自動化稱重系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

陳宇英

【摘 要】本文著重介紹了物聯(lián)網(wǎng)的概念、具體的技術應用、稱重管理系統(tǒng)的發(fā)展方向。并對兩者結合的技術支持實現(xiàn)方案和發(fā)展方向進行了系統(tǒng)的研究。

【關鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)；傳感技術；通用無線分組技術（GPRS）

配有大型稱重設備的企業(yè)隨著物流數(shù)量的增大，對收發(fā)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(chǎn)管理十分重要，現(xiàn)通過分析物聯(lián)網(wǎng)技術在自動化稱重系統(tǒng)中的應用，實現(xiàn)現(xiàn)代企業(yè)自動化管理、實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享及網(wǎng)絡化管理的發(fā)展需求。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術概述

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)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(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡。它具有普通對象設備化、自治終端互聯(lián)化和普適服務智能化三個重要特征。其利用局部網(wǎng)絡或互聯(lián)網(wǎng)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(lián)在一起，形成人與物、物與物相聯(lián)，實現(xiàn)信息化、遠程管理控制和智能化的網(wǎng)絡。

2 稱重系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)的結合

從網(wǎng)絡結構上看，物聯(lián)網(wǎng)可分為感知層、網(wǎng)絡層和應用層三部分。感知層位于物聯(lián)網(wǎng)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(jù)感知層傳感器所感知物理量的不同，物聯(lián)網(wǎng)可分為稱重物聯(lián)網(wǎng)、視覺物聯(lián)網(wǎng)以及溫度、濕度、角度等其他物理量的物聯(lián)網(wǎng)應用。稱重物聯(lián)網(wǎng)是集現(xiàn)代數(shù)字電子稱重技術、計算機網(wǎng)絡技術、遠程數(shù)字視頻技術、全球定位技術以及無線通訊網(wǎng)絡傳輸技術等于一體的現(xiàn)代信息智能稱重系統(tǒng)。

3 稱重系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術

要實現(xiàn)稱重系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)的給合，是兩者缺一不可的，下面簡單介紹實現(xiàn)本系統(tǒng)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(zhuǎn)換為相應的電信號，經(jīng)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(jīng)濾波后由模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器進行數(shù)字轉(zhuǎn)換，該數(shù)字信號經(jīng)專用軟件處理后，以數(shù)字顯示重量數(shù)據(jù)。

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?qū)⑦\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(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)應用

4.1 稱重過磅系統(tǒng)

稱重過磅系統(tǒng)是目前企業(yè)應用最多的系統(tǒng)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(fā)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(wěn)定自動記錄重量存儲在物聯(lián)網(wǎng)智能儀表上并通過智能儀表中的移動通信模塊發(fā)送給服務器存儲在數(shù)據(jù)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(jiān)控系統(tǒng)（物聯(lián)網(wǎng)云服務）

4.2.1 物聯(lián)網(wǎng)智能儀表

物聯(lián)網(wǎng)智能儀表實時上傳稱重數(shù)據(jù)及汽車衡運行數(shù)據(jù)。對于外來的稱重系統(tǒng)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(tǒng)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(fā)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(lián)系號碼、出發(fā)時間、預計到達現(xiàn)場時間、中間行程節(jié)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。

4.2.3 服務器

提供稱重數(shù)據(jù)存儲和汽車衡運行情況數(shù)據(jù)記錄并備份（數(shù)據(jù)加密處理）；稱重數(shù)據(jù)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

4.2.5 當汽車衡是強制檢定的時候，可在物聯(lián)網(wǎng)智能儀表內(nèi)設置，若改變對汽車衡準確有影響的參數(shù)時，實時發(fā)送到行政監(jiān)管部門APP或PC上，在行政監(jiān)管部門未允許下可自動鎖死儀表。

5 技術的擴展

本系統(tǒng)提供外來管理軟件接入口，物聯(lián)網(wǎng)上的稱重數(shù)據(jù)被接入到其他管理軟件中，分析生產(chǎn)流程、生產(chǎn)成本、質(zhì)量控制及財務狀況。

6 結束語

企業(yè)通過物聯(lián)網(wǎng)讀取自動化稱重系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，通過管理軟件對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析來得到生產(chǎn)中的原料的配備、產(chǎn)品流轉(zhuǎn)狀況、質(zhì)量監(jiān)控、銷售情況、資金的運作情況，從而快速高效地解決生產(chǎn)遇到的問題、提供生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本。

[責任編輯：李書培]