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1 項(xiàng)目背景

大冶特鋼現(xiàn)有集中計(jì)量系統(tǒng)已經(jīng)投用多年，隨著企業(yè)產(chǎn)能的擴(kuò)大，物資計(jì)量業(yè)務(wù)量越來(lái)越大，計(jì)量任務(wù)重，計(jì)量工作強(qiáng)度大，計(jì)量作業(yè)錯(cuò)誤率高，計(jì)量效率與衡器利用率低，企業(yè)、客商、司機(jī)在計(jì)量業(yè)務(wù)協(xié)同低，計(jì)量設(shè)備故障定位難，再加上企業(yè)人力資源不足，人員成本也越來(lái)越高、計(jì)量員老齡化問(wèn)題日趨嚴(yán)重，導(dǎo)致企業(yè)計(jì)量業(yè)務(wù)成本不斷增加。因此，準(zhǔn)確、可靠、高效的無(wú)人化及智能化計(jì)量顯得尤為重要。

2 項(xiàng)目實(shí)施與應(yīng)用

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

2.2 系統(tǒng)功能介紹

2.2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

（1）系統(tǒng)管理：通過(guò)系統(tǒng)管理可設(shè)置系統(tǒng)統(tǒng)運(yùn)行的基本參數(shù)和對(duì)系統(tǒng)操作員進(jìn)行有效的管理，保證系統(tǒng)的安全性和實(shí)用性，并為整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)提供方便的手段，提高系統(tǒng)的可靠性、安全性及方便系統(tǒng)以后擴(kuò)充；

（2）計(jì)量點(diǎn)信息管理：管理各個(gè)計(jì)量點(diǎn)的名稱(chēng)、類(lèi)型、視頻IP地址、數(shù)據(jù)采集IP地址、控制設(shè)備IP地址、儀表類(lèi)型、儀表通訊協(xié)議、打印機(jī)、車(chē)號(hào)識(shí)別等。這些信息的正確配置關(guān)系計(jì)量稱(chēng)重的穩(wěn)定和安全，一旦確定不得隨意修改；

（3）供應(yīng)商及客戶(hù)信息管理：系統(tǒng)通過(guò)接口接收產(chǎn)銷(xiāo)系統(tǒng)供應(yīng)商、客戶(hù)基礎(chǔ)信息，在系統(tǒng)中將供應(yīng)商、客戶(hù)與對(duì)應(yīng)手機(jī)號(hào)進(jìn)行綁定，支撐供應(yīng)商做送貨預(yù)約以及客戶(hù)做提貨預(yù)約；

（4）語(yǔ)音管理：管理本系統(tǒng)中涉及的自定義語(yǔ)音。

2.2.2 預(yù)約管理

（1）外購(gòu)進(jìn)廠預(yù)約管理：供應(yīng)商每次送貨前，通過(guò)微信小程序在系統(tǒng)中進(jìn)行配車(chē)預(yù)約操作，選擇檢斤通知單，輸入送貨車(chē)輛的車(chē)牌號(hào)、司機(jī)身份證號(hào)、司機(jī)手機(jī)號(hào)、預(yù)約到貨時(shí)間段、到貨量，形成進(jìn)廠預(yù)約信息，生成進(jìn)廠預(yù)約信息二維碼；

（2）副產(chǎn)品外銷(xiāo)出廠計(jì)量預(yù)約管理：客戶(hù)每次提貨前，通過(guò)微信小程序在系統(tǒng)中進(jìn)行配車(chē)預(yù)約操作，選擇銷(xiāo)售訂單，輸入提貨車(chē)輛的車(chē)牌號(hào)、司機(jī)身份證號(hào)、司機(jī)手機(jī)號(hào)、預(yù)約提貨時(shí)間段、提貨量，形成副產(chǎn)品出廠預(yù)約信息，生成副產(chǎn)品出廠預(yù)約信息二維碼。在微信小程序通過(guò)手機(jī)號(hào)進(jìn)行登錄驗(yàn)證，客戶(hù)只能查詢(xún)和操作自己的銷(xiāo)售訂單和預(yù)約信；

（3）預(yù)約確認(rèn)管理：對(duì)于使用微信的司機(jī)，每次運(yùn)輸前，司機(jī)通過(guò)微信小程序?qū)︻A(yù)約信息確認(rèn)后生成計(jì)量預(yù)報(bào)信息，計(jì)量預(yù)報(bào)信息包含計(jì)量預(yù)報(bào)的二維碼；在微信小程序通過(guò)手機(jī)號(hào)進(jìn)行登錄驗(yàn)證，司機(jī)只能查詢(xún)對(duì)應(yīng)手機(jī)號(hào)的預(yù)約信息，計(jì)量預(yù)報(bào)只能使用一次；對(duì)于一車(chē)多貨的情況，司機(jī)確認(rèn)多條預(yù)約，生成多張計(jì)量預(yù)報(bào)信息二維碼，必須完成一個(gè)完整的計(jì)量流程才能進(jìn)行下一個(gè)預(yù)報(bào)的計(jì)量。

2.2.3 汽車(chē)衡計(jì)量管理

（1）自動(dòng)判斷毛皮：系統(tǒng)根據(jù)計(jì)量流程以及兩次計(jì)量后的重量自動(dòng)判斷毛、皮重。

（2）視頻錄像拍照：汽車(chē)衡現(xiàn)場(chǎng)24小時(shí)不間斷錄像，錄像直接保存在現(xiàn)場(chǎng)的終端服務(wù)器中，避免了網(wǎng)絡(luò)終端錄像無(wú)法保存。計(jì)量重量確定時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拍照，包括駕駛室、車(chē)牌、車(chē)頂、車(chē)后等進(jìn)行拍照，照片與計(jì)量數(shù)據(jù)綁定，自動(dòng)上傳到服務(wù)器中。

（3）重量曲線保存：自動(dòng)記錄整個(gè)計(jì)量過(guò)程衡器重量曲線，重量曲線與計(jì)量數(shù)據(jù)綁定，自動(dòng)上傳到服務(wù)器中。

（4）紅綠燈指揮上下秤：當(dāng)衡器重量超過(guò)設(shè)定值（默認(rèn)500kg）時(shí)，紅綠燈顯示紅燈，無(wú)重量顯示綠燈，當(dāng)車(chē)輛計(jì)量完成車(chē)下秤后，衡器回零紅綠燈變成綠燈，當(dāng)紅燈時(shí)車(chē)輛上秤，系統(tǒng)將無(wú)法計(jì)量，需要下秤再次上秤，司機(jī)根據(jù)紅綠燈上下秤，保證衡器能夠每次回零，計(jì)量準(zhǔn)確。

（5）LED屏顯示：汽車(chē)衡現(xiàn)場(chǎng)配置有LED屏，將計(jì)量結(jié)果反饋給司機(jī)并提示司機(jī)進(jìn)行操作。

（6）語(yǔ)音提示操作：司機(jī)在計(jì)量的過(guò)程中，系統(tǒng)根據(jù)不同情況都有相應(yīng)的語(yǔ)音提示司機(jī)進(jìn)行操作。

（7）二維碼識(shí)別：對(duì)于外購(gòu)進(jìn)廠及副產(chǎn)品外銷(xiāo)出廠計(jì)量業(yè)務(wù)，通過(guò)識(shí)別計(jì)量預(yù)報(bào)二維碼，獲取車(chē)輛預(yù)報(bào)信息；對(duì)于外購(gòu)進(jìn)廠預(yù)報(bào)信息二維碼包含檢斤通知單號(hào)、供應(yīng)商、物料、車(chē)號(hào)、司機(jī)身份證號(hào)、司機(jī)手機(jī)號(hào)；對(duì)于副產(chǎn)品外銷(xiāo)出廠預(yù)報(bào)信息二維碼包含銷(xiāo)售訂單號(hào)、客戶(hù)、物料、車(chē)號(hào)、司機(jī)身份證號(hào)、司機(jī)手機(jī)號(hào)；

（8）RFID卡識(shí)別：對(duì)于廠內(nèi)內(nèi)部倒運(yùn)車(chē)輛，安裝RFID卡，一車(chē)一卡，當(dāng)車(chē)輛上秤后，系統(tǒng)通過(guò)磅房現(xiàn)場(chǎng)安裝的RFID讀卡器讀取卡號(hào)，通過(guò)卡號(hào)獲取車(chē)號(hào)匹配計(jì)量預(yù)報(bào)信息進(jìn)行計(jì)量作業(yè)。

（9）車(chē)號(hào)自動(dòng)識(shí)別:對(duì)于外購(gòu)?fù)怃N(xiāo)車(chē)輛，當(dāng)車(chē)輛上秤后，系統(tǒng)通過(guò)車(chē)號(hào)識(shí)別單元，自動(dòng)識(shí)別車(chē)牌號(hào)，通過(guò)車(chē)牌號(hào)匹配計(jì)量預(yù)報(bào)信息進(jìn)行計(jì)量作業(yè)。

（10）自動(dòng)計(jì)量模式：在自動(dòng)計(jì)量模式下，必須保證計(jì)量車(chē)輛具有計(jì)量委托，并且計(jì)量委托唯一，計(jì)量過(guò)程中，系統(tǒng)識(shí)別到車(chē)牌號(hào)后，根據(jù)車(chē)牌號(hào)對(duì)應(yīng)的唯一計(jì)量委托自動(dòng)進(jìn)行計(jì)量。

（11）計(jì)量模式切換：在自動(dòng)計(jì)量模式下，系統(tǒng)如果檢測(cè)到車(chē)輛存在作弊嫌疑，將終止自動(dòng)計(jì)量模式，并切換到遠(yuǎn)程計(jì)量模式，由計(jì)量員遠(yuǎn)程進(jìn)行計(jì)量。司機(jī)計(jì)量過(guò)程中遇到困難時(shí)，也可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的求助按鈕，主動(dòng)切換到遠(yuǎn)程計(jì)量模式。遠(yuǎn)程計(jì)量結(jié)束后，可遠(yuǎn)程將計(jì)量模式切回自動(dòng)計(jì)量模式。

（12）卸貨確認(rèn)：針對(duì)外購(gòu)進(jìn)廠物資，毛重計(jì)量完成后，司機(jī)到達(dá)料場(chǎng)卸貨，卸貨員通過(guò)手持終端掃描二維碼，獲取毛重計(jì)量信息，核對(duì)（核對(duì)車(chē)號(hào)、物料以及相關(guān)計(jì)量信息與實(shí)物是否一致）后進(jìn)行卸貨確認(rèn)，只有卸貨確認(rèn)后的車(chē)輛才允許進(jìn)行回皮計(jì)量。

2.2.4 計(jì)量數(shù)據(jù)管理

（1）計(jì)量數(shù)據(jù)維護(hù)：計(jì)量業(yè)務(wù)完成后，對(duì)于計(jì)量數(shù)據(jù)存在異常情況的，具備權(quán)限的管理員可對(duì)計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)。

（2）計(jì)量數(shù)據(jù)審核：計(jì)量業(yè)務(wù)完成后，審核員對(duì)計(jì)量實(shí)績(jī)進(jìn)行審核，審核后的計(jì)量實(shí)績(jī)才允許對(duì)外發(fā)布，進(jìn)行票據(jù)打印及上傳產(chǎn)銷(xiāo)系統(tǒng)操作；對(duì)于貴重物資的采購(gòu)進(jìn)廠計(jì)量實(shí)績(jī)，系統(tǒng)進(jìn)行重點(diǎn)標(biāo)識(shí)，提示審核員；對(duì)于不符合計(jì)量流程的，例如外購(gòu)進(jìn)廠先毛后皮、成品、副產(chǎn)品外銷(xiāo)先皮后毛，系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警提示，提示審核員。

（3）計(jì)量票據(jù)打?。和ㄟ^(guò)配置權(quán)限，對(duì)已審核的計(jì)量數(shù)據(jù)，各業(yè)務(wù)管理部門(mén)可通過(guò)系統(tǒng)按需打印計(jì)量結(jié)算票據(jù)，實(shí)現(xiàn)票據(jù)電子化傳遞，減少各部門(mén)去計(jì)量大廳取票過(guò)程，同時(shí)可優(yōu)化票據(jù)打印崗位職責(zé)。

（4）綜合查詢(xún)與統(tǒng)計(jì)：按照與大冶特鋼相關(guān)業(yè)務(wù)部門(mén)的要求，提供計(jì)量數(shù)據(jù)綜合查詢(xún)與統(tǒng)計(jì)的功能。包括班報(bào)、日?qǐng)?bào)、月報(bào)、季報(bào)、半年報(bào)、年報(bào)等，并支持多種統(tǒng)計(jì)方式。

（5）微信小程序應(yīng)用：供應(yīng)商、客戶(hù)（副產(chǎn)品銷(xiāo)售）通過(guò)微信小程序在系統(tǒng)進(jìn)行車(chē)輛進(jìn)、出廠的預(yù)約，同時(shí)可以實(shí)時(shí)查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)相關(guān)的的計(jì)量實(shí)績(jī)。

2.2.5 計(jì)量監(jiān)控管理

（1）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備監(jiān)控：集中對(duì)計(jì)量磅房現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，確?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備正常運(yùn)行，對(duì)出現(xiàn)故障的設(shè)備及時(shí)報(bào)警。

（2）計(jì)量過(guò)程監(jiān)控：對(duì)汽車(chē)衡計(jì)量過(guò)程進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，確保整個(gè)計(jì)量過(guò)程有序、規(guī)范，對(duì)于計(jì)量過(guò)程中存在異常情況的，及時(shí)報(bào)警。

2.3 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

2.3.1 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

本次智能計(jì)量系統(tǒng)首次利用互聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，將微信小程序打造成計(jì)量入口，實(shí)現(xiàn)檢斤通知單下發(fā)與配車(chē)、計(jì)量預(yù)約確認(rèn)、計(jì)量二維碼生成、計(jì)量實(shí)績(jī)共享等功能。徹底打破企業(yè)與供應(yīng)商、客戶(hù)、司機(jī)的業(yè)務(wù)壁壘，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)協(xié)同，大幅提升計(jì)量業(yè)務(wù)處理效率。

2.3.2 車(chē)號(hào)識(shí)別

車(chē)牌識(shí)別主要包括車(chē)牌圖片采集、圖片預(yù)處理、車(chē)牌區(qū)域定位、車(chē)牌字符分割和車(chē)牌字符識(shí)別等一系列的算法運(yùn)算。在實(shí)際運(yùn)用場(chǎng)景中，因類(lèi)似陰天下雨、車(chē)牌有污泥、車(chē)牌有磨損、刮風(fēng)攝像頭搖擺、光線不明亮等周邊環(huán)境的變化導(dǎo)致車(chē)號(hào)識(shí)別有誤差的情況。對(duì)此問(wèn)題，系統(tǒng)提供車(chē)號(hào)修正模塊，以計(jì)量系統(tǒng)預(yù)報(bào)表和配車(chē)表中有效記錄的車(chē)號(hào)為藍(lán)本，進(jìn)行車(chē)號(hào)優(yōu)化與模糊匹配，提高車(chē)號(hào)正確率。

2.3.3 反作弊

智能計(jì)量首要解決的就是反作弊問(wèn)題。通過(guò)攝像頭的人臉識(shí)別在區(qū)分駕駛室中是否有人，行人行走來(lái)判斷秤體上是否有人；使用與車(chē)輛歷史皮重的對(duì)比的來(lái)解決皮重異常情況；利用對(duì)目標(biāo)車(chē)輛當(dāng)前車(chē)與其前一車(chē)的計(jì)量時(shí)間差、重量差來(lái)判斷是否存在一車(chē)反復(fù)計(jì)量的可能；采用秤體兩端紅外對(duì)射信號(hào)衡量車(chē)輛是否上秤完全；針對(duì)搶秤現(xiàn)象，智能計(jì)量系統(tǒng)設(shè)置道閘；對(duì)計(jì)量實(shí)績(jī)中的核心數(shù)據(jù)類(lèi)似重量、物料名稱(chēng)等采用256位的AES算法進(jìn)行加密保存，徹底杜絕通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行人為修改；針對(duì)漏檢，系統(tǒng)保留衡器重量曲線變化數(shù)據(jù)、車(chē)號(hào)、時(shí)間、穩(wěn)定重量以及視頻，可以隨時(shí)復(fù)原任意時(shí)段的計(jì)量場(chǎng)景，確保漏檢數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確進(jìn)入系統(tǒng)。

2.3.4 計(jì)量監(jiān)控

智能計(jì)量系統(tǒng)首次實(shí)現(xiàn)機(jī)器代替人從事計(jì)量作業(yè)，特別注重計(jì)量過(guò)程監(jiān)控。反作弊信號(hào)監(jiān)控是針對(duì)重量，車(chē)位檢測(cè)，皮重異常，計(jì)量時(shí)間差，道閘升降等整體邏輯計(jì)算，對(duì)異常情況予以報(bào)警，提醒計(jì)量監(jiān)控人員及時(shí)介入，并記錄當(dāng)時(shí)所有信號(hào)數(shù)據(jù)，便于追溯；車(chē)號(hào)識(shí)別監(jiān)控是對(duì)車(chē)號(hào)異常判斷，在監(jiān)控模塊，獲取車(chē)號(hào)有三個(gè)通道，計(jì)量預(yù)報(bào)、車(chē)號(hào)識(shí)別以及車(chē)號(hào)修正。當(dāng)三者車(chē)號(hào)一致，毫無(wú)疑義正常通過(guò)，反之，則予以報(bào)警，提醒計(jì)量監(jiān)控人員介入；其他設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控是對(duì)采集器、語(yǔ)音視頻、紅綠燈、照明燈、IP語(yǔ)音、LED顯示、計(jì)量提示、PLC運(yùn)行以及現(xiàn)場(chǎng)求助的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)管，異常情況及時(shí)預(yù)警，并具備遠(yuǎn)程操作設(shè)備的能力。

2.3.5 電子磅單

電子磅單也是智能計(jì)量系統(tǒng)的一大創(chuàng)新，既提高信息共享的效率，又節(jié)約計(jì)量成本。在智能計(jì)量系統(tǒng)中，采用256位的AES加密算法將計(jì)量實(shí)績(jī)編號(hào)，重量，車(chē)號(hào)等重要信息進(jìn)行加密形成對(duì)應(yīng)的密文，再把密文生成二維碼附錄在電子磅單中，作為電子磅單唯一的合法憑證。支持供應(yīng)商或者客戶(hù)在線打印磅單，同時(shí)，可以通過(guò)手機(jī)或者其他設(shè)備掃描磅單二維碼，將獲取到的密文數(shù)據(jù)在系統(tǒng)提供的驗(yàn)證入口輸入。若可以快速查詢(xún)到對(duì)應(yīng)計(jì)量實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)，則該電子磅單有效合法，反之，無(wú)效。用密文作為合法憑證的依據(jù)，可以有效杜絕根據(jù)生成規(guī)則來(lái)偽造電子磅單的事故發(fā)生。

2.4 系統(tǒng)智能創(chuàng)新

（1）全國(guó)首創(chuàng)智能計(jì)量：通過(guò)車(chē)號(hào)自動(dòng)識(shí)別、二維碼掃描、智能防作弊等技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)量，減少計(jì)量過(guò)程中人為干預(yù)，提高計(jì)量效率、降低計(jì)量差錯(cuò)率；

（2）計(jì)量模式切換：實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)量與遠(yuǎn)程計(jì)量模式的自由切換，對(duì)于計(jì)量過(guò)程中的異常情況，計(jì)量員可隨時(shí)干預(yù)處理；

（3）互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用：打造微信小程序，在公司、客商及司機(jī)之間搭建起高效溝通橋梁，實(shí)現(xiàn)計(jì)量業(yè)務(wù)的高效協(xié)同；

（4）車(chē)號(hào)識(shí)別修正：將車(chē)號(hào)識(shí)別率提升到99.9%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先同類(lèi)型產(chǎn)品的95%的識(shí)別率；

（5）計(jì)量業(yè)務(wù)智能判斷：通過(guò)計(jì)算模型快速辨別業(yè)務(wù)類(lèi)型并包括判斷是否一車(chē)聯(lián)運(yùn)等復(fù)雜業(yè)務(wù)；

（6）計(jì)量過(guò)程智能監(jiān)控：確保秤體關(guān)鍵參數(shù)的正常運(yùn)作，以及便于設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題的精準(zhǔn)定位；

（7）智能防作弊：自動(dòng)判斷流程是否完成；計(jì)量間隔時(shí)間（十分鐘之內(nèi)）；連續(xù)兩次重量接近；皮重異常判斷；通過(guò)激光反射判斷車(chē)輛是否上秤不全；通過(guò)攝像頭的人臉識(shí)別再區(qū)分駕駛室中是否有人，行人行走來(lái)判斷秤體上是否有人；系統(tǒng)保留衡器重量曲線變化數(shù)據(jù)、車(chē)號(hào)、時(shí)間、穩(wěn)定重量以及視頻，可以隨時(shí)復(fù)原任意時(shí)段的計(jì)量場(chǎng)景；

（8）數(shù)據(jù)脫敏：對(duì)計(jì)量實(shí)績(jī)中的核心數(shù)據(jù)類(lèi)似重量、物料名稱(chēng)等采用256位的AES算法進(jìn)行加密保存，徹底杜絕通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行人為修改；同時(shí)提取密文生成二維碼附錄在電子磅單中防作弊。

3 效益分析

新型智能計(jì)量系統(tǒng)于2018年8月在大冶特殊鋼股份有限公司開(kāi)發(fā)，同年11月投入使用。2019年1月28號(hào)竣工驗(yàn)收。在使用過(guò)程中與原計(jì)量系統(tǒng)各種性能對(duì)比效果明顯，詳情如下：

（1）提升計(jì)量效率42%，由原來(lái)計(jì)量速度平均時(shí)間35秒，到現(xiàn)在計(jì)量最快10秒內(nèi)完成，平均20秒完成；

（2）客商滿意度提高 55%，在公司、客商及司機(jī)之間搭建起高效溝通橋梁，投訴次數(shù)由每月平均5起降為0，客商滿意度調(diào)查由61分提升到了95分；

（3）優(yōu)化計(jì)量崗位

66%，7臺(tái)汽車(chē)衡四班三運(yùn)轉(zhuǎn)以往需要12名計(jì)量員進(jìn)行作業(yè)，現(xiàn)在只需要4名，負(fù)責(zé)監(jiān)控、異常處理；

（4）降低計(jì)量差錯(cuò)率 90% ，以往人工操作計(jì)量作業(yè)平均每個(gè)月差錯(cuò)16起，現(xiàn)在基本無(wú)差錯(cuò)。

摘自《自動(dòng)化博覽》2020年3月刊