜、打印機等，可通過計算機串口讀取稱重儀表重量信號，并以此為操作和控制的依據，對衡器外圍的電氣設備通過智能控制單元和軟件有機整合，實時精準控制；同時可對計量數據進行報表統計、磅單打印、數據共享等。

（2）一體化自助計量終端（現場無磅房時建議予以配置）。一體化自助計量終端采用工業級控制終端，把交換機、I/O控制單元、控制柜、打印設備、語音對講設備等進行一體化集成設計，對外圍設備進行集中控制和管理。工業級控制終端穩定性高，可適用于多種工業環境及惡劣環境。

3.3.5 計量監管設備

監管人員可通過計量監管設備完成對現場計量狀況的監控，包括查看汽車衡計量現場信息、設備狀態及實現部分設備的遠程控制。

（1）手機APP：也可通過手機APP實現計量數據的實時查詢。

（2）語音對講單元：在現場無監管人員的情況下，可配置語音對講設備，實現遠程對講，指導現場計量及應急處理。

3.4 服務器模塊

無人值守計量系統應設有服務器機房，內設服務器、交換機等設備，并配置正版操作系統和數據庫軟件。

服務器是一種高性能計算設備，可存儲、處理大量的數據和信息。作為無人值守計量系統的核心，業務數據信息都儲存在服務器上，管理人員可通過系統平臺查看服務器中的相關信息。

3.5 軟件模塊

關于無人值守計量系統的軟件功能部分，在系統規劃時，除可實現汽車衡無人值守計量的基本功能外，一般由使用方提出需達到的總體目標和一些特殊功能需求，在與設計方進行交流后由設計方進行詳細設計規劃，在此不再詳述。

4 系統功能模塊的選擇原則

關于汽車衡無人值守計量系統的外圍設備選擇，建議遵循以下原則（見下頁表2）：

（1）作為無人值守計量系統，信息傳遞介質和相應識別設備是必須配置的，可參考前文所述各信息傳遞介質的優缺點進行合理的選擇；

（2）必要時，可將車牌識別單元作為必配，IC卡/RFID卡/二維碼/身份證四種介質四選一，與車牌識別結果相互驗證。

（3）作為無人值守計量系統，防作弊設備及語音提示單元建議為必配。

（4）若車流量較大，則需配置交通指示燈單元和道閘單元，便于引導車輛有序計量。

（5）若現場無人，則建議配置語音對講單元。

（6）信息顯示單元作為顯示設備，主要是向司機直觀顯示當前的稱重信息，可根據實際情況選配。

（7）對于新建項目，若考慮現場不建磅房，則一體化自助計量終端為必配設備。

5 系統實施效果

汽車衡無人值守計量系統的實施將對整個計量流程進行優化，在有效提高物資的計量效率、防止作弊的同時，進一步提升企業的管理水平。

5.1 高效計量

自動計量管理系統，縮短了計量時間，計量流程更加高效順暢。

表2 汽車衡無人值守計量系統外圍設備選擇原則

5.2 防止作弊

配置防作弊設備且現場無人操作，杜絕司機和司磅員串通進行作弊的可能性。

5.3 減少人工成本

現場無需配置司磅員，僅需計量監管部門配置監管人員（可兼職）即可，對于衡器數量較多的行業，可減少大量司磅人員。

5.4 減少投資

新建汽車衡無需進行磅房建設，通過配置一體化計量終端機進行管理控制即可實現無人值守計量功能。

6 結語

汽車衡無人值守計量系統作為糧食加工企業物流的重要一環，只有事前做好規劃，方能實現預期目標。目前，已有越來越多的先進技術應用到汽車衡無人值守計量系統中，衡器無人值守計量技術將會得到更多的應用和更好地發展。