文章研究了一种一体化汽车智慧计量系统，阐述了系统设计思路、架构及功能实现。该系统采用智能终 端对硬件系统进行高度集成，实现所有硬件设备的插拔式安装，减少硬件安装和调试时间，实现软件的模块化 设计，并进行多种系统接口的兼容性研究与开发。
随着市场竞争及环保压力的不断增加，钢铁 企业的生存环境产生了巨大的改变，钢材市场持 续低迷，钢铁企业只有不断推行标准化、规范化、 精细化的管理，才能使企业得以持续稳定发展。
随着钢铁市场的持续低迷，企业决策者越来越 重视通过严格且先进的管理模式来降低成本，即使 在资金相对紧张的情况下，决策者们仍然愿意进行 计量系统的优化和改善，结合这两年的项目实践， 笔者注意到一体化汽车智慧计量系统的前景，同时 也意识到必须改造和升级本单位计量系统。
1.设计思路
设计和研发一体化智能终端，从终端的设计、改造到无人值守衡器的监控、网络传输设备等， 都要进行高度的硬件集成，实现所有硬件设备的 插拔式安装，减少系统在实施时的硬件安装时间 和调试时间。硬件上设计和开发多种模式，如射 频识别和图像识别等多种车牌识别方式，以适应多 种用户需求；软件开发上，整套系统实现模块化设 计，并进行多种系统接口的兼容性研究与开发；业 务功能上实现汽车衡称重的真正无人员看守，完全 由司机自助完成。项目完成后将在技术上领先于同 行业，达到国内一流水平；可提高企业的物资计量 管理水平，规范计量流程，堵塞计量漏洞，杜绝作 弊行为；节约人力成本，提高劳效。
2.系统架构
整个系统采用集中管理、分布监控的设计模 式，所有的业务数据（数据、语音、图像、控制信号等）通过无人值守机（终端）和软件系统进 行就地处理，通过计量专用光纤网络与控制中心 进行交互。
系统设计采用三层架构：数据基础层、数据 管理层、业务应用层，三层数据之间通过计量专 用光纤网进行信息和数据的传递，如图1所示。

数据基础层——各个计量站点。各计量 站点的基础数据包括计量仪表的重量数据读取、 监控摄像机的音视频信号采集、红外光栅监测信 号采集、语音对讲信号的交互、1C卡和RFID卡的 信息采集、仪表状态的指令控制等，基础数据层 作为系统运行的数据支撑，采用就地控制与远程 控制相结合的模式设计，提高系统运行的可靠性。
数据管理层——计量监控中心服务器群。 计量中心服务器是整个系统的核心枢纽，负责整 个计量系统的管理、运行、控制以及与信息化系 统及其他业务系统的交互。服务器包括数据服务 器和应用服务器。
业务应用层——远程计量工作站及业务 站。监控中心各计量员通过授权使用业务应用系 统，实现远程计量业务操作和远程计量监控。业 务应用层的核心是应用服务器，各个管理和业务 终端通过应用服务器访问计量系统数据。各个业 务站同时还包括门卫站、验配站、仓库站等。
3.系统功能设计
一体化汽车智慧计量系统集成应用自动称重、 物流1C卡、RFID车号自动识别、红外限位、视频 监控、轮巡等技术，系统设计功能如下：
（1）汽运自助计量与远程监管功能。汽车衡 现场设计计量方式为自助计量，司机在前端利用 1C物流卡自助过衡，无需人员干预，司机在现场 的触摸显示屏上能够直观地看到车号、皮重、毛 重、净重和收发货单位等信息，根据信息提示完 成计量。特殊业务（如无单业务）和问题业务 (卡片问题、数据问题等）呼叫远程，提交到远程 司磅员进行处理。
（2）多种硬件技术规范过衡管理，杜绝作弊 行为。系统集成了多种硬件技术，实现自助和自 动过衡的需求：采用红外车辆限位功能，规范车 辆在衡上的停放位置，杜绝不完全上磅和压磅边 的现象；采用车号自动识别技术，包括图像识别 和射频识别技术，禁止人工输入车号，杜绝人为 操作失误和人为作弊行为；采用物流卡技术，物 流卡贯穿于整个计量流程，既作为数据传递的载 体，又可作为规范计量流程，杜绝人为舞弊行为 的手段；采用视频监控和语音对讲功能；采用自 动控制车辆道闸和车辆上磅红绿指示灯功能。
（3）详尽的数据査询与“过衡时刻”再现功 能。系统开发了强大的数据查询功能，司磅员或 操作人员可以分权限进行多种条件组合查询，查 询所需的历史数据。同时，设计了 “过衡时刻” 再现功能：计量数据保存时，系统会同时保存当 时的视频监控图片，并同时保存同一时刻的计量 界面显示图片。当有问题车辆出现时，管理人员 有权限在查看计量历史数据的同时，能够调出计 量时的监控画面和称重显示界面画面，再现过磅 时刻的各种数据、图像信息。此功能的开发有利 于査找问题原因。
（4）防作弊的数据审核功能。系统设计了毛 重审核和皮重审核功能，通过各种数据比对，杜 绝车辆过磅过程中的人为舞弊行为，减少财物 流失。
（5）数据维护和管理功能。方便管理人员对 基础数据和计量数据进行维护，所有的数据修改 界面化设计，数据更改时，系统自动记录数据修 改时间、修改人员、修改内容，修改部门和审核 人员。
（6）系统配置功能。为了提高系统的应用便 捷性，设计了系统配置功能，系统配置包括仪表 配置、磅房配置、电子音播报配置、IC卡串口配 置、视频配置和轮巡坐席配置等。系统管理人员 在有设备增添、设备更改时只需填好配置信息即可，无需更改程序。
(7)过衡状态监控功能。系统设计了衡器状 态监控功能，此功能能够实时监测磅房仪表实时 数据、上磅红绿指示灯状态，红外车辆限位状态、 车号识别扫描状态。
(8)现场设备远程控制和管理功能。系统设 计了现场设备的管理功能，可对现场仪表进行远 程清零操作，可通过软件强制切换现场红绿指示 灯状态，方便检修作业。
(9)磅房及计量大厅环境监测功能。系统设 计了镑房及计量大厅环境监测功能，成本投人低, 功能强大，实时监测环境状态信息，包括市电供 电状态、烟雾传感器状态和温湿度状态等。
4.关键技术及创新点
(1)系统充分进行硬件集成，优化硬件设计， 实现产品市场利润的最大化。
(2)设计和研发一体化智能磅房和自助计量 终端，实现硬件设备的插拔式安装，减少系统实施时间。
(3)进行多种系统接口的兼容性研究与开发， 能够根据不同客户的需求进行产品集成，增强产 品的市场竞争力。
(4)研发实现了一种需求多种技术解决方案。 利用IC物流卡、ID卡、条形码及二维码的多种信 息识别方式，实现车牌的图像智能识别和射频识 别等多种方式。
(5)实现产品的标准化，软件开发采用积木 式结构设计，系统模块具有可选性。
5.结束语
2015年2月该系统正式投运到唐钢高强汽车 板，2015年9月投运到宣化钢铁公司，系统上线 后司磅人员数量减少60%。应用效果显著，企业 物资计量水平达到国内一流水平，实现了汽车衡 称重业务真正无人员看守，提高了效率，减少了 人力，规范了计量流程。