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無人職守地磅遠(yuǎn)程集中計量系統(tǒng)的研究與應(yīng)用
地磅遠(yuǎn)程集中計量系統(tǒng)2009年在鞍鋼股份有限公司計量廠的成功應(yīng)用，實現(xiàn)了遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、計量 過程遠(yuǎn)程監(jiān)控、設(shè)備遠(yuǎn)程控制和智能化協(xié)作,達(dá)到了節(jié)員增效和對計量員集中管理的目的，避免了現(xiàn)場計量的種 種弊端和漏洞;加快了物資信息傳遞速度，規(guī)范了計量業(yè)務(wù)流程,提高了物流速度和管理水平。
1.引言
冶金鋼鐵行業(yè)產(chǎn)能高，物流量和信息量都非 常龐大,傳統(tǒng)的現(xiàn)場計量模式強(qiáng)度高、效率低、人 員數(shù)量多,易產(chǎn)生漏洞且不便于監(jiān)管，在定程度 上制約生產(chǎn)。無人值守計量模式可提高計量效 率、大大節(jié)省管理人員和計量員，并對計量員進(jìn)行 集中管理，從根本上杜了現(xiàn)場值守發(fā)生的計量 舞弊行為。同時無人值守計量模式與現(xiàn)代化鋼鐵 企業(yè)的建設(shè)目標(biāo)和鞍鋼“高起點、少投入、快產(chǎn)出” 的管理理念及管理模式相得益彰。冶金鋼鐵行業(yè) 的現(xiàn)狀以及現(xiàn)有控制技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，使 得鞍鋼遠(yuǎn)程集中計量系統(tǒng)的建立和應(yīng)用成為可 能。針對鞍鋼計量廠現(xiàn)狀，自行設(shè)計、施工的鞍鋼 遠(yuǎn)程集中計量系統(tǒng)于2009年投人使用。系統(tǒng)利用 計算機(jī)監(jiān)控及音頻、視頻傳輸設(shè)備,成功應(yīng)用局域 網(wǎng)、視頻監(jiān)控、光纖通信、聲光報等技術(shù)，充 分整合了軌道衡、皮帶秤等計量設(shè)備,完整地解決 了在分散、危險環(huán)境下的計量問題,建立了個信 息快速流通、數(shù)據(jù)實時交換的平臺，完成了計量數(shù) 據(jù)的實時采集、傳遞和分發(fā)以及每個衡器的全方 位視頻監(jiān)控，實現(xiàn)了無人化、智能化計量。
2.系統(tǒng)構(gòu)架
該系統(tǒng)通過鞍鋼ATM網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控、語音對講、壓腳開關(guān)裝置、計量單自動打印、遠(yuǎn)程儀表數(shù) 據(jù)采集等技術(shù)和設(shè)備，運用了 C / S架構(gòu)，通過大脫 硫軌道衡集中計量室計算機(jī)端,實現(xiàn)與各個衡 器和現(xiàn)場設(shè)備的信息交互。光纖網(wǎng)是數(shù)據(jù)、信號 和信息的傳遞通道;自動采集和上傳物資計量數(shù) 據(jù);計量員通過監(jiān)控識別車號;視頻、語音設(shè)備實 現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和聲音報;壓腳開關(guān)裝置判斷衡器 上是否有車。大脫硫軌道衡集中計量室實時監(jiān)控 計量過程,保存物資計量過程的錄像，從而實現(xiàn)遠(yuǎn) 程無人值守計量n1。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。
3.系統(tǒng)功能
地磅遠(yuǎn)程集中計量系統(tǒng)主要由現(xiàn)場計量管理、視 頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)管理和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等4部分組成。
3.1現(xiàn)場計量管理系統(tǒng)
現(xiàn)場計量管理系統(tǒng)由軌道衡機(jī)械秤體、稱重 傳感器、A/D通道、本地計算機(jī)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系 統(tǒng)、來車預(yù)系統(tǒng)等相結(jié)合所組成。車輛通過鐵 水軌道衡秤體前端時，壓腳開關(guān)裝置激活來車預(yù)系統(tǒng)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)開始錄像。當(dāng)車輛經(jīng)過鐵 水軌道衡秤體時進(jìn)人計量狀態(tài)。計量管理系統(tǒng)通 過分析A/D通道傳入的重量數(shù)據(jù)，進(jìn)行動態(tài)邏輯判 斷,實時準(zhǔn)確計算出每罐鐵水重量，保存秤臺零點 和重量波形，同時將重量數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳送到數(shù) 據(jù)庫服務(wù)器中。車輛*經(jīng)過秤體后，視頻監(jiān)控 系統(tǒng)將錄像文件保存在錄像監(jiān)控計算機(jī)硬盤中， 并通過網(wǎng)絡(luò)傳到服務(wù)器。計量數(shù)據(jù)可按需求在遠(yuǎn) 程打印。由于網(wǎng)絡(luò)情況比較復(fù)雜，鞍鋼遠(yuǎn)程集中 計量系統(tǒng)還考慮了網(wǎng)絡(luò)通斷的情況，不論網(wǎng)絡(luò)斷 開還是通暢,計量數(shù)據(jù)都保存在本地數(shù)據(jù)庫中。
3.2視頻監(jiān)控系統(tǒng)
攝像將視頻信號傳送到視頻采集卡，將圖 像壓縮處理后，通過視頻軟件讀取采集到的視頻 信息并顯示，可以從監(jiān)控計算機(jī)窗口看到現(xiàn)場的 實時圖像，當(dāng)有車輛過秤時視頻監(jiān)控系統(tǒng)開始錄 像和停止錄像,并將錄像文件保存,把文件名與本 列車計量信息共同存入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，用戶可以 隨時査看歷史過秤錄像|21。網(wǎng)絡(luò)中其他有權(quán)限用 戶也可以查看現(xiàn)場錄像及過秤數(shù)據(jù)?？梢哉{(diào)整攝 像角度，以便在佳位置觀看過衡情況。
3.3網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)
由于無人值守遠(yuǎn)程計量是通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實 現(xiàn)的，因此網(wǎng)絡(luò)管理在此系統(tǒng)中非常重要。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)主要包括用戶權(quán)限管理、每臺秤計量數(shù) 據(jù)查詢、服務(wù)器參數(shù)設(shè)置、計量點參數(shù)設(shè)置、報表 累計打印等功能。在用戶管理中，管理員可對各 點用戶進(jìn)行權(quán)限分配，限制其操作功能。在網(wǎng)絡(luò) 管理系統(tǒng)中，可查看任意計量點的過秤數(shù)據(jù)，瀏覽 視頻錄像、査詢等，可將查詢出的內(nèi)容打印、生成 計量單。報表累計功能可以任意選擇累計項目， 按時間段生成日報、月報、年報，還可對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù) 庫進(jìn)行管理、備份和刪除某個時間段的數(shù)據(jù)。
3.4數(shù)據(jù)庫服務(wù)器
鞍鋼遠(yuǎn)程集中計量系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器安置在 股份公司計量廠計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房，所有計量 數(shù)據(jù)全部保存在服務(wù)器中，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器設(shè)有密 碼,數(shù)據(jù)庫本身也設(shè)有密碼，雙重密碼保證了數(shù)據(jù) 安全可靠' 操作系統(tǒng)采用Windows XP，數(shù)據(jù)庫采 用PowerBuilder6.5，客戶端/服務(wù)器程序為Visual Basif6.0，運行環(huán)境為 Microsoft.NET Frainework2.0Q 應(yīng)用軟件包括動態(tài)軌道衡程序執(zhí)行文件 dtgdh2008.exe,動態(tài)軌道衡本地參數(shù)數(shù)據(jù)庫 MySystem.mdb、制表程序執(zhí)行文件 HqgI-clientl-4.exe、制表程序本地數(shù)據(jù)庫jlhql-4.db。
4.技術(shù)特色
木系統(tǒng)利刖遠(yuǎn)程監(jiān)控搭建了軌道衡、皮帶秤 等衡器組成的無人值守智能化實時計量平臺，涵 蓋了所有的計景業(yè)務(wù)，計量業(yè)務(wù)均通過本系統(tǒng)統(tǒng) 操作和管理，所有物資計量報表均通過本系統(tǒng) 統(tǒng)計和打印。
系統(tǒng)實現(xiàn)了鐵水生產(chǎn)的信息跟蹤，為合理組織 生產(chǎn)提了可靠依據(jù)與數(shù)據(jù)支撐，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共 享。達(dá)到了精細(xì)管控鐵水、減少漏洞、降低勞動強(qiáng) 度、提高生產(chǎn)效率、簡化信息集成的目的，成為鞍鋼 股份有限公司生產(chǎn)過程中*的信息環(huán)節(jié)。
軌道衡網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)軟件采用了 C / S結(jié)構(gòu)， 除了具有靜態(tài)計量、動態(tài)計量、數(shù)據(jù)査詢、報表打 印等般功能外，還與視頻監(jiān)控相結(jié)合，實時顯示 秤臺圖像，并可以通過錄像回放査看過秤情況，自 動保存重量波形，方便分析查找問題。
軌道衡工作軟件的邏輯判別采用了模糊理 論,所以在列車高速、低速、停車等任意方式運行 情況下，均能達(dá)到高精度的準(zhǔn)確識別。在軌道衡 計量系統(tǒng)界面中，可以統(tǒng)計車輛過秤速度，為保證 車輛動態(tài)計量結(jié)果的準(zhǔn)確性，機(jī)車在通過軌道衡 秤體時的速度不允許超過10km/h。
5.實施效果和應(yīng)用前景
本系統(tǒng)操作簡便,減少了人工操作流程。通 過大脫硫軌道衡集中計量的遠(yuǎn)程監(jiān)控，能夠?qū)崟r 掌控衡器現(xiàn)場計量情況。應(yīng)用該系統(tǒng)后，大大提 高了計量效率，節(jié)省了大量管理人員和計量員，實 現(xiàn)了對計量員的集中管理，從根本上杜了現(xiàn)場 值守可能發(fā)生的計量漏洞，減少了手工操作的失 誤和計量異議，提高了計量速度和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度,實 現(xiàn)了計量檢斤現(xiàn)代化管理,大地提高了經(jīng)濟(jì)效 益。遠(yuǎn)程集中計量系統(tǒng)的成功運行，方面可為 其他衡器項目提借鑒，成為可復(fù)制、可推廣的平 臺，大大縮短項目周期、節(jié)省項目成本、提高項目 質(zhì)量和應(yīng)用效果;另方面，遠(yuǎn)程集中計量系統(tǒng)的 技術(shù)與應(yīng)用在國內(nèi)鋼鐵行業(yè)中處于水平，能 夠促進(jìn)在國內(nèi)其他鋼鐵企業(yè)中應(yīng)用和推廣。此 外，本系統(tǒng)的無人值守技術(shù)還可以用于其他行業(yè)， 具有明顯的示范作用和推廣價值。