無人值守不下車檢斤系統智能化改造

劉 鎮

（兗州煤業股份有限公司興隆莊煤礦，山東 濟寧 272002）

1 概述

兗州煤業股份有限公司興隆莊煤礦原煤炭地銷發運計量全部由人工作業，發運效率低，計量誤差大，甚至出現煤炭“跑冒滴漏”等問題。2015年10月，興隆莊煤礦完成了計量衡器無人值守檢斤系統的改造，發運效率有效提高，降低了職工勞動強度。但是，地磅下車模式存在因司機上下車刷卡延長了檢斤時間等問題。2019年1月興隆莊煤礦在原有設備基礎之上增加不下車自助操作終端等，將地磅下車模式升級改造為司機不下車無人檢斤模式。司機開車上磅在駕駛室即可看到車號、車皮自重、載重、煤種等信息，確認即可進行刷卡保存，實現司機不下車檢斤操作。

2 改造技術方案

2.1 無人值守檢斤系統的設計

設計建立智能發運系統平臺，根據煤場實際設計安裝嵌入式采集儀、RFID電子標簽、紅外對射、紅綠燈、LED顯示屏等硬件設備，將現場數據自動采集至智能發運系統中，實現磅房無人值守，完善防作弊手段，提高發運效率。地銷發運流程如圖1所示。

圖1 地銷發運流程

2.2 司機不下車地磅檢斤設計

通過在磅房增加室外自助操作終端機，把針孔攝像頭、IC卡讀寫器等硬件設備有效集成，將現場車輛信息和計量數據自動輸入智能發運系統。安裝智能道閘機，控制車輛進出場，實現司機不下車檢斤操作，提高發運效率。如圖2所示。

圖2 無人值守司機不下車磅房配置圖

2.3 快速裝車站檢斤設計

通過在裝車站入口安裝智能道閘、嵌入式采集儀、RFID讀寫器等設備，實現對裝車車輛、裝煤煤種的校驗。車輛、煤種校驗成功后裝車站前道閘自動抬起，同時系統根據車輛信息自動計算車輛預裝量并下傳至裝車系統，裝車系統根據預裝量進行配煤。車輛到達下料口預定位置時，工作人員點擊“開閘”按鈕開始進行裝車，裝車完成后點擊“關閘”按鈕關閉閘口，車輛識別定量自動裝車完成。

3 主要工作內容

3.1 智能發運系統平臺的建設

3.1.1 系統權限管理模塊

系統權限管理模塊主要包括組織機構管理、資源管理、用戶管理、菜單管理、角色管理等系統管理功能，系統管理員可以自定義用戶組，對于不同的用戶組設置不同的操作權限。

3.1.2 訂單管理模塊

ERP訂單下傳至發運系統后可自動生成發運系統訂單。ERP下傳生成的訂單發運系統不能進行凍結、清退等操作，且訂單狀態與ERP系統訂單狀態實時同步，發運系統通過訂單進行后續發運控制。

3.1.3 提貨卡管理模塊

提貨卡管理模塊主要是對客戶進行統一集中管理，當客戶購買某一煤種時，工作人員為其辦理購買相應的IC卡，利用IC卡讀寫客戶購買的煤種及票據編碼進行唯一標識。

3.1.4 派車計劃管理模塊

通過該模塊制定第二天車輛分批次、分客戶、分時段、分物資的派車計劃，制定完成后客戶可根據計劃安排車輛發運。

3.1.5 車輛管理模塊

RFID車輛管理模塊利用RFID電子標簽讀寫系統對車輛進行唯一標識，電子標簽ID號與車號形成一對一關聯。

3.1.6 派車IC卡管理模塊

該模塊將車輛信息提前錄入系統，形成派車單，從而對車輛進行管理。該模塊與派車計劃管理模塊、訂單管理模塊和地磅檢斤管理模塊進行關聯，自動讀取車輛、煤種、客戶等信息，檢斤數據自動填寫，實現車輛一卡通行。

3.1.7 地磅檢斤管理模塊

地磅檢斤管理模塊主要實現車輛的自動計量、計算管理。地磅檢斤與防作弊等設備有效集成，對檢斤過程中的車輛進行監控管理，保證檢斤過程嚴密準確，杜絕各種作弊行為。

3.1.8 門崗車輛控制管理模塊

車輛到達煤場門崗，模塊自動識別車輛信息，判斷符合派車計劃后，車輛方可進入地磅檢斤。當車輛完成正常檢斤出場時，司機刷IC卡打印出門證和隨車通行單，方可駛離煤場。

3.1.9 檢斤狀態閉環管理模塊

將車輛的整個發運過程作為一個整體流程，由系統進行控制。系統將車輛進場、空車檢斤、裝車站快速裝車、重車檢斤、車輛出場五個環節合為一體，缺少任何一個環節，流程中斷，系統禁止進行下一步操作。

3.1.10 車輛信息、發運量實時顯示模塊

車輛信息、發運量實時顯示模塊主要是在檢斤功能頁面中添加統計查詢信息，隨時了解當日發運實時信息。

3.1.11 防作弊模塊

防作弊模塊主要是在地磅兩端安裝紅外對射，防止車輛在檢斤過程中不完全上磅、軋磅，造成車輛檢斤數據不準，給企業帶來經濟損失。

3.1.12 視頻抓拍模塊

視頻抓拍模塊主要是將現有視頻圖像無縫嵌入到檢斤頁面中，當檢斤數據保存成功時，系統會自動抓拍車輛圖片，并與檢斤記錄關聯。

3.1.13 統計報表管理模塊

統計報表管理模塊主要是提供各業務明細查詢，可以生成發運日報表、地銷情況旬報表、銷售月度銷量情況表、年度銷售走勢統計分析表等。

3.2 無人值守不下車檢斤系統建設

3.2.1 制作提煤卡

銷售人員在ERP 系統生成訂單，根據訂單信息制作提煤卡，提煤卡主要綁定客戶及煤種信息。

3.2.2 制定派車計劃

根據客戶提煤卡信息制定派車計劃并制作派車卡。派車計劃主要包括固定日期內允許某些客戶拉多少車煤，派車卡主要包括訂單信息、客戶信息、煤種信息。派車卡交由運煤司機持卡進礦拉煤。

3.2.3 制作 RFID 車輛卡

客戶在礦獲得RFID車輛卡，到礦指定標車磅標車，由RFID讀卡器讀取RFID編號，獲取車輛皮重，然后設置限制毛重等信息，確認無誤后保存，將車輛信息綁定到RFID車輛卡內。

3.2.4 進門崗

標車完成后，司機在門崗處刷派車卡，如果該派車卡在當日派車計劃內，系統自動起道閘，允許車輛進礦；若該車輛不能滿足當前時間進礦要求，道閘無反應，不允許進礦。

3.2.5 空車檢斤

司機完成進門崗操作后，車輛上空車磅，司機在不下車操作終端刷派車IC卡。如果皮重在允許的范圍內且四周紅外為非遮擋狀態，系統自動讀取派車IC 卡信息并保存該車輛的皮重信息，空車檢斤完成。

3.2.6 快速裝車站裝車

車輛到達快速裝車站后RFID讀卡器自動讀取車輛標簽，將車輛信息、煤種信息、預裝量等傳入裝車系統，若煤種信息正確，道閘自動起桿，車輛進入裝車站進行裝煤。

3.2.7 重車檢斤

車輛裝完煤后上磅進入重車檢斤流程，下磅端RFID讀卡器自動識別車輛信息，司機在自助操作終端刷卡，如果毛重在允許的范圍內且四周紅外為非遮擋狀態，系統提示司機進行檢斤確認操作，語音提示車輛重車過磅成功和毛重、凈重等信息，并在LED屏幕顯示，同時系統自動抓拍車輛圖片保存。

3.2.8 磅單打印出門崗

重車計量完成后，司機到打印刷卡器處刷IC卡，系統自動打印出門證及隨貨通行磅單，門崗保衛人員檢查車輛回收出門證，司機持隨貨通行磅單出場。

3.2.9 集中報警

集中報警管理作為無人值守系統管理的核心，對各個崗點進行實時監控、車輛違規處理等。系統通過各類軟硬件的全面開發，實現所有硬件設備間的有效集成。在出現異常時，系統生成報警短信，發送至管理人員手機，同時集控室或門衛室提示報警信息，由現場人員統一管理。

4 應用效果

（1）無人值守不下車檢斤發運系統將產、運、銷有機結合，為興隆莊煤礦提供一個全面的運銷信息管理平臺，實現煤炭地銷發運的信息化、自動化和有效管控，為大數據平臺等各類應用系統提供數據支持，在降低運營成本的同時，大大提高了礦井的發運效率。

（2）原礦井發運管控主要依靠人員被動監控，無人值守系統改造后可對整個發運流程進行全閉環智能管控并自動進行報警，實現了企業運銷監管模式由被動監控向主動監控的轉變。稱重現場全程無需工作人員操作，實現真正意義上的無人值守，降低了人工成本，提高了礦井發運效率。

（3）興隆莊煤礦智能發運系統通過對門崗自動控制、視頻圖像自動抓拍、短信、語音、集中監控自動報警、計量儀表數據動態監控、紅外防作弊功能的技術改造，提高了系統的防作弊水平，杜絕了發運過程中的“跑冒滴漏”，減少了礦井的經濟損失。