基于無線網(wǎng)絡(luò)的貨運碼頭地磅計量結(jié)算系統(tǒng)的設(shè)計
本文給出一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的實現(xiàn)方案,將無線傳輸技術(shù)與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)相結(jié)合;詳細(xì) 介紹了稱重設(shè)備的選型(無線網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)傳輸中的解決方案)分析了數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的架構(gòu)與實現(xiàn).實踐證明,該系 統(tǒng)的使用有效的提高了工作效率,避免了不必要的開支,具有一定的推廣價值.
在貨運碼頭的貨物計量結(jié)算過程中,計量結(jié)算 方式往往是影響貨運車輛能否順利高效結(jié)算的關(guān)鍵 因素之一。以往由于碼頭貨場面積較大,計量站之間 距離較遠(yuǎn),所以計量結(jié)算時,要求進(jìn)出貨場的車輛必 須通過同一個地磅磅站,記錄車輛每次通過時的 重量,以此來計算貨物的重量.這樣,不僅限制了汽 車的通過時間,更容易引起交通不暢.另外,如果在 計量站之間架設(shè)通訊線纜費用過高又不便于維護(hù), 于是一直沿用著老舊的結(jié)算方式.隨著信息技術(shù)的 發(fā)展,無線通訊技術(shù)已經(jīng)變得相當(dāng)成熟,所以,將無 線通訊技術(shù)應(yīng)用于貨運碼頭衡器計量結(jié)算系統(tǒng)中, 避免了架設(shè)通訊線纜的麻煩,改善了計量方式,貨車 可以在卸貨后就近選擇貨場出口大大提高了結(jié)算速度,縮短了貨車結(jié)算時間,避免了不必要的損失.
1.工作原理
本系統(tǒng)是結(jié)合檢測技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和無線通 訊技術(shù)于一體的綜合系統(tǒng).主結(jié)構(gòu)如圖1貨場工作 原理圖.
當(dāng)貨車進(jìn)入貨場時,首先要通過計量站的汽車衡 SCS~60D- QC采集貨車重量、車號、貨物名稱等信 息.這些信息通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)较到y(tǒng)服務(wù)器上,存 儲在數(shù)據(jù)庫中.當(dāng)貨車卸貨后離開貨場時可以就近選 擇計量站的地磅,再次采集空車重量等相關(guān)的信 息.通過調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的記錄,系統(tǒng)自動計算出貨物 重量等信息.該系統(tǒng)還提供單據(jù)打印等輸出功能。
2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
采用星型拓?fù)浣Y(jié)果,以服務(wù)器為主節(jié)點,貨場各 計量站為子節(jié)點.服務(wù)器主要完成數(shù)據(jù)的存儲和通 訊的中繼等功能.各子節(jié)點作為網(wǎng)絡(luò)終端,主要負(fù)責(zé) 數(shù)據(jù)的采集、計算,各種單據(jù)的打印等功能.
2 .1硬件電路設(shè)計
硬件包括數(shù)據(jù)采集部分和無線傳輸部分.如圖2 硬件結(jié)構(gòu)圖.
2 .1.1數(shù)據(jù)采集
重量信息采集,采用SCS-60D — QC型地磅作為稱重裝置,其主要特點是采用U型截面梁作 為稱體的力學(xué)結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)合理,剛性強(qiáng).焊接采用二 氧化碳保焊連接焊縫,型腔全密封,耐腐蝕.安裝維 護(hù)方便.其接口采用標(biāo)準(zhǔn)串行輸出RS32 — C或 RS485有利于數(shù)據(jù)的采集.
貨車信息采集,主要采用人工輸入的方法,輸 入內(nèi)容主要有車號、貨物名稱、貨場位號等信息.
2. 1. 2無線傳輸
本系統(tǒng)考慮現(xiàn)場環(huán)境的惡劣及特殊,故采用原 用于軍用產(chǎn)品的美國DATA — LNC公司所生產(chǎn)的 9'M6100來組建無線信道,從而使生產(chǎn)數(shù)據(jù)方便、快 捷、穩(wěn)定地在工作站和服務(wù)器之間傳輸.SRM6100如圖3所示。
1) SRM46100的特點及技術(shù)指標(biāo).工作頻率:
2. 4 GHz-z 483 GHZ(無需申請專用頻點資源.在 2 4 CHZ—2 483 GH頻段應(yīng)用智能頻譜跳頻技術(shù), 最大程度的抗干擾性能可用于高噪聲環(huán)境)。
通信距離:24 1m在視距范圍內(nèi)使用不同增益 的外接天線.使用中繼站可延伸通信距離.
2)發(fā)送器.輸出功率:500mW),從10 m 到500 mW可分十檔編程,可內(nèi)部設(shè)置.
調(diào)制方式:擴(kuò)頻,GF9<預(yù)調(diào)制高斯濾波頻移鍵 控)射頻數(shù)據(jù)速率144 Kbps
3)接收器特性.靈敏度:一110 dBm@10—4BER (誤碼率)一108 dBm@10 —6 BER(誤碼率)
系統(tǒng)增益:135 dB
接口: RS232異步,10或11位字,全雙工;可 選 RS422 和 RS485
電源:供電電壓:10.5 -18.0 VDC 12 VDC可 選 24 VDC
天線:鞭狀天線.可選外接的全向天線或定向天線。
工作模式:點對點主站,點對點從站,一點對多 點主站,一點對多點從站,點對點從站沖繼站,點對 點中繼站,點對點從站主站可切換,一點對多點中 繼站等8種工作模式.
22軟件設(shè)計
該系統(tǒng)軟件部分采用C/S體系架構(gòu)CUem/Sew— er(客戶端服務(wù)器端).以SQL SERVER 2000作為 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),Vsual BaSlq乍為人機(jī)界面開發(fā)語言.
2.2.1架構(gòu)設(shè)計
碼頭貨場計量站數(shù)目一定,依托通訊系統(tǒng)的星 型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。采用C/S體系架構(gòu)ClCm/Server客戶端/服務(wù)器端).在該體系架構(gòu)下,服務(wù)器為中心節(jié) 點,其上主要運行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),是管理系統(tǒng)的核心. 業(yè)務(wù)邏輯和程序的展現(xiàn)層都集中在客戶端.這種體 系架構(gòu)的優(yōu)點是數(shù)據(jù)處理功能強(qiáng)大.處理結(jié)果的展現(xiàn)方式靈活.
2.2.2數(shù)據(jù)庫設(shè)計
該系統(tǒng)采用MS SQL Seiver2000作為數(shù)據(jù)庫系 統(tǒng),并安裝了 Service pac^以便客戶機(jī)的訪問.按照 實際要記錄的信息,在數(shù)據(jù)庫中建立相應(yīng)的表格.本 系統(tǒng)的故障處理采用事前機(jī)制,將所有的輸入限制 都集中在客戶端完成.減小了數(shù)據(jù)庫的負(fù)擔(dān),提高了 系統(tǒng)的運行速度.
2 .2. 3 HM人機(jī)界面設(shè)計
人機(jī)界面的設(shè)計充分發(fā)揮C/S架構(gòu)的優(yōu)勢一展 現(xiàn)方式豐富,可以針對不同的崗位靈活配置界面.
Visual Basic語言(以下簡稱VB堤目前微機(jī)應(yīng) 用系統(tǒng)中最常用的軟件工具之一,它以其面向?qū)ο?/span> 編程、事件驅(qū)動編程、軟硬件接口豐富、操作直觀方 便等優(yōu)點在現(xiàn)代控制中被廣泛采用.其提供了強(qiáng)大 的串行通信功能,也是編寫數(shù)據(jù)庫程序的最有效的 計算機(jī)軟件之一.因此,本系統(tǒng)采用VB語言來實現(xiàn) 整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫操作和各類型報表、單 據(jù)的顯示打印,系統(tǒng)管理等功能的所有程序編寫。
本系統(tǒng)針對用戶的需求設(shè)計實現(xiàn)了 50多人機(jī) 界面,在此僅對其主要窗口作簡要介紹.
1)計量站稱重數(shù)據(jù)采集窗口,如圖4過磅操作 窗口.計算機(jī)稱重管理系統(tǒng)具有人機(jī)對話,中文打印 和顯示等功能.系統(tǒng)通過調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的信息開出 的過磅通知單,取得包括船車輛牌號、申請單位、過衡重量、貨物名稱、日期、時間、稱重序號等信息,結(jié) 合SCS~60D- QC型地磅稱重系統(tǒng)返回的重量信 息生成稱重操作的過衡傳單打印、存儲.
2)結(jié)算輸出窗體.當(dāng)貨車卸貨后,通過計量站, 系統(tǒng)將調(diào)用記錄信息,按照既定規(guī)則進(jìn)行一定的計 算統(tǒng)計,生成計算單據(jù),打印輸出,并且將結(jié)果存入 數(shù)據(jù)庫中.
另外,為了適應(yīng)實際的需求,系統(tǒng)服務(wù)器與公司 網(wǎng)絡(luò)通過有線連接便于公司其他系統(tǒng)用戶訪問數(shù)據(jù) 庫,提高了公司管理的信息化程度.
3.結(jié)論
本系統(tǒng)通過無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,有效地改善了工 作中的不足,提高了結(jié)算效率.該系統(tǒng)地實現(xiàn)了對貨 運地磅的有效監(jiān)測管理,驗證了無線網(wǎng)絡(luò)在信息管 理系統(tǒng)中應(yīng)用的可行性,并通過無線網(wǎng)絡(luò)的使用完 成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)集中管理,同時為今后企業(yè)信息 化管理系統(tǒng)的高層開發(fā)提供了 一個實用的良好基 礎(chǔ).特別是隨著工業(yè)的發(fā)展,信息技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中 的應(yīng)用將越來越廣泛.采用計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)改 造,對原有工作方式進(jìn)行改進(jìn),從管理的角度提高效 率,從管理中出效益,因此,該系統(tǒng)具有一定的使用 價值和實施意義.