无人值守智能称重系统

无人值守智能称重系统解决方案
   一 系统背景和需求
当前，电子汽车衡几乎在所有大中型企业都有应用。比较典型的有电厂、钢铁厂、煤矿、 粮库、垃圾场等。这些企业利用汽车衡对货物重量进行检测，以进行精确的贸易结算。而结算
的依据就是汽车衡等称重设备上显示出来的重量。而近年来，许多人在称重计量上面动脑筋， 不法分子利用汽车衡作弊现象越来越多，手段也层出不穷。这种现象严重干扰了企业的正常生 产经营秩序，给企业收入造成了少则几十万多则上千万的损失。更严重的不仅是损失方面，还 由于管理措施不到位，形成了对企业长期发展极为不利的行为习惯，严重影响了企业的经营管 理和经济效益。 目前常用的普通称重软件主要是对车辆进行过磅称重和称重数据查询汇总，尚不具备对整 个业务流程进行监控和对内外的作弊行为进行防范和处理。
    这些作弊情况如不及时发现，会给企业造成巨大的经济损失。假设磅房一天过磅 30 车，每 吨货物价格为 500 元；如果作弊车辆占全部车辆 5%，每个车辆偷逃 3 吨货物；则一年下来的损 失=1 磅房×50 车×5%×3 吨×500 元×365 天=136.875 万元。
    以上可以看出，即使是作弊现象非常少，一年下来企业的损失也是非常巨大的。 目前常用的普通称重软件主要是对车辆进行过磅称重和称重数据查询汇总，尚不具备对整 个业务流程进行监控和对内外的作弊行为进行防范和处理。 所以建立汽车衡智能防作弊称重系统（以下简称无人值守称重系统）就非常必要了。
二 系统方案概述
 无人值守过磅方向分为单向和双向两种，识别方式包括刷卡识别、车牌识别、车牌+刷卡匹配识别三种。
读卡识别方式在磅房适当位置安装无线射频读卡器，在车辆适当位置安装射频卡或由司机手持射频卡。当车辆称重前，射频读卡器自动扫描并读取合法的射频卡信息。
车牌识别方式主要在地磅适当位置安装车牌自动识别摄像机。 根据读取车号信息和称重情况，自动控制栏杆机和交通信号灯，并结合语音提示系统，自动引导并指挥车辆按顺序上下秤台，实现车辆的自动识别称重和称重数据管理。 同时视频监控系统对过磅情况进行实时监控并对称重现场情况进行抓拍，并可以通过网络获取图像的实时信息和称重数据。
此方案可以完全实现全自动过磅，而无需人为干预，最大限度地减少人为因素导致的各种 误差和作弊现象。无人值守称重系统能够防止称重过程中的作弊问题，提高企业的过磅称重效率，提升企业形象。
三 单向自动称重流程
 单向指只能从地磅的一个头上磅。以下为单向车牌+刷卡识别： 1）车牌识别或者刷卡车辆上秤前，进口信号灯为绿色，出口道闸处于落下状态；
2）车辆上秤，当秤台重量大于系统最小值时，进口信号灯变为红色；
3）红外线防作弊系统自动持续检测车辆位置信息，如未开到地磅中间，系统会一直提示 “请停到秤台中间”； 位置合适后系统开始称重，数据稳定后，自动保 存数据到数据库；
4）在车辆称重时，摄像机会自动抓拍车的信息，同时显示重量数据；
5）保存数据完毕，出口道闸自动抬起，提示司机下秤；
6）车辆下秤，出口地感检测到车辆完全离开后，出口道闸落下，进口信号灯变为绿色。
四 双向自动称重流程
双向指可以从地磅两头的任意一头上磅，以下为双向车牌+刷卡识别称重流程：1）车牌识别或者刷卡车辆上秤前，两端信号灯为绿色，道闸处于落下状态；
2）车辆向前开，司机在车上就可以刷卡，同时车牌识别系统会自动识别车号。刷卡成功后，系统将卡号关联的车号与车牌识别系统识别的车牌进行比对，只有比对一致，进口道闸才自动抬起；
3）当进口地感检测到车辆已经完全进入时，进口道闸落下，两端信号灯变为红色；
4）红外线防作弊系统自动持续检测车辆位置信息，如未开到地磅中间，系统会一直提示 “请移动车辆”；
 5）车辆停到秤台中间，数据稳定后，系统开始称重，自动保存数据到数据库；
6）在车辆称重时，摄像机会自动抓拍车的信息，同时显示重量数据；
7）保存数据完毕，出口道闸自动抬起，提示司机下秤；
8）车辆下秤，出口地感检测到车辆完全离开后，出口道闸落下，两端信号灯变为绿色。
五 软件功能介绍

1 界面简洁明了，操作灵活方便 秤台读数直观明了，可动态修改名称、单位； 称重操作简单方便，可以自由切换自动和手动称重； 自动称重无需人为干预，手动只需点击几个按钮，就可完成整个称重流程；
 2 动态称重方式，适应各种称重场合，称重方式默认自带标准、车号配对、简单、皮重 4 种称重方式； 
可以动态选择在主界面显示几种手动称重方式；
3 自定义字段，适用各种个性化需求，主界面操作字段灵活自定义自定义查询条件字段、查询列表字段；
4 自定义格式，多样化的报表和磅单
 系统提供灵活的报表文件管理功能，可以进行报表的上传、下载和同步； 系统内置多个磅单和报表文件，并可以自定义报表和磅单；
5 多种组合查询方式，适应各种查询需求 提供明细报表、汇总报表、条件报表等查询； 提供数据查询打印、补打磅单功能； 
自定义查询条件，可根据需要进行各种组合查询；
磅单和报表可以导出 EXCEL 等文件格式；
6 多种防作弊方式，确保称重数据可靠 可为每个操作人员设置不同的模块、权限和密码，保障系统运行安全可靠；可配置称重数据范围，当读数在配置的有效称重数据范围内才允许读数； 数据图像合二为一，称重完成自动抓拍图像； 红外定位系统可防止称重过程中不完全上秤造成的重量数据不准的损失； 自动记录操作日志，以便对重要操作过程进行自动跟踪；
 7 可扩展性强，满足各种用户需求 功能扩展性强，自定义交易字段、临时字段、查询字段和修改字段； 提供8个备用的字符型字段可根据用户需要扩展输入特殊信息； 动态添加不同厂家称重仪表接口，并解析任意多个不同厂家的称重仪表； 提供对外接口功能，可进行与 ERP、生产管理系统或其他业务系统进行交互；
六 权限管理
 实现方式为：用户名/密码值对的形式，集中控制系统数据的访问权限、功能点的执行权限， 对系统安全至关重要，实际设计中将采用注册用户、角色相结合的方式。  逻辑示意图如下 用户定义将分为几种：  收费员级：只能实现基本功能。
财务员：能实现角色/权限：逻辑概念，可以对应一个或多个授权操作，实际设定中可以充分考虑灵活性，即 同时将一个将要被授权的操作关联到一个或多个角色/权限。
 系统管理员具有最高级权限，包括新增、修改、删除主管和操作员，给主管和操作员设定相应的操作权限。主管和操作员只能使用管理员分配好的具有相关权限的操作，包括称重、打
印磅单、查询数据、汇总报表等。
七 主要硬件参数
1 系统控制终端
  1）技术参数：
 ◆ win7电脑主机；
 ◆ 集成解析模块等设备； 
 ◆ 外部设备的控制中心； 
 ◆ 称重软件与硬件交互的核心部件； 
 ◆ 计算机与外部设备连接中枢；
 ◆ 控制整个称重流程。
 2）在系统中的应用：
系统配置一台控制主机，通过主机控制器控制道闸升降、检测地感线圈信号、控制红绿灯、检测红外信号。是整个外部设备的控制中心，称重软件与硬件交互的核心部件，控制整个称重流程。
 2 车牌识别摄像机：

1. 技术参数：

◆ 呈像颜色: 彩色； 
◆ 感光面积: 1/3 英寸；
◆ 有效距离: 6(含)-2m(不含)； 
◆ 镜头大小规格: 8mm； 
◆ 车辆行驶速度：≤30km/h；
◆ 支持连续视频流识别、支持单帧抓拍识别
◆ 识别速度：视频为平均 10-15 帧/秒，单张图片≤30 毫秒
◆ 高效优化的识别算法，基于视频的多帧校对，识别率高达 99.72%
 2）在系统中的应用：       
本系统在需要进行车牌自动识别的地方安装车牌识别系统，当车辆经过时自动识别车牌，根据识别车牌或车牌与卡号结合来控制整个系统的称重流程。
3 RFID 读卡器
1）技术参数： ◆ 外壳材料：金属与耐高温材料；
 ◆ 读取距离：0m ～12m（与配置情况相关）；
 ◆ 通讯接口：RS-232、RS-485、以太网接口；   ◆ 工作温度：－20℃～+70℃； 
 ◆ 存储温度：－40℃～+70℃；
 ◆ 湿 度：5%～95%RH，无凝露；
 ◆ 防水防尘等级：IP65；
 ◆ 适 配 器：AC  输入 100-240（50/60Hz）,              DC  输出 24V/2.5A；
 ◆ 尺 寸：290.8mm×290.8mm×86mm； 
 ◆ 重 量：2kg。
2）在系统中的应用：
用户需要有统一人员管理识别标签，公司将经常过磅车辆发放固定标签，标签中写入详细的车辆信息（比如车牌号、所属单位等），临时车辆称重前需要凭相关单据申请临
时标签（或切回到人工称重方式），持有标签的车辆称重时，在距离接收天线范围内，天线会接收到标签发出的低频信息，系统自动将标签中的内容调出，无须磅房操作人员输入信息，实
现了无人值守智能称重的第一步
4 网络摄像机
1）技术参数： ◆ 快门：1/3 秒至 1/100,000 秒；
 ◆ 日夜转换模式：ICR 红外滤片式；
 ◆ 数字降噪：3D 数字降噪；
 ◆ 视频压缩标准：H.264/MJPEG；
 ◆ 压缩输出码率：32Kbps ~ 8Mbps；
 ◆ 最大图像尺寸：1920x1080；
 ◆ 背光补偿：支持，可选择区域；
 ◆ 接口协议：ONVIF，PSIA，CGI，ISAPI； 
 ◆ 通讯接口：1 个 RJ45 10M/100M 自适应以太网口； 
 ◆ 工作温度：-30℃ ~ 60℃；
 ◆ 工作湿度：小于 95%（无凝结）；
 ◆ 电源供应：DC12V ；
 ◆ 功耗：7W MAX ；
 ◆ 防护等级：IP66；
 ◆ 尺寸（mm）：194.04x93.85*89.52；
 ◆ 重量：750g；
2）在系统中的应用：
系统配备摄像机，分别安装在汽车衡合适位置，摄像头和系统软件同步影象，即在摄像头监控范围内的车辆过衡情况，系统软件可以实时观测到，当车辆上衡稳定后，系统自动称重、
瞬间把图片和称重记录同时保存，日后任何时候调用记录查询的同时也可以把当时称重的图片一并调用，方便管理人员对称重车辆的审核和对称重车辆的监督。
5 红外防作弊系统
1）技术参数：     红外对射技术参数： ◆ 警戒距离：室内 20m，室外 30m；
 ◆ 探测方法：红外射束被切断探测； 
 ◆ 切断时间：12-250ms 可调； 
 ◆ 电源电压：DC/AC 12-24V； 
 ◆ 工作温度：-25 - +55℃； 
 ◆ 环境湿度：95%
 ◆ 重量：发射器+接收器 800g；
◆ 使用环境温度：-40℃至+70℃ 
◆ 继电器触点容量：30V AC/DC0.5A 
◆ 信号输出方式：有线、无线信号可选
◆ 外壳材质：铝合金滤光片
 ◆ 材质：进口 PC 工程料

1. 在系统中的应用： 一套完整的红外系统包括发射器和接收器，发射器内置线性排列的高能量发光元件，接收器内置与发射器数量相同的接收元件，发射器和接受器的对应光电元件依次按顺序同步触发，检测光路是否导通，当汽车通过扫描区域时，部分或全部光束被遮挡，因而被检测出。 本系统分别在汽车衡两端安装一套红外车辆分离器，当称重车辆没有完全上衡时，红外不断发出未完成检测的信号给系统，系统不允许称重，同时通过语音提示驾驶员，“请移动车辆”，防止称重通过此种途径作弊。
2. 当前的作弊手段主要有以下几个方面： 1）车辆后轮不完全上磅，造成称重数据偏小； 2）车辆前轮不完全上磅，造成称重数据偏小； 3）当前车辆称重时，后车前轮已经上磅，造成称重数据偏大； 4）当前车辆称重时，前车后轮未完全下磅，造成称重数据偏大；

6  智能道闸系统
1）技术参数：   栏杆机技术参数： ◆ 特殊平衡结构，排除了运行抖动；
 ◆ 工作电压：AC220V±10%50HZ；
◆ 工作环境温度：-40℃～85℃；
◆ 相对温度：≥90%；
◆ 额定功率：120W-200W；
◆ 电机：全铜芯电机；
◆ 闸杆长度：3m；
◆ 起降时间：4-6S；
◆ 接口：可接车辆检测器(地感)、红外对射；
◆ 安装螺栓：膨胀螺栓，直径 M12；   车辆检测器技术参数： ◆ 供应电源：AC220V,+10%,50/60HZ； 
◆ 使用温度：-60℃～140℃；
◆ 湿度：38%～93%；
◆ 外壳材料：铝； 
◆ 重量：328g；
◆ 检测能力：轻车以上； 
◆ 外形尺寸：105mm(H)×75mm(W)×41mm(D)；
◆ 复位功能：误动作发生时 30 秒自动复位
2）在系统中的应用：
整套的智能道闸控制系统包括栏杆机（道闸）、车辆检测器和地感线圈。本系统根据实际情况在地磅两端或一端安装一台栏杆机、车辆检测器和地感线圈并配合其使用。当称重车辆上汽车衡前，读卡或车牌检测到称重车辆时，系统通过控制器发出进口道闸“抬起”的控制命令，当车辆完全上秤通过地感线圈后，道闸“落下”。当称重完成，数据保存到数据库后，系统发出出口道闸“抬起”命令，当车辆完全下秤通过地感线圈后，出口道闸“落下”。此种方式有效的控制了车辆的进出顺序，同时可以有效防止车辆压磅的作弊行为。
7 红绿灯
 
  1）技术参数： ◆ LED 光源：台湾晶元；
 ◆ 使用寿命：LED 平均寿命>100000 小时；
 ◆ 可视角度：优于 30℃； 
 ◆ 可视距离：>400m； 
 ◆电源适合性：50HZ+-187V~253V； 
 ◆ 防护等级：IP53（防尘 IP5X，防淋水 IPX3）；   ◆ 耐候性能：93+-2%
 ◆ 介电强度：耐压 1440VAC；
 ◆ 环境工作温度：-40~80℃ 
 ◆ 额定电压：AC220V
 ◆ 灯箱外壳：冷轧板

1. 在系统中的应用： 系统根据实际情况在汽车衡两端或一端安装一台信号灯，信号灯和光栅、标签等配合使用，当检测到上磅车辆时，系统会控制信号灯由原来的绿灯变成红灯，提醒其他待候车辆不能上磅。当检测到车辆下磅时，同样信号灯会由原来的红灯变成绿灯，提醒其他车辆可以上磅。

8 语音系统
1）技术参数：   功放技术参数： ◆ 电压输出：70V/100V；
 ◆ 定阻输出：4-16Ω；
 ◆ 输出功率：60W；
 ◆ 输出频响范围：100~16KHz；
 ◆ 每路输入音量可独立控制；
 ◆ 带有高低音音量调节；
 ◆ 2U 标准机箱设计；
 ◆ 铝合金面板；
 ◆ 箱体尺寸：485*68*340mm；
 ◆ 电源功耗：102W；   室外防水音柱技术参数： ◆ 灵敏度：89db（110V 输入）；
 ◆ 功率输出：40W/60W；
 ◆ 频响范围：100-20KHz；
 ◆ 采用 1 个 5 寸喇叭；
 ◆ 铝质箱体；
 ◆ 金属网面，金色；
 ◆ 外部尺寸：690*180*130mm；
 ◆ 重量：5kg；
2）在系统中的应用：
系统会控制语音音箱在不同称重过程播放不同的语音提示，比如“刷卡成功”、“请上秤”、“请移动车辆”、“请下秤”，在称重完成后并语音读出这次称重的车号、毛重、净重等。
9 室外大屏幕
1）技术参数：
 ◆ 显示颜色: 全户外单红色
 ◆ 像素点间距: 10mm 
 ◆ 像素构成: 1R
 ◆ LED 封装: DIP-546
 ◆ 模组分配率：512Dots
 ◆ 模组尺寸：320*160mm
 ◆ 像素密度：10000Dots/㎡
 ◆ 亮度：≥1000Nits
 ◆ 扫描方式：1/4 扫描（恒压）
 ◆ 可视角度（水平/垂直）：80/60
 ◆ 模组最大功率：20.5W
 ◆  使用环境：户外  
 2）在系统中的应用：系统在需要进行地磅适当位置安装室外大屏幕，可以实时显示称重流程，如“刷卡成功”、“请上秤”、“请停到秤台中间”、“请下秤”等，提示司机有序过磅，称重完成后实时发送“车号”、“毛重”、“净重”等信息到大屏幕上供司机查看。