无人值守自控系统的设计与应用

类别:公司新闻 时间:2018-01-06 点击:143 次

就轨道衡、汽车衡无人值守自控系统建设,介绍了系统的结构以及数据、图像信号的流程,对 相应的软件、硬件进行了描述,为建设无人值守自控系统的单位提供了技术参考。
唐山三友化工股份公司经过二十多年的发展, 目前纯碱产量达到200万t以上,效益在同行业最 佳。纯碱生产所消耗的原材料成本超过生产成本的 30%,随着企业的不断发展壮大,适应现代化大生产 的需要,将进厂计量的大宗原材数据进行统一整合, 建立企业集中计量平台,提高计量数据的准确性与 可靠性,实现企业各信息系统的集成与共享,进一步 提升企业管理水平。
1.系统设计
1.1设计原则
先进性:系统的建设应该尽可能选用当今先进 成熟的技术,兼顾技术的实用性。
经济性:系统的建设以最小的投资达到最佳的
效果。
扩展性:系统的建设在技术应用、管理功能方面是可扩展的。
安全性:整个系统在物理上和逻辑上都应该是 安全的,既要有防止外来黑客攻击的措施,又要有防 止内部人为破坏的手段,可以采用隔离设备、代理服 务器和用户等级管理相结合的方法。
1.2设计目标
1)实现信息集成:实现计量信息与采购物流、销 售物流信息的集成,强化进出厂物流信息的监控,提 高进出厂物流管理的效率与质量。
2)建立集中计量平台:建立统一的无人值守计 量信息系统,实现所有物资计量业务的标准化、电子 化和集成化,实现减员增效,提高计量效率。
3)提高计量数据的可靠性:采用多种防作弊技 术手段,减少或杜绝人为因素对计量数据影响,提高 计量数据的可靠性。
4)提升企业管理水平,管理体现效益:打造物流 与计量综合管理平台,进一步提升企业管理水平。
1.3系统构成
整个无人值守自控系统设计采用集中管理、分 散监控的模式,计量数据、视频图像、语音、监控信号 经数字化处理,通过光纤进行远距离传输。主要包 •括三部分,前端的衡器磅房各种数据、图像的采集, 计量中心对计量数据、图像的实时存储,监控中心对 衡器的实时监控。系统整体设计采用三级架构。
1)数据采集层:各磅房计量点
各计量点的采集包括称重仪表数据、视频信号、 音频信号、控制信号等采集,同时包括音频、视频信 号的输出设备、控制信号的输出设备等。
2)数据管理层:计量中心
计量中心作为整个系统的核心枢纽,负责整个 网络的管理、权限分配控制,负责协调、管理系统间 的数据交换,同时也作为数据备份中心。
3)数据监控层:远程监控中心
远程监控中心负责监控所有现场测量点的设备 状况,数据是否异常,突发故障及时协调相关部门进 行处理。
1.4软件
为了使应用系统具有更好的稳定性、髙效性,使 应用程序具有更好的可重用性、可扩展性、跨平台和 可维护性,整个系统易于增加新的功能、易于修改已 有功能,系统调用、处理具有统一的流程,本系统拟 主体采用成熟的J2EE技术来架构整个应用。采用 C#语言编写程序,运行、开发环境为.net。
软件系统由系统管理、验配管理、设置管理、进 出厂管理、现场汽车衡计量管理、远程汽车衡计量管 理、业务异常管理、计量衡器管理、IC/RFID卡管 理、视频监控管理、统计报表管理、票据打印管理、接 口管理等子模块组成。整个软件为模块结构。
1.5数据库
无人值守管理系统采用Oracle llg数据库作为 计量数据库平台。使用Oracle llg版本数据库将有 效降低项目的实施风险并有利于系统的数据集成。
1.6汽车衡磅房
汽车衡的磅房前后在立杆上安装摄像头和红绿 灯,一侧安装RIFD天线,秤体与引坡连接处安装红 外对射,现场控制终端嵌入式安装在磅房的墙体上, 摄像头、红绿灯、红外对射、RIFD天线、称重信号全 部进入现场控制终端。
1.7网络拓扑图

1.8硬件设备
1)自助终端:包括工控机、15"液晶显示器、硬盘 录像机、1C卡读写器、票据打印机、键盘、话筒、摄像 头。称重计量数据,通过网络发送到计量中心,称重 计量发生问题时,通过音频及时与监控中心建立音 视频通道。
2)服务器:包括数据服务器、图像服务器、应用 服务器,主要负责现数据、图像存储及发布。
3)其他设备:RFID读写器、电子标签、硬盘录 像机。
2.实现功能
2.1进厂的验配
将电子标签上唯一的序列号与汽车的车牌号进 行綁定,统一存储到数据库当中。
2.2现场汽车衡的计量管理
完成汽车上衡计量数据的采集,将汽车衡的计 量数据经网络系统实时传送到计量中心的数据服务 器上。
2.3远程计量管理
在监控中心通过远程网络,辅助以音频、视频系 统,进行计量数据监控。
2.4业务异常管理
在计量称重过程中,发生计量数据不稳定,衡器 零点漂移,业务流程无法正常运行时,弹出异常信 息,视具体情况通知相关部门去处理。
2.5视频监控管理
衡器的各个监控摄像头实时监控衡器的运行状 况,并将监控图像实时记录在本地的硬盘录像机上, 当衡器进人称重状态时,在衡器读取数据时抓拍衡器的图像,实时传送到计量中心的图像服务器上。
2.6计量数据票据实时打印管理
现场的自助终端上,完成每次计量称重后,可以 根据客户需要将计量数据打印到计量票据上。
2.7各种数据、图像管理
将称重计量数据实时存储到计量中心的数据服 务器上,应用服务器实时接收各个用户的访问,根据 需要完成计量数据的各种报表。图像服务器将与计 量称重时绑定的图像存储,通过应用服务器支持客 户的查询访问。
3.运行注意事项
3.1电子标签找不到
电子标签需黏贴在汽车挡风玻璃的中上部,不 允许有遮挡,且有方向要求;接收天线方向正确,当 天线方向发生变化时,导致信息无法接收;天线、读 写器等链接通信电缆要连接牢固,虚接也可导致无 法通讯;读写器转换接口应采用质量好的工业级产 品,质量差的相对寿命较短。
3.2网络不通
检查光缆、网线有误损坏,发送、接收设备是否 正常运行。
3.3提升维护人员的素质
无人值守涉及技术比较全面,必须提高维护人 员的素质,培训其掌握衡器、计算机、接口、无线设 备、网络等应用技术,这样现场故障时才能得到迅速 处理,不至于影响系统的运行。
4.结语
无人值守系统投运以来运行稳定,计量数据、视 频图像能够实时存储到计量中心;监控中心能够实 时监控现场各衡器的计量数据、运行状况;各管理网 上的客户端可根据权限积极浏览各种数据,完成各 种报表的制作。项目实施后衡器司磅员减掉13人, 减员年效益71万元。
无人值守控制技术集计算机、网络、通讯、衡器、 音视频技术于一体,构建了一个先进的数据平台,提 高了工作效率,强大的防作弊功能有效避免了人为 因素对大宗材料计量工作的影响,提升了企业的现 代化管理水平。

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