自動化稱重系統的設計與實現

陳宇英

（江門市新會區質量技術監督檢測所，廣東 江門529100）

自動化稱重系統的設計與實現

陳宇英

（江門市新會區質量技術監督檢測所，廣東 江門529100）

本文著重介紹了物聯網的概念、具體的技術應用、稱重管理系統的發展方向。并對兩者結合的技術支持實現方案和發展方向進行了系統的研究。

物聯網；傳感技術；通用無線分組技術（GPRS）

配有大型稱重設備的企業隨著物流數量的增大，對收發貨物的有效管理、成本的控制、提高管理效率及如何配合生產管理十分重要，現通過分析物聯網技術在自動化稱重系統中的應用，實現現代企業自動化管理、實現數據共享及網絡化管理的發展需求。

1 物聯網技術概述

物聯網（Internet of Things）是一個基于互聯網、傳統電信網等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。它具有普通對象設備化、自治終端互聯化和普適服務智能化三個重要特征。其利用局部網絡或互聯網等通信技術把傳感器、控制器、機器、人員和物等通過新的方式聯在一起，形成人與物、物與物相聯，實現信息化、遠程管理控制和智能化的網絡。

2 稱重系統與物聯網的結合

從網絡結構上看，物聯網可分為感知層、網絡層和應用層三部分。感知層位于物聯網三層結構中的最底層，感知層中分布的各類傳感器及智能儀表是獲取信息的關鍵部件。根據感知層傳感器所感知物理量的不同，物聯網可分為稱重物聯網、視覺物聯網以及溫度、濕度、角度等其他物理量的物聯網應用。稱重物聯網是集現代數字電子稱重技術、計算機網絡技術、遠程數字視頻技術、全球定位技術以及無線通訊網絡傳輸技術等于一體的現代信息智能稱重系統。

3 稱重系統與物聯網的關鍵技術

要實現稱重系統與物聯網的給合，是兩者缺一不可的，下面簡單介紹實現本系統的幾個關鍵技術：

3.1 汽車衡技術

電子汽車衡（傳感技術）是將物體的重量傳遞給稱重傳感器的全部機械裝置（包括承重臺面），通過傳感器將被稱物料的重量轉換為相應的電信號，經電纜輸出至稱重儀表，稱重儀表測得傳感器輸出的電信號，由放大器進行放大，經濾波后由模/數（A/D）轉換器進行數字轉換，該數字信號經專用軟件處理后，以數字顯示重量數據。

3.2 車牌識別技術

車牌識別技術是通過視頻圖像識別技術應用在車輛牌照識別中的一種技術。車牌識別技術要求能夠將運動中的汽車牌照從復雜背景中提取并識別出來，通過車牌提取、圖像預處理、特征提取、車牌字符識別等技術，識別車輛牌號、顏色等信息。

4 稱重管理系統的物聯網應用

4.1 稱重過磅系統

稱重過磅系統是目前企業應用最多的系統之一，當有載重汽車要稱重時，安裝在汽車衡的引坡感知帶對PC電腦發出起竿指示及啟動多組紅外攝像儀，對過磅的全過程進行抓拍及自動識別車牌號信息，待穩定自動記錄重量存儲在物聯網智能儀表上并通過智能儀表中的移動通信模塊發送給服務器存儲在數據庫，然后開啟另一端的欄桿放行（需要2次這樣的步驟才能完成整個稱重過程）。

4.2 遠程集中計量監控系統（物聯網云服務）

4.2.1 物聯網智能儀表

物聯網智能儀表實時上傳稱重數據及汽車衡運行數據。對于外來的稱重系統回路的入侵，通過用戶手機實時提醒用戶，并提供記錄和控制系統支持，解決用戶使用汽車衡的后顧之憂（防作弊功能如圖1）；當汽車衡發生故障時實時通過手機APP和PC終端提醒用戶和提供服務的公司，并提供初步故障判斷，為及時排除故障提供支持。

4.2.2 服務中心

進入故障服務程序后，APP和PC終端跟蹤服務進程信息，包括服務人員姓名聯系號碼、出發時間、預計到達現場時間、中間行程節點、行程服務情況、故障判定結果、預期維修時間、服務結束情況等信息，以上信息通過APP在用戶手機中顯示，PC電腦同步顯示；通過設備歷史故障記錄，可提供《汽車衡運行故障年度分析及設備選型建議報告》解決以后設備選型、主要配件的備份及預防設備故障的建議。

圖1 防作弊

圖2

圖3 APP客戶端

4.2.3 服務器

提供稱重數據存儲和汽車衡運行情況數據記錄并備份（數據加密處理）；稱重數據為客戶管理提供與ERP管理軟件對接。

4.2.4 手機APP、PC客戶端

為數據查詢和應用及汽車衡管理提供軟件支持和人機交互界面（圖3、圖4）。