針對(duì)普通煤礦計(jì)量地磅存在的問題，研究設(shè)計(jì)了地磅計(jì)量監(jiān)測系統(tǒng)，具有明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì) 效益。

地磅(又稱汽車衡)，是一種機(jī)械式手工操作的 大型稱重儀器，廣泛應(yīng)用于煤炭、冶金、電力、港口、 倉儲(chǔ)等行業(yè)，可滿足它們進(jìn)行貿(mào)易、運(yùn)輸、儲(chǔ)存時(shí)快 速精確稱量的需要。為了提高其可靠性、準(zhǔn)確性以 及自動(dòng)化程度，應(yīng)煤礦要求對(duì)其進(jìn)行技術(shù)改造，增 加電子計(jì)量監(jiān)測系統(tǒng)，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì) 效益。

1.地磅計(jì)量使用現(xiàn)狀

目前，在煤礦、電廠、倉庫等企業(yè)，對(duì)運(yùn)載卡車 的稱量過程是:首先，由空車操作人員觀察空車的 稱重顯示儀，記錄下車號(hào)和重量(皮重)，將數(shù)據(jù)傳 送給重車操作人員，然后，重車操作人員觀察重車 的稱重顯示儀，記錄下車號(hào)和重量(毛重)，最后，進(jìn) 行手工數(shù)據(jù)計(jì)算，由毛重減去皮重，得到實(shí)物凈重。 同時(shí)，在操作室外還要設(shè)專門人員報(bào)送車號(hào)，監(jiān)督 運(yùn)載卡車是否全部到達(dá)秤臺(tái)指定位置（特別是重 車)。

由此看出，這種操作方式有很多缺陷：

(1)要有多人工作，最多時(shí)達(dá)到七至八個(gè)人，不僅效率很低，而且容易出現(xiàn)錯(cuò)誤；

(2)人為因素較多，容易滋生舞弊現(xiàn)象；

(3)由于運(yùn)載卡車上、下秤臺(tái)時(shí)都需要報(bào)送、 檢核車號(hào)或合同號(hào)，影響了工作效率，在運(yùn)輸繁忙 時(shí)會(huì)造成交通堵塞、秩序混亂;

(4)無法進(jìn)行計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，煤炭銷售信息不能 夠及時(shí)向上一級(jí)部門或領(lǐng)導(dǎo)傳送。

針對(duì)上述諸多問題，我們研制開發(fā)了一套地磅 計(jì)量監(jiān)測系統(tǒng)。

2.地磅計(jì)量監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)

地磅計(jì)量監(jiān)測系統(tǒng)由三部分組成：空車監(jiān)測、 重車監(jiān)測、中心控制部分。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

空車和重車的稱重?cái)?shù)據(jù)通過接口傳輸?shù)接?jì)算 機(jī)，計(jì)算機(jī)接收到信息后，自動(dòng)檢核車號(hào)，并將毛重 減去皮重，得到凈重，同時(shí)通過打印機(jī)輸出數(shù)據(jù)，以 便核對(duì)保存。所有數(shù)據(jù)通過網(wǎng)卡與計(jì)算機(jī)中心網(wǎng) 絡(luò)連接，各級(jí)部門或領(lǐng)導(dǎo)可以通過網(wǎng)絡(luò)迅速了解運(yùn) 載卡車進(jìn)出及煤炭銷售情況?？哲嚤O(jiān)視攝像機(jī)監(jiān)視空車是否符合裝車要求(如是否裝有雜物，是否 裝有多余人員等）重車監(jiān)視攝像機(jī)監(jiān)視重車是否 到達(dá)指定?？课恢茫斜O(jiān)視圖象均通過專用視頻 電纜傳送到24 h有人值守的中心控制室，從而降 低投機(jī)取巧的可能性，同時(shí)，減少了人員的使用，也 實(shí)現(xiàn)了減人提效的目的。

2.1 空車監(jiān)測

地磅空車監(jiān)測結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括稱重、刷 卡、工業(yè)電視監(jiān)視及信號(hào)和數(shù)據(jù)處理。

(1)稱重：由地磅完成，數(shù)據(jù)由顯示儀顯示輸出。

(2)空車刷卡：由空車司機(jī)持非接觸式IC卡 完成。

非接觸式IC卡也稱無線卡，是射頻識(shí)別技術(shù) 與1C技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，利用射頻識(shí)別技術(shù)及無 線提供能源技術(shù)，從而使IC卡中無需電池，并具有 讀寫距離遠(yuǎn)、價(jià)格低廉、制作方便的特點(diǎn)。在設(shè)計(jì) 中，充分利用卡號(hào)的唯一性，把卡號(hào)、車號(hào)、密碼及 車輛相關(guān)信息混在一起進(jìn)行加密，即便IC卡遺失 或損壞，只需把讀寫器中的信息稍加修改就可換發(fā) 新卡，不會(huì)對(duì)持卡人造成任何損失。該項(xiàng)技術(shù)目前 已廣泛應(yīng)用于高速公路收費(fèi)站和大型停車場，技術(shù) 成熟、可靠。IC卡讀寫范圍在500 ~ 600 mm，因 此，卡車司機(jī)不用下車，只需拿出卡對(duì)著讀寫器晃 一下即可，這種方式有三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

1)司機(jī)必須使空車到位才能刷卡，是加強(qiáng)管 理的組成部分；

2)避免使用接觸刷卡時(shí)司機(jī)要很長地伸出胳 膊，而且后車廂又容易碰到讀寫器；

3)可以節(jié)省上、下秤臺(tái)的時(shí)間，特別是在車輛 集中的情況下，可以極大地提高工作效率。

同時(shí)，卡車司機(jī)刷卡時(shí)，外置式高亮度LED電 子顯示屏向其顯示車號(hào)，以便校核。

(3)工業(yè)電視監(jiān)視:由工業(yè)電視攝象儀完成。

工業(yè)電視攝象儀監(jiān)視空車是否符合裝車要求 (如是否裝有雜物，是否裝有多余人員等）杜絕在 空車進(jìn)入時(shí)投機(jī)取巧的可能性，從而取代人工報(bào)送 車號(hào)、監(jiān)視空車，實(shí)現(xiàn)減人提效。攝象儀輸出的視 頻圖象通過專用視頻電纜傳輸?shù)街行目刂剖?，并?/span> 監(jiān)視器上顯示。

攝象儀采用高分辨率（580 TVL))、高靈敏度 (0.9 Lux),自動(dòng)聚焦或遙控變焦CCD攝象機(jī)，保 證采集的圖象真實(shí)清晰。

(4)信號(hào)和數(shù)據(jù)處理部分:該部分由轉(zhuǎn)換器和 計(jì)算機(jī)完成。

無線接觸刷卡機(jī)輸出的信號(hào)通過轉(zhuǎn)換器將其 轉(zhuǎn)為RS232信號(hào)，進(jìn)入計(jì)算機(jī)作數(shù)據(jù)處理和保存； 顯示儀顯示的空車數(shù)據(jù)通過接口也傳輸?shù)接?jì)算機(jī)， 計(jì)算機(jī)接收到信息后計(jì)算和記錄空車的皮重。所 有數(shù)據(jù)還經(jīng)過我們自行研制開發(fā)的地磅監(jiān)測軟件 的處理，通過網(wǎng)絡(luò)線或數(shù)據(jù)線與中心控制室連接起 來，方便各級(jí)部門和領(lǐng)導(dǎo)了解和監(jiān)督空車的進(jìn)入情 況。

2.2重車監(jiān)測

地磅重車監(jiān)測結(jié)構(gòu)如圖3所示。

卡車司機(jī)通過刷卡及轉(zhuǎn)換器的信號(hào)轉(zhuǎn)換，將車 輛信息傳送給計(jì)算機(jī)，同時(shí)，地磅重車部分顯示儀 顯示的數(shù)據(jù)通過接口也傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)經(jīng)過 數(shù)據(jù)比較(檢索同一車輛的已經(jīng)存儲(chǔ)的皮重）和計(jì) 算，得到車輛載貨凈重（同一車輛的毛重減去皮 重）并通過打印機(jī)打印出來多份數(shù)據(jù)，其中一份可 交與卡車司機(jī)作載貨憑據(jù)。同時(shí)，所有數(shù)據(jù)也還可 經(jīng)過我們自行研制開發(fā)的地磅監(jiān)測軟件的處理，通 過網(wǎng)絡(luò)線或數(shù)據(jù)線與中心控制室連接起來，方便各 級(jí)部門和領(lǐng)導(dǎo)了解和監(jiān)督重車的進(jìn)入情況。

重車部分的工業(yè)電視攝象儀與紅外探測器配 合使用，用來監(jiān)視重車兩端是否?？吭谥付ㄎ恢?， 否則，計(jì)算機(jī)將不予計(jì)算重量.

2.3中心控制室

中心控制室由圖象顯示、記錄設(shè)備和計(jì)算機(jī)監(jiān) 控設(shè)備等組成。

(1)圖象顯示設(shè)備采用多臺(tái)高清晰度工業(yè)監(jiān) 視器，以保障監(jiān)視圖象的觀看質(zhì)量和一對(duì)一的顯 示，實(shí)現(xiàn)多級(jí)、多部門管理監(jiān)督；圖象記錄設(shè)備采用 24 h長延時(shí)錄象機(jī)，將每時(shí)每刻的監(jiān)視圖象予以記 錄保存，以備日后查詢?nèi)∽C，實(shí)現(xiàn)更進(jìn)一層的監(jiān)督。

(2)計(jì)算機(jī)監(jiān)控設(shè)備采用高檔微機(jī)和寬幅打 印機(jī)。

計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)匯總地磅空車和重車部分的數(shù)據(jù)， 并記錄以做對(duì)比、證實(shí)的用途，另外，在微機(jī)端安裝 有數(shù)據(jù)庫，對(duì)空車和重車的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，對(duì) 每天的數(shù)據(jù)、每月的數(shù)據(jù)、每年的數(shù)據(jù)由打印機(jī)打 印形成需要的日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表，并既可與前 端計(jì)算機(jī)的打印數(shù)據(jù)對(duì)比印證，又可與財(cái)務(wù)部門互通信息，從而加強(qiáng)了管理，堵住可能作弊的漏洞，能 夠直接獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

3.系統(tǒng)使用效果

地磅計(jì)量監(jiān)測系統(tǒng)將IC卡技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 技術(shù)、工業(yè)電視監(jiān)控技術(shù)與計(jì)量稱重管理相結(jié)合， 實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)多任務(wù)監(jiān)督控制及多級(jí)管理，卓有成效地 提高了工作效率、防止了舞弊情況的發(fā)生。目前， 該套系統(tǒng)已成功應(yīng)用于安徽恒源煤電公司、山東省 岱莊生建煤礦、上海能源股份公司姚橋煤礦等企 業(yè)，據(jù)估計(jì)，系統(tǒng)投入使用以后，每年至少減少損失 的煤炭約5000 t約合人民幣120萬元，可以說是低 投入、高產(chǎn)出。

因此，利用目前已經(jīng)掌握的先進(jìn)、成熟的現(xiàn)代 技術(shù)，有針對(duì)性地為企業(yè)解決實(shí)際問題，是一條投 資省、見效快、降低成本的可行之路。