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無人值守系統(tǒng)設(shè)計方案
l 系統(tǒng)概述
本方案的設(shè)計目的在于建立一套高穩(wěn)定性易于實施和維護(hù)的無人監(jiān)控稱重管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用于鋼鐵、煤礦、化工、電廠、碼頭等等行業(yè)。
本系統(tǒng)通過IC讀卡器或者RFID遠(yuǎn)距離讀卡器識別車輛信息，通過紅外線光幕控制車輛停靠位置，通過紅綠指示燈、語音播報、點陣大屏幕、道閘欄桿等設(shè)備引導(dǎo)車輛進(jìn)出，支持車輛單向或者雙向上磅稱重，計算機(jī)自動保存車輛稱重信息，并可以通過視頻卡顯示磅上圖像并截取稱重圖片，同時可以提供局域網(wǎng)內(nèi)的稱重數(shù)據(jù)共享。
該系統(tǒng)可以加強(qiáng)企業(yè)管理上的一致性，縮短了物資流轉(zhuǎn)時間，提高工作效率，降低運(yùn)作成本，杜絕人工稱重可能引起的操作失誤和作弊現(xiàn)象，并可以促進(jìn)企業(yè)信息化管理建設(shè)。
l 系統(tǒng)工作流程
系統(tǒng)各配件對車輛過磅流程進(jìn)行嚴(yán)格控制，流程如下：
現(xiàn)場描述 | 控制 | 備注 |
車輛準(zhǔn)備上磅 | 車輛輪胎壓上地磁線圈（或者司機(jī)刷IC卡），道閘欄桿打開。 | 車輛準(zhǔn)備時期由地磁線圈或者IC讀卡器提供準(zhǔn)備信號，如果兩者均不具備，無車輛時欄桿需處于常開狀態(tài)。 |
車輛上磅停穩(wěn) | 判斷如果前后光幕無遮擋，且重量超過起磅點，則關(guān)閉道閘欄桿。 | 起磅點可以設(shè)置調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同的應(yīng)用場合。 |
記錄信息 | 判斷如果前后光幕無遮擋，RFID識別成功，且重量超過起磅點，以及穩(wěn)定相應(yīng)時間，則計算機(jī)保存重量記錄，同時打印磅單，如果視頻開啟中，則截取圖片信息。 | 判穩(wěn)定時間可以設(shè)置調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同的應(yīng)用場合。 如果車輛準(zhǔn)備上磅期已經(jīng)刷了IC卡，則不考慮RFID識別。 |
車輛準(zhǔn)備下磅 | 存儲完畢后，語音播報，大屏幕顯示車號和重量，指示燈亮起，下磅道閘欄桿打開。 | 語音播報、大屏幕顯示內(nèi)容可設(shè)定。 如果是單向過磅系統(tǒng)則不考慮打開下磅道閘欄桿。 |
車輛下磅 | 磅上重量小于起磅點，且前后光幕無遮擋，則關(guān)閉道閘欄桿，指示燈復(fù)位。 控制完畢。 | 全部控制完成前不響應(yīng)新車的上磅請求信號。 |
無人值守稱重系統(tǒng)流程圖
l 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成
系統(tǒng)在磅房可以部署有車輛識別器（即近距離IC讀卡器或者RFID讀卡器），車輛定位識別裝置（即紅外線光幕），車輛引導(dǎo)系統(tǒng)（包括道閘、指示燈等等），視頻拍照系統(tǒng)，以及稱重管理軟件等等，系統(tǒng)的核心包括一個主控制器和一臺計算機(jī)，通過各部件的信息交互來完成對整個管理系統(tǒng)的控制。
1. RFID遠(yuǎn)程車輛識別系統(tǒng)
RFID設(shè)備可以遠(yuǎn)距離識別車號磁卡信息，并通過RS232/RS485方式傳送給計算機(jī)。RFID大識別距離可達(dá)80米。電子標(biāo)簽安置于車輛上，當(dāng)車輛經(jīng)過RFID識別區(qū)時讀卡器即獲得車輛信息。
2. 車輛定位識別裝置
紅外光幕安裝在磅體兩端，用來控制車輛上磅位置，一旦紅外光幕被遮擋，則認(rèn)為車輛沒有停靠在區(qū)域，系統(tǒng)將拒絕進(jìn)行下一步稱重操作，工作流程暫停。從而杜絕通過車輛不完全上磅而引起的作弊行為。
3. 視屏拍照系統(tǒng)
通過在計算機(jī)上安裝型號的視頻卡，并將視頻信號傳輸至視頻卡，計算機(jī)可以顯示磅上的的即時圖像，并在系統(tǒng)保存重量記錄的同時截取圖片，用戶可以在查詢記錄的同時觀看這些記錄對應(yīng)的圖片資料。
4. 車輛引導(dǎo)系統(tǒng)
道閘，信號燈，大屏幕、語音設(shè)備等通過專用控制器和計算機(jī)的協(xié)調(diào)指揮，引導(dǎo)車輛有序上下磅進(jìn)行稱重操作。
5. 稱重管理軟件
軟件采用客戶端/服務(wù)器（Client/Server）體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，支持局域網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)共享，軟件控制RFID設(shè)備或IC讀卡器，視頻拍照系統(tǒng)，以及語音播報，可以分別支持單向和雙向兩種過磅方式，軟件兼顧靈活性，穩(wěn)定性和可擴(kuò)展能力。
支持與專用控制器之間的RS232/RS485通訊，獲得重量和各部件狀態(tài)，輸出控制命令。
支持RFID設(shè)備或IC讀卡器，自動識別車輛信息。
支持視頻和拍照系統(tǒng)。
完善的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)機(jī)制。
支持皮膚系統(tǒng)，界面樣式可用戶自定義。
支持多種報表樣式，打印單據(jù)和報表可用戶自定義。
支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出EXCEL
支持局域網(wǎng)內(nèi)多點使用，共享數(shù)據(jù)。
6. 專用控制柜
（一）控制柜 有兩層以上，具有足夠大的空間，具有防水功能。其中一層帶觀察窗口，可以觀察儀表的顯示。控制柜的底板可以進(jìn)行擴(kuò)展加工。
控制柜后多個接線口，接線口可以根據(jù)需要進(jìn)行添加。
（二）電源系統(tǒng) 有五路電源（AC 220V DC24V DC12V DC8V DC5V ），為儀表，控制器，光幕等設(shè)備提供電源。
（三）控制器
1）、控制器通過MCU進(jìn)行控制，有兩路串口，通過232或485的方式，連接稱重儀表和上位機(jī)，把儀表的重量信息傳遞給上位機(jī)
2）、控制器上具有有16路開關(guān)量輸出，和8路開關(guān)量輸入，盡可能的滿足客戶的擴(kuò)展需要。為了提高控制器的抗干擾性，控制器上的輸入輸出信號都做了隔離。
3）、控制器可以把開關(guān)量輸入的狀態(tài)及時傳給上位機(jī)，上位機(jī)也可以通過給控制器發(fā)命令來控制這個系統(tǒng)中的設(shè)備。
4）、控制器上增加了復(fù)位按鈕，和可以獨立的使用開關(guān)。當(dāng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)異常時，可以按復(fù)位按鈕來進(jìn)行復(fù)位。當(dāng)上位機(jī)出現(xiàn)故障時，可以打開獨立使用開關(guān)，這套系統(tǒng)可以暫時不使用上位機(jī)進(jìn)行使用。
5）、控制器上增加了7位地址撥碼開關(guān)，大可以設(shè)置127個不同地址的設(shè)備。
6）、有4路指示燈，分別指示，正常，錯誤，是否獨立使用。一個保留。
l 系統(tǒng)的異常處理機(jī)制
在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，系統(tǒng)各部分配件通過控制柜與計算機(jī)進(jìn)行信息交互，計算機(jī)統(tǒng)一協(xié)調(diào)系統(tǒng)的總體運(yùn)作，以及保存數(shù)據(jù)，提供網(wǎng)絡(luò)共享等功能。但是在突發(fā)異常狀況的情形下，為了提高系統(tǒng)的冗余性和強(qiáng)壯性，系統(tǒng)將具備以下的處理機(jī)制：
1）計算機(jī)端對異常部件的隔離
在系統(tǒng)運(yùn)行過程中如果出現(xiàn)部件損壞或者部件異常狀況發(fā)生，管理員可以通過計算機(jī)軟件調(diào)整對該部件的取舍狀態(tài)來隔離問題部件，那么系統(tǒng)將會暫時排除這一部件，忽略已隔離部件在系統(tǒng)運(yùn)作中的邏輯關(guān)系，而系統(tǒng)可以在不考慮這一部件的情況下繼續(xù)運(yùn)作。等到維護(hù)人員完成問題部件的修復(fù)，管理員可以在計算機(jī)軟件上解除隔離，使這個部件再次加入系統(tǒng)整體。
這一功能同樣可以用在系統(tǒng)安裝調(diào)試期對選配部件的取舍選擇上。
2）控制器端開啟相關(guān)部件
考慮到計算機(jī)故障對整個系統(tǒng)的致命影響，系統(tǒng)的控制柜（控制器）端將可以在沒有計算機(jī)干預(yù)的狀況下，由管理員開啟車輛引導(dǎo)部件，如：打開道桿，亮起指示燈等等，允許車輛在計算機(jī)不能使用的狀況下繼續(xù)過磅（需操作員記錄過磅數(shù)據(jù)）。等到計算機(jī)恢復(fù)運(yùn)行后，記錄數(shù)據(jù)可以再計算機(jī)軟件給出的手動補(bǔ)單模塊中補(bǔ)錄單據(jù)。
l 組件配件表
主要設(shè)備以及選配件清單 | ||||
序號 | 項目名稱 | 設(shè)備名稱 | 數(shù)量 | 備注 |
1 | 視頻監(jiān)控 | 海康DS4004HC視屏卡 | 1 | |
2 | 視頻頭 | 1- 4 | ||
3 | 車輛識別 | RD800讀卡器 或者秀派RFID讀卡器 | 1 | |
4 | 磁卡或RFID標(biāo)簽 | |||
5 | 車輛定位及引導(dǎo) | 紅外線光幕 | 4 | |
6 | 道閘欄桿 | 1-2 | ||
7 | 地感線圈 | 1-2 | ||
8 | 紅綠指示燈 | 1-2 | ||
9 | 點陣大屏幕 | 1 | ||
10 | 語音播報 | 喇叭 | 1-2 | |
11 | 功放 | 1 | ||
12 | 主要控制部分 | 控制柜 | 1 | |
13 | 專用控制器 | 1 | ||
14 | 稱重顯示器 | 1 | ||
15 | 稱重管理軟件 | 1 | ||
16 | 串口卡 | 1 | ||
17 | 其他附件 | |||
以上清單中用戶可根據(jù)自己的需要進(jìn)行選擇，除的核心部件外，用戶在配件選型表中選擇所需配件，組建系統(tǒng)，以實現(xiàn)相對應(yīng)的功能，以此來滿足高、中、低檔次不同客戶群體的應(yīng)用需求。
無人值守稱重系統(tǒng)配件選型表 | |||||
項目名稱 | 設(shè)備名稱及型號 | 數(shù)量 | 說明 | 選中 | 數(shù)量 |
主要控制部分 | 控制柜及附屬控制器部件 | 1 | 必選部件，核心控制部件 | ||
稱重顯示器 | 1 | 必選部件，但如果現(xiàn)場已經(jīng)有耀華儀表，可不選。 | |||
稱重管理軟件 | 1 | 必選部件 | |||
串口卡 | 1-2 | 可選部件，計算機(jī)串口不足時選擇該部件 | |||
計算機(jī) | 1 | 可選部件 | |||
視頻監(jiān)控 | 海康DS4004HC視屏卡 | 1 | 可選部件 | ||
視頻頭 | 1-4 | 可選部件，需要先選用視頻卡 | |||
車輛識別 | RD800讀卡器 | 1 | 必選部件，但是與RFID設(shè)備只選其一。 | ||
秀派RFID讀卡器 | 1 | 必選部件，但是與RD800只選其一。 | |||
磁卡或RFID標(biāo)簽 | 必選部件 | ||||
車輛定位及引導(dǎo) | 紅外線光幕 | 4 | 可選部件 | ||
道閘欄桿 | 1-2 | 可選部件 | |||
地感線圈 | 1-2 | 可選部件 | |||
紅綠指示燈 | 1-2 | 可選部件 | |||
點陣大屏幕 | 1 | 可選部件 |
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