靜態軌道衡遠程計量系統的設計與實現

汪加楠 馬秋彥 王旭東 劉家磊 吳 亮

（1.安陽師范學院 軟件學院； 2.安陽鋼鐵集團有限責任公司）

0 前言

靜態軌道衡是一種用于稱量鐵軌貨車靜止狀態的軌道衡器[1]，而鋼鐵企業高爐冶煉所產生的鐵水，一般采用鐵水罐車進行裝運，然后利用專用的鐵軌道路進行生產運輸，因此適合采用靜態軌道衡方式進行稱重。傳統的人工鐵水計量方式為通過觀察手寫的鐵水罐號和罐位來判斷火車停放位置是否準確，然后操作員錄入罐號和確認稱重顯示裝置提示的重量，這種方式導致火車過磅時間太長[2]，與企業經營相關的統計數據時間滯后等問題，且無法實時統計鐵水的生產量，不利于企業生產過程的精細化管理。而靜態軌道衡系統不僅能夠實現鐵軌上火車稱重數據的自動采集、實時顯示和存儲，而且可以實現計量報表的生成、查詢和票據打印等功能，因此，設計并開發一套基于C#語言的靜態軌道衡遠程計量系統顯得非常必要。它不僅能夠最大限度地減少人為干預而引起的異常數據[3]，提高稱重效率，而且可以實現企業的精細化管理，進而降低企業的生產成本。

1 靜態軌道衡

1.1 靜態軌道衡概述

靜態軌道衡是一種用于稱量鐵軌貨車靜止狀態載重的衡器，具有偏差小、衡重數據準確和計量穩定等特點[4,5]，在冶金、工廠和鐵路部門對貨物的稱量上應用的非常廣泛。它分為電子式、機械式和機電結合式三類。靜態軌道衡的組成和特征見表1。

表1 靜態軌道衡的組成和特征

1.2 靜態軌道衡系統結構

靜態軌道衡遠程計量系統由軌道衡硬件稱量系統（秤體、稱重傳感器、稱重儀表組成），網絡通信系統，計算機軟件系統和語音對講系統四部分構成。其中，軌道衡硬件稱量系統用以實時稱量火車裝載的鐵水重量，網絡通信系統用于將重量數據通過網絡通信系統傳給遠程計算機，遠程計算機的軌道衡軟件負責將采集到的數據信息進行實時顯示、存儲和處理，而語音對講系統則負責異常情況發生時，司機和計量員的溝通、交流。靜態軌道衡遠程計量系統結構如圖1 所示。

圖1 靜態軌道衡遠程計量系統結構

2 靜態軌道衡遠程計量系統設計

2.1 靜態軌道衡軟件設計

在對靜態軌道衡遠程計量系統從技術、經濟等方面進行可行性分析后，確定該靜態軌道衡遠程計量系統基于C#語言進行開發[6,7]，數據庫采用MySQL 數據庫來對相關信息進行存儲。在軟件界面方面，要求所設計的人機界面要簡潔、交互性好。功能方面，不僅需要實現稱重數據的自動采集、實時顯示和存儲，而且要實現計量報表的生成、查詢和票據打印等功能。滿足上述要求的軌道衡軟件不僅能夠實現遠程計量需要，而且能夠為企業實現科學、精細化管理提供堅強的保障。最后，依據對軌道衡軟件的業務需求分析，設計其功能框圖（如圖2 所示）。

圖2 靜態軌道衡軟件功能框

2.2 靜態軌道衡遠程計量系統功能

軟件的業務需求通常決定了一款軟件所要實現的功能[8]，對靜態軌道衡遠程計量系統的業務需求進行分析后，采用模塊化方式進行軟件系統設計，系統模塊主要包括登錄界面、主界面、查詢打印報表和幫助等。系統運行時，首先進入登錄界面，工作人員輸入用戶名和密碼，若無誤，則登錄系統主界面，主界面左上方的稱重窗口實時動態顯示火車的重量。

該軟件系統的功能主要有：

（1）角色管理。該模塊將靜態軌道衡遠程計量軟件分為三個角色——管理員、火車司機和計量員。管理員擁有為司機和計量員分配賬號、修改密碼的權限，司機負責將毛重和皮重數據存入數據庫，而計量員的職責是處理稱重數據與計量業務異常，并審核票據、查詢、打印報表等業務。

（2）火車過毛重。當火車開到軌道衡時，待計量車輛在稱臺停穩后，司機下車，并選擇爐次、罐號和收貨單位，然后，單擊“計量毛重”按鈕，則毛重數據會存入數據庫并實時顯示在軟件系統主界面。

（3）火車過皮重。鐵水毛重稱量后，需要回皮，工作流程和火車過毛重一樣，區別在于此時司機僅用選擇罐號，系統會自動和毛重記錄進行匹配，并計算、存儲凈重數據。

（4）查詢報表功能。按發貨單位、收貨單位和日期分別作為索引或組合方式作為索引查詢相關記錄信息。查詢得到的報表信息可供分析異常數據產生的原因或預估鐵水產量。

（5）打印票據。過磅完成后，軌道衡軟件系統實現打印機打印票據功能，并等待下一次火車過磅計量。

（6）幫助模塊。幫助模塊用以展示該軟件系統的版本信息和用戶使用手冊，為用戶提供更好的使用體驗。

2.3 靜態軌道衡業務流程

火車上磅后，通過語音對講機提示計量員軌道衡上有車，同時判斷車輛是否停穩，如果停穩，則語音提示火車司機下車計量，否則等待車輛穩定。然后，車輛停穩后，火車司機主動下車，點擊觸摸屏，在軟件界面上選擇爐次、罐號和收貨單位，并點擊“計量毛重”按鈕，若業務正常，則保存毛重的重量數據，并提示司機離開，若業務不正常，則呼叫計量員進行人工處理。此時，載有鐵水的火車毛重數據會存入軌道衡遠程計量系統，對于皮重的數據稱量方式和毛重數據的方法一致，區別僅在于回皮的時候只需要選擇罐號，而不用再選擇爐次和收貨單位。有了毛重和皮重數據后，軌道衡遠程計量系統會自動計算凈重數據，并把相關信息存入MySQL 數據庫中，且同時在軟件系統主界面實時顯示。計量完成后，火車司機需到計量員處審核票據，如果錯誤，計量員仍有權限修改并糾正數據。靜態軌道衡業務流程如圖3 所示。

圖3 靜態軌道衡業務流程

3 靜態軌道衡系統的先進性

該靜態軌道衡遠程計量系統人機界面交互性好，能夠減少人工操作環節，同時可以自動采集遠程計量數據，其先進性體現在：（1）可以檢查IP 地址或域名是否可以使用TCP/IP 協議訪問；（2）若發生網絡中斷意外情況，系統具有自動連接備份數據庫的能力；（3）系統能夠自動判斷當前的稱重狀態是否處于穩定狀態。

4 結束語

系統基于C#語言進行開發，采用MySQL 數據庫來存儲采集到的重量數據，不僅實現了稱重數據的自動采集、實時顯示和存儲，而且實現了計量報表的自動生成、查詢和票據打印等功能。通過該系統的運行可以有效減少人工操作而引起的異常數據，同時保證稱量數據準確可靠，在實現企業生產的科學、精細化管理的同時，能夠很好地維護和提高企業的良好形象。