冷轧无人自助计量系统应用

靳胜利，刘薇，邹丹,李东生,王磊,王亚平

(安阳钢铁集团有限责任公司)

摘  要：简要介绍了无人自助计量系统的设计与应用，并结合冷轧当前MES的业务应用情况，实现了和库房发货流程的自动对接，同时对门岗车辆进出进行了自动控制。通过系统运行，达到了减掉现场计量人员，提高计量效率的目的，也为其它类似的现场应用提供了一定的参考。

关键词：自助计量；自动控制；设计应用

Application of cold rolling unmanned self-measurement system

Jin Sheng-li，Liu Wei，Zou Dan，Li Dong-sheng，Wang Lei，Wang Ya-ping

（ Anyang Iron and Steel Group Co.，Ltd.）

Abstract：The article briefly introduced the application of the unmanned self-measurement system, and combined with the current business application of Cold Rolling MES, realized the automatic docking with the warehouse delivery flow, and at the same time automatically controled the entry and exit of vehicles at the gate. It has achieved the goal of reducing the number of measurement personnel in the field and improving the efficiency of measurement. It also provided some reference for other similar field applications.

Key Word：Self-measurement；Automatic control；Design and application

0前 言

随着安钢1550冷轧全流程全工序转变为正常生产经营模式，进出物资大量增加，冷轧现有汽车衡人工过磅计量已经不能满足进出厂物资、成品卷销售外发以及大宗耗材的计量需要。人工抄录核对计量数据，计量信息不能共享，计量员、财务、纪检等部门人员去现场计量耗时耗力，计量工作效率低下的问题日益突出，需要借助先进成熟技术解决当下问题。

为响应集团公司有关优化人力资源、借助信息化技术手段，达到各类生产经营指标数据化、自动化、信息化、计量标准化的要求，决定通过设计一套无人自助远程计量系统，对冷轧唯一的汽车衡计量进行改造升级，达到解决问题的目的，同时减掉计量人员现场计量，实现自助远程计量并与三级MES进行通信，做到信息共享、高效利用。

1 系统的设计任务与原则

    通过调整、优化物流业务流程，以采购物流和销售物流为主轴，充分整合采购、销售、门岗、计量、仓储，并结合多种防作弊手段，利用自动化控制技术、网络技术、视频技术、计算机数据库技术等，构建完整独立的物流信息化系统，实现远程可操控计量管理系统和现场计量实时监控自助计量系统，提升计量物流效率、计量控制水平和堵作弊漏洞。

1.1 系统设计任务

本系统具体需要完成的任务有：

    （1）物资采购入厂管理：实现自助计量采购入厂管理模式，范围包含：车辆进厂预登记、进厂车牌自动识别、自助计毛重、现场收货、自助回皮出厂等全流程在线管理，减少人为数据录入环节，避免数据不一致等情况。

    （2）销售出厂管理：实现成品钢卷、产线副产品、废旧物资等业务的自助计量销售管理模式，范围包含：进厂预登记、自助计皮、自助计毛刷身份证出厂等全流程在线管理。

    （3）对现场汽车衡进行改造，实现自助计量，车辆记录全程实现录像，重量计量过程实现及时拍照记录。对现有业务大门，实现车辆进出厂自动识别车号建立进出厂台账，岗位操作人员由现有安环部提供。

    （4）汽车计量衡器的计量过程实现防作弊管理，出具标准的汽车衡计量数据明细、统计报表。

    （5）建立计量管控中心；建立性能稳定可靠的服务器系统；系统提供独立的权限管理，实现权限、角色的分级管理模式。

1.2 业务流程

    冷轧汽车衡自助计量业务主要是处理物资的进出，针对物资的采购和销售，物流规划在提高计量效率、降低计量成本的同时，对物流整体运转效率有很大的提高、减轻各业务环节诸多繁琐的手工统计台帐，实现物流实绩与信息流的同步，为企业各级管理层提供实时准确的物流信息。

（1）汽运物资进厂采购流程如图1

图1:汽运物资进厂采购流程(外购热轧卷进厂)

    （2）汽运物资出厂销售流程如图2

图2:汽运物资出厂销售流程(钢卷出厂)

1.3 设计原则

    设计实施上重点考虑以安全可靠为基础，现场能够得到实际应用为前提，技术上的先进性和可扩充性为支撑，来满足现场实际需要。

   （1）安全可靠原则。系统基于WINDOWS及ORACLE架构，采用角色操作权限控制、系统日志监督等手段防止系统数据被窃取和篡改来提高安全性；硬件采用冗余设计，并与其它网络物理隔离，软件采用数据备份恢复、数据日志、故障处理等措施进行保障，确保系统可靠。

   （2）实用性原则。以现场实际应用为前提，满足现场使用要求，接口及界面设计人性化，界面美观大方，操作简便实用。

   （3）先进可扩充性原则。采用先进、易维护、易扩展的相关硬件设备；采用当下主流的模块化系统结构，确保其为先进的、开放的体系结构，需要增加称重计量点时，只需要增加硬件设备，软件功能具有扩展性；以参数化方式设置系统硬件设备的配置、删减、扩充，系统地管理软件平台，系统地管理和配置应用软件，使之获得较好的可维护性和可移植性，通用性好。

2 系统功能设计

结合现场实际，为了提高计量的准确、可靠、高效性，堵住计量中人为误差及人为作弊等漏洞、降低企业管理成本及资源损耗，特制定详细的系统架构以及现场设备布局。

2.1 系统架构

    依据冷轧实际情况,进行系统架构的规划布局,以高效可靠实用为基础,具体架构如下图3所示。

图3：无人自助计量系统架构

2.2 现场设备布局

    结合现场实际尺寸布局，将需要进行现场安装调试的设备进行布局设计，其大致的安装布局框架大致如图4所示。

图4：现场设备布局框架

2.3计量防作弊设计

计量系统采用多种防作弊手段，以确保防止计量作弊和异常情况有据可查：

（1）整个过程实时监控，对整个衡器、车辆前后、司机等24小时不间断录像，录像存储时间根据集中存储服务器的空间决定，可以支持3个月。

（2）计量完成时4张现场车辆照片抓拍留存，然后保存到服务器上；异常车辆照片与录像单独保存；计量记录修改系统自动记录，修改痕迹可查。。

（3）历史皮重比较，计量皮重时如皮重与历史皮重平均值或上次皮重差值超过规定范围（千分之三），系统自动提示司机。

（4）皮重变化曲线，可查询车辆的皮重历次重量，并根据变化自动绘制变化的曲线图；车位自动判断，通过红外对射进行车位判断，防止压秤作弊。

（5）计量照片对比，当车辆回皮或者计毛出净重时，系统自动显示前次照片，可查看照片判断是否是前一车。

（6）物流的进厂、收发货、计量等环节，自动校验前期业务是否完成，防止业务环节漏项造成作弊。

2.4 系统功能特点

（1）远程手动计量。当司机进行远端寻求帮助时，调度员通过视频监督整个计量过程，调度员干预计量过程时，系统自动切换到远程手动计量功能，由调度协助完成计量。

（2）现场自助计量。自动计量时，司机下车，在身份证读卡区域放置身份证，系统等待重量稳定，自动保存重量，提示司机计量完成，司机取回计量打印小票和身份证，司机开车下称完成计量。

（3）自动判断毛皮。系统根据车辆历史皮重，自动判断当前计毛还是计皮，如没有历史皮重，系统根据设定的最大皮重值判断毛皮。自动判断毛皮能够减少人工判断误差，减少操作量。

（4）视频录像拍照。汽车衡现场24小时不间断录像，录像直接保存在现场的硬盘录像机中，避免了网络终端录像无法保存；计量重量确定时对现场进行照片，包括衡器、前车牌、后车牌、车厢内部等进行拍照，照片自动上传到照片存储服务器中；计量拍照时，系统将当时的重量自动、车号与照片合在一起，查看照片时可直接看到重量，防止作弊；计量录像和照片可通过计量记录进行查询。

（5）语音对话。计量过程中司机需要与调度进行交流的，可通过远程对话功能与调度进行对话进行远端求助。计量过程有语音提示操作，司机在等待计量的过程中，系统都有语音提示司机进行操作，系统的录音是专业播音员进行录制的。

（6）系统时钟同步。系统自动同步数据库服务器的时间，并自动校正计量终端和视频服务器的时间，以保证计量数据与视频照片信息同步。

（7）车位停放自动判断。通过衡器两端的红外对射栅栏自动判断车辆是否正确停放，当车辆没有停到指定范围或压秤时，系统将提示计量没有准备好或请司机下称。

（8）红绿灯指挥上下秤。在衡器两端安装有红绿灯，红绿灯显示叉号红灯，表示汽车衡没有准备好或衡器上有称重重量。无重量显示箭头绿灯，当车辆计量完成车下秤后，衡器回零红绿灯变成绿灯。司机对红绿灯都非常的敏感，司机根据红绿灯上下秤，保证衡器能够每次回零，计量准确。

（9）计量终端实时监控维护。在服务器更改终端配置信息，通过发送远程命令更新现场的配置参数。现场计量终端再启动时也可自动从服务器进行配置文件进行下载。通过远程控制现场终端进行一些操作，如重启系统、上传数据、下载数据等。

（10）计量凭证自动打印及实时业务数据分析。计量出净重后，系统根据业务设定的计量凭证数自动进行打印。同时，系统可以进行车流量、运输量、衡器业务量进行实时报表统计，并以图表的方式进行显示。

3现场应用效果

 2018年5月份投用后，真正实现了汽车衡的无人自助计量，提高了工作效率，减少了现场计量人员。最明显的效果如下：

（1）考虑到汽车运输司机通常都携带身份证，采用了自助刷卡识别汽车司机身份证的方式，代替领卡刷卡回收的传统的计量识别方式，减少IC刷卡回收设备的投入，节省了资源和发卡成本，提高了计量效率，并能够实时动态监控汽车司机的变化情况。

（2）现场实时和调度语音沟通，出现问题可以及时联系调度进行计量指导。

（3）实行谁的业务谁负责的管理方式，凡是相关业务的计量，司机出现计量问题能够及时联系相关业务人员进行处理，同时也分清了业务职责。

（4）计量数据和监控照片同步，保持数据的准确可靠，减少了人为因素的干扰。

（5）利用技术手段减掉汽车衡现场计量人员4人，达到了公司提倡的利用信息化技术手段减人的目的。

（6）和冷轧厂发货流程自动对接，实现了计量超差的自动比对核实，减少人工计算误差千分之三的同时，达到对出厂车辆的重量超载监控的目的。                    

4结束语

本系统的投入运行，实现了系统的总体功能，取消了传统的汽车领卡刷卡还卡的繁琐计量流程，借用现代化智能化技术手段，达到了减人增效的目的。本系统具有广泛的通用普及性，相同类似的业务都可以进行借鉴推广使用，管理思路清晰的前提下具有实用性很强的推广应用价值。

5 参考文献

[1] 郜海明，郭太祥，李雪芹.车辆卫星定位监控系统在安钢汽运物流管理中的应用［J］.河南冶金，2016, 24(5)；48-51