一種新的電子地磅稱重系統(tǒng)解決方案

隨著新技術(shù)的發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)稱重管理要求的提高，如何有效地管理稱重?cái)?shù)據(jù)，提高工作效率，屏蔽現(xiàn)場(chǎng)人為因素，提高企業(yè)信息化管理水平，是各企業(yè)共同的管理需求，本文提供了一種新的電子地磅稱重系統(tǒng)解決方案，將有效解決電子地磅稱重過程中遇到的種種難題，提高稱重效率.

糧食是人類生存的必需品，儲(chǔ)藏足夠的糧食對(duì)穩(wěn)定國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、防備戰(zhàn)爭(zhēng)、荒災(zāi)以及其他突發(fā)性事件起到至關(guān)重要的作用。一直以來，電子地磅稱重管理工作都是糧食儲(chǔ)藏管理中的重點(diǎn)工作。往往磅房遠(yuǎn)離管理部門，司磅人員的工作得不到有效監(jiān)控，而且每天大量的手工填單和計(jì)算工作極易發(fā)生錯(cuò)誤。另外，隨著糧食近年來價(jià)值的逐漸升高，無線遙控作弊、車輛不完全上稱作弊、多臺(tái)車同時(shí)上稱作弊、利用皮重大小作弊、車輛空車夾帶作弊、以次充好-魚目混珠作弊、更換車輛車牌作弊及內(nèi)外勾結(jié)-監(jiān)守自盜等作弊現(xiàn)象越來越多，手段也層出不窮。這些作弊情況如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，會(huì)給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。針對(duì)這些作弊形式，我公司研發(fā)了一種新的稱重系統(tǒng)，可有效防范多種利用電子地磅作弊的行為。

此外，因?yàn)?/span>電子地磅稱重系統(tǒng)涉及軟硬件過多，涉及線路繁雜，為進(jìn)一步簡(jiǎn)化系統(tǒng)安裝流程，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，我公司研發(fā)了一種新的電子地磅稱重系統(tǒng)，本文將簡(jiǎn)要介紹該電子地磅稱重系統(tǒng)。

1.電子地磅稱重系統(tǒng)研究

本文提出了一種基于 RFID 的電子地磅稱重系統(tǒng)方案，在一套系統(tǒng)中自動(dòng)完成運(yùn)糧車輛從遠(yuǎn)距離RFID讀寫器及天線讀取車輛掛鎖、檢車地感線圈檢測(cè)車輛到達(dá)、紅綠燈開啟、欄桿機(jī)開啟、防砸地感線圈感應(yīng)、遮擋檢測(cè)器檢測(cè)車輛是否完全上磅、兩個(gè)槍型攝像機(jī)及一個(gè)球型攝像機(jī)分別監(jiān)控車頭、車位和車頂?shù)那闆r，語音合成廣播設(shè)備合成語音并通過功放播送語音提示等地磅稱重的所有環(huán)節(jié)。

電子地磅稱重系統(tǒng)由磅房?jī)?nèi)控制設(shè)備和磅房外稱重設(shè)備兩部分組成。磅房?jī)?nèi)的設(shè)備主要由電子地磅操作臺(tái)、語音合成廣播設(shè)備和顯示屏三部分組成。磅房外的設(shè)備由球型攝像機(jī)（簡(jiǎn)稱球機(jī)）、電子地磅和以地磅中心呈中心對(duì)稱的兩組設(shè)備設(shè)施組成，從左到右分別為停止線、速度提示牌（限速 5 公里）、檢車地感線圈、槍型攝像機(jī)（簡(jiǎn)稱槍機(jī)）、遠(yuǎn)距離 RFID 讀寫器及天線、防砸地感線圈、紅綠燈、欄桿機(jī)、紅外對(duì)射裝置，如圖 1 所示。

該地磅稱重系統(tǒng)主要特點(diǎn)是在一個(gè)操作臺(tái)面上自動(dòng)完成車輛稱重的整個(gè)過程，減少了人工職守的成本，有效避免了稱重車輛不完全上磅、記錄員記錄重量不準(zhǔn)備等故意或非故意行為造成的車輛稱重結(jié)果不準(zhǔn)確等行為，保障了買賣雙方的合法權(quán)益。

2 稱重控制設(shè)備研究

電子地磅稱重系統(tǒng)在提高稱重效率、預(yù)防稱重作弊方面效果顯著，但是由于整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)硬件設(shè)備較多，在系統(tǒng)實(shí)施過程中線路較為繁雜，在設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)排查困難，且磅房使用的主機(jī)為普通機(jī)器，容易造成病毒侵入無法正常稱重的現(xiàn)象，在這種情況下，研發(fā)一款控制設(shè)備勢(shì)在必行。文章中提供的控制設(shè)備內(nèi)部集成各種專業(yè)定制的模塊提供豐富的外圍接口，能滿足各種外圍設(shè)備的接口要求。主要模塊包括：高性能工業(yè)主板、交換機(jī)路由器模塊、光電隔離 IO 模塊、語音功放模塊、24V DC 電源供電模塊，這些模塊的連接圖如圖2.

具體描述如下：

（1）高性能工業(yè)主板：該模塊采用高性能工業(yè)級(jí)主板，采用INTEL雙核處理器，配置4G 1333MHZ高速內(nèi)存，最大可擴(kuò)展為8G,配置32G固態(tài)盤，集成RTL千兆網(wǎng)卡，性能強(qiáng)勁，基于該主板，本專利產(chǎn)品提供了 8 路 USB2.0 接口、VGA 接口、HDMI 接口、SPK 接口、MIC接口等常用接口，以便外接鼠標(biāo)、鍵盤、顯示器、打印機(jī)、USB接口的讀卡器等設(shè)備，方便用戶使用。

（2）操作系統(tǒng)：該模塊采用WES7嵌入式操作系統(tǒng)，該操作系統(tǒng)的使用方式和普通WIN7完全相同，這樣用戶使用起來并不會(huì)覺得陌生，該系統(tǒng)能穩(wěn)定運(yùn)行基于普通WIN7開發(fā)的應(yīng)用程序，并且該操作系統(tǒng)是為本專利產(chǎn)品中的主板定制的嵌入式操作系統(tǒng)，裁剪掉了與硬件無關(guān)的部分，使得該嵌入式系統(tǒng)體積小，占用資源遠(yuǎn)低于普通操作系統(tǒng)，工作效率遠(yuǎn)高于普通操作系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)還具有免維護(hù)，防病毒，快速啟動(dòng)等特性，為系統(tǒng)的穩(wěn)定工作提供了保障。

（3）光電隔離 IO 模塊：該模塊具有 8 路輸出量，8 路輸入量，全部采用光電隔離，在保證輸入輸出功能正常實(shí)現(xiàn)的前提下，使得本專利產(chǎn)品內(nèi)部與外部設(shè)備之間很好的隔離開來，防止外部設(shè)備對(duì)本專利產(chǎn)品的正常工作產(chǎn)生干擾甚至損壞本產(chǎn)品；8 路輸出為 8 路繼電器輸出，共 8 路常開觸點(diǎn)，8路常閉觸點(diǎn)，最大切換電壓為250VAC/24VDC，最大切換電流為 15A；8 路輸入同樣為光電隔離，可以靈敏的檢測(cè)到 5~15VDC 電壓信號(hào)。所有這些輸入輸出量都是通過插頭引出的，道閘、紅、綠、報(bào)警燈、地感線圈、紅外對(duì)射器等開關(guān)量控制或者能產(chǎn)生開關(guān)量信號(hào)的設(shè)備都可以通過航空插頭與本設(shè)備直接對(duì)接，這樣既減少了接線量，同時(shí)提高了線路的可靠性。

（4）交換機(jī)路由器：該模塊集成了交換機(jī)路由器模塊，并且自帶無線 WiFi，有線傳輸率為10/100Mbps，無線傳輸率為 300Mbps，內(nèi)置防火墻，支持802.11b,802.11g802.11a等多種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，基于該模塊，本專利產(chǎn)品具有1路WAN口，10路LAN口，都為通用型RJ45接口，可為多路設(shè)備提供安全穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，直接外接攝像頭、LED屏等基于網(wǎng)口的外圍設(shè)備。

（5）語音功放模塊：該模塊內(nèi)部集成的語音功放模塊，主要分為兩個(gè)部分，一部分為數(shù)字語音部分，另一部分為 HIFI 級(jí)大功率功放部分，數(shù)字語音部分采用訊飛公司最新推出語音合成芯片，是業(yè)界最好的語音合成芯片，合成的語音具有音色甜美、音質(zhì)優(yōu)異、順暢自然等突發(fā)優(yōu)勢(shì)，可將多種文本轉(zhuǎn)換為語音輸出，HIFI級(jí)大功率功放部分為甲類功放，最大輸出功率為250W,使其即使在嘈雜的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下，依然能保證良好的輸出效果，語音部分的輸入端在本專利產(chǎn)品的內(nèi)部與主板直接相連，輸出端與功放的輸入端直接相連，功放的輸出端通過本專利產(chǎn)品外部的帶旋鈕的接線端子引出，工作時(shí)通過軟件，工控主板能控制數(shù)字語音部分合成語音信號(hào)，并通過功放輸出，外部通過接線端子外接定阻音箱，即可實(shí)現(xiàn)語音播報(bào)。

（6）24V DC 電源供電模塊：該模塊內(nèi)部還集成了 4 路 24V DC的電源，可供現(xiàn)場(chǎng)其它設(shè)備來使用，該電源具備過壓及過流保護(hù)，以保證現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備正常安全的工作，這 4 路電源均通過插頭引出，外圍設(shè)備可通過插頭直接連接。

（7）RS232 接口：該模塊外設(shè) 4 路 RS232 接口，可用于外接稱重傳感器等各種基于 RS232 通訊的設(shè)備。

3 應(yīng)用驗(yàn)證與結(jié)論

（1）實(shí)現(xiàn)無人值守電子地磅或減少電子地磅職守的人數(shù)，減員增效。現(xiàn)有重量計(jì)量的實(shí)現(xiàn)主要有兩種情況，一是人工讀數(shù)，手工紙質(zhì)記錄重量；二是采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)但仍需要人工確認(rèn)重量的半自動(dòng)電子記錄方式。第二種情況采用了半自動(dòng)的電子化作業(yè)，雖然比第一種情況先進(jìn)，但是仍然需要人工值守，而且值守人員的工作量又不大，浪費(fèi)人力資源。

（2）避免稱重記錄員記錄錯(cuò)誤，杜絕稱重過程中的人工舞弊行為，避免糧庫損失。人工計(jì)算買進(jìn)或賣出的貨物的重量，至少存在以下問題：可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取、記錄錯(cuò)誤的情況，以及計(jì)算買進(jìn)或賣出的貨物的重量出現(xiàn)錯(cuò)誤，或者由于記錄員的記錄習(xí)慣出現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取、記錄、計(jì)算買進(jìn)或賣出的貨物的重量不精確，以及在數(shù)據(jù)讀取、記錄、計(jì)算買進(jìn)或賣出貨物的重量的過程中出現(xiàn)人工舞弊行為，有意篡改毛重、皮重、貨物的重量等數(shù)據(jù)，從而造成相關(guān)商家的經(jīng)濟(jì)損失?；?nbsp;RFID 的自動(dòng)稱重系統(tǒng)可以從源頭上解決這兩個(gè)問題。

（3）稱重控制設(shè)備的使用，減少了作業(yè)人員的工作量，提高稱重流程的高效進(jìn)行，極大的減少了誤操作的可能，同時(shí)配合地磅軟件，該還能自動(dòng)將采集到的數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器，確保數(shù)據(jù)的安全。該設(shè)備各種功能強(qiáng)大的模塊以及全面的外圍接口，能簡(jiǎn)化施工的許多工作，不但省去不必要的中間設(shè)備以及環(huán)節(jié)，提高了系統(tǒng)的工作效率和穩(wěn)定性，而且對(duì)接口也沒有那么嚴(yán)格的要求，通用性較強(qiáng)，不僅如此，該設(shè)備還集成了語音模塊、功放模塊等模塊，豐富了本產(chǎn)品的擴(kuò)展功能，并且高性能的嵌入式工控主板以及專用的 WES7 嵌入式操作系統(tǒng)，為本產(chǎn)品的高效穩(wěn)定的運(yùn)行提供了保障。

綜上，基于稱重控制設(shè)備的電子地磅稱重系統(tǒng)是對(duì)普通的電子地磅稱重系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)和提升，能夠更大限度地提高地磅稱重的效率，確保地磅稱重的穩(wěn)定性，減少電子地磅稱重過程中的各種作弊行為，是電子地磅稱重領(lǐng)域的又一次技術(shù)提升。