摘要：为了响应国家“两化融合”大形势，以提升企业信息化的要求，对某钢铁企业原有的有人值守计量系统进行了设计改造，系统通过信息化手段将射频技术，计算机技术，数据库技术等集成在一起，建设成了无人值守远程计量系统。系统的应用，实现了该企业计量系统的远程集中监控，提升了企业信息化能力和计量效率。
关键词：无人值守；信息化；远程计量
引言
计量系统作为宣钢产销管理等信息化系统中的一个环节，已经与其进、出厂及厂内物流集成为一个整体，计量系统的信息化水平已经达到国内先进水平。但随着宣钢计量信息化水平的提高，与之相应的计量管理模式却并未改变，仍采用司磅人员在现场的计量方式。这种计量模式随着企业规模的扩大及人力资本的提高，越来越难以适应企业的快速发展：凸显人工成本较高，磅秤布局分散、管理不便，容易带来管理漏洞等问题。采用无人值守的远程计量模式是解决以上问题的有效手段。
1系统设计基本原则及规范
1.1设计基本原则
在充分吸收借鉴当前国内外信息化建设成功经验，结合厂矿自身信息化管理系统的特点和需求，以物联网技术为平台，通过梳理操作流程和业务数据流程，开发相应的应用软件，在充分利用厂矿原有硬件资源的基础上，努力实现以最少的硬件投资成本完成计量系统所需的计量数据，因此基于物联网的无人值守远程计量系统的设计要考虑如下基本原则：系统的安全性与可操作性相结合。一个无人值守的计量系统必须是高效稳定的系统，能提供全天候的连续运作。对于安装的工作站、终端设备、网络设备与布线系统，必须能适应严格的工作环境，以确保系统稳定。系统内部要部署相关安全措施，有效地确保系统各个层次的安全，关键业务系统采用达到C2级别的操作系统。对数据访问进行授权及控制，同时系统必须有可靠、安全的数据备份、恢复系统，并建立较为完备的网络防御系统，以确保各系统的应用和数据的安全性。系统在操作过程中应具备快捷方便的人机界面功能，提供信息共享与交流、信息资源查询与检索等有效工具，能提供易于使用的数据库功能，使用户能随时查询信息及制作所需的报表。
技术的先进性与实用性相结合。根据无人值守远程计量系统的技术特点，在自动完成远程集中计量等功能的基础上，不盲目追求系统的高档次，要根据当前厂矿的实际情况，选用的产品及技术既要有很好的实用性，又能符合当代信息技术发展趋势，既有先进性又为后续发展留有发展空间。数据的实时性与完整性相结合。远程计量系统作为信息化生产管理系统的一部分，计量系统采集的数据信息不能作为孤岛信息独立存放，应该作为信息化生产管理系统的共享数据进行统一存储、管理和调度，以提高计量数据的利用率。因此计量系统采集的计量数据信息不但是准确的，格式是标准的，更应该能及时上传和包含监控视频在内的完整信息。模块的可维护性与可扩展性相结合。系统从硬件设备的选型、应用软件系统的功能开发等方面都要进行模块化设计，保证在系统局部发生故障时，维护人员能尽快发现并能及时处理，避免故障扩大并影响信息化管理系统的正常运行。同时随着生产规模的不断扩大和业务的深入发展，将来应不断有新的设备或工艺的加入，因此还要充分考虑未来系统扩展的便利性和在线扩展的技术可行性。
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1.2设计规范
根据上述原则，基于物联网的无人值守远程计量系统应遵循的设计规范主要有：《低压配电设计规范》（GB50054－95）、《电力工程电缆设计规范》（GB50217－2007）、《计算机场地通用规范》（GB/T2887－2000）、《电磁兼容EMC第4－2部分：试验和测量技术静电放电抗扰度试验》（IEC61000－4－2－2008）、视频安防监控系统技术要求（GA/T367－2001）、《用电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收暂行技术规范》、10/100Base－T以太网端口TCP/IP协议、《以太网10BASE－T标准》IEEE802．3、《以太网100BASE－T标准》IEEE802．3U、《软件开发规范》（ISO9001－2000）、《计算机软件测试文件编制规范》（GB/T9386－2008）等，同时还要考虑厂矿内部各管理规范、标准及管理要求。
2关键技术
2.1数据采集
采用8142传感器加托利多智能仪表的形式来完成。8142是专门用于配接托利多数字式传感器的磅重显示仪，可接收来自数字式传感器的数据经过模数转换后的数字信号，通过计算机的串口以连续输出方式传给计算机系统。计量数据采集原理：每台衡器仪表数据通过RS232串口服务器进行数据传输，终端计算机可虚拟出每台衡器仪表的串口，实现数据实时传输及软件编程读取重量数据，票据统一集中打印，人员异地集中计量，数据采集系统如。
2.2RFID车号识别
利用RFID物联网技术实现对车号的自动识别：对车辆安装无源电子标签并采取自动读取数据的方式，车辆识别均由计算机自动控制。每张标签ID号唯一，并与车号在系统内绑定，防止伪造，有效防止套牌车辆进厂；记录数据自动保存，可以堵塞人为干预的漏洞。
2.3ID卡技术应用
进出厂物资管理采用ID卡技术：系统应用无源射频ID卡，在工作中无需电源，成本低、寿命长、识别范围广、准确率高且防拆。ID卡通过承载计量单、质检单等信息，代替人工手写计量单，避免了人工计量造成的计量漏洞，保证了计量的准确性，提升了物资计量的效率和水平，实现了车辆信息和计量管理信息系统的有关信息合理地双向流动。
2.4定位系统应用
系统采用对射式光栅电检测技术，光栅定位有发光器和收光器两种开关。当汽车进入光栅区域时，阻断发光器和守光器之间的信号对射，光电开关产生检测开关的信号并将相应的信号发送至对应的控制单元，控制单元经过逻辑运算对相应信号进行处理以判断车辆是否完全上称。红绿灯装置用来检测车辆信号，判断计量车辆是否停放到位，仪表是否归零。有效地防止车辆压秤偷逃计量重量，保证重量采集准确。
2.5数据叠加功能
将前端计量仪表数据通过RS232接口接入前端摄像机，由前端摄像机对仪表数据进行数据采集及协议分析，然后直接叠加到前端高清摄像机主码流中。实时监控端可以直接通过视频终端播放实时图像及仪表称量数据，实时地监控车辆上磅状态及重量变化，也可以直接录制到视频管理平台中，方便日后取证进行视频回放，实现真正意义上的图像及数据的合成。形成了计量过程信息的可追溯性。
2.6视频监控系统
视频监控系统通过对车辆上下磅进行实时拍照、录像并及时存档，可实现对现场计量及时有效地监控，也方便后续突发计量问题时，可及时调取计量监控录像解决问题争端。依托某钢铁公司现有的网络系统，考虑到媒体视频流在网络上传输需要占用较大的带宽，为保证稳定可靠地运行，建议计量数据网络链路与视频链路完全物理隔离，采用抽芯复用光纤资源的方式。
结语
通过视频和语音设备实现系统远程交互，使计量监控中心具备了“千里眼”和“顺风耳”的功能。从而达到有效地规避计量作弊，实现企业阳光计量、公正计量。系统的实施不但探寻到了用信息技术解决企业管理中存在问题的有效途径，而且给企业带来了可观的经济效益和管理效益。
参考文献：
[1]董煜.基于以太网技术的无人值守地磅系统设计[D].齐鲁工业大学，2015.
[2]陶家晋，李雅鹏.物联网技术在钢铁企业计量管理中的研究与应用[J].中国计量，2017（03）：29-30.
论文作者:王威
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/9
标签：系统论文; 数据论文; 技术论文; 车辆论文; 信息论文; 视频论文; 厂矿论文; 《防护工程》2019年第2期论文;