无人值守远程计量系统的研究与应用

前言

随着莱钢生产规模的不断扩大，物资计量站点也随之增多。为解决设备增多和人员相对较少的矛盾，优化和合理利用人力资源，我们决定借鉴无人值守变电站的成功经验。经过三个多月的努力，成功研制了远程称重计量系统，并以设在原料部货场的两台衡器为试点，建成了国内第一个无人值守计量站。计量人员在千米以外，就可对现场过秤车辆进行车号识别、位置调整、数据采集储存和统计打印。达到了远程控制、无需值守、如临其境的设计要求，为实现高智能化的网上计量打下了坚实的基础。2003年11月该项目顺利通过山东省科技厅组织的技术鉴定，认为远程计量监控技术达到了国内先进水平。

一、项目的提出及方案确定

开发无人值守远程计量系统主要是为解决计量站点增多与人员紧张的矛盾，并为下一步实现物资计量的集中监控和网上计量做技术准备。我们选择了设在原料部颜庄货厂的一台静态轨道衡和一台电子汽车衡为试点，这两台衡器分别设在货场的南北两端，相距约2公里。通过多次到现场了解两秤的计量方式，数据流程、物流品种等信息,确定以设在货场南端办公区的60吨电子汽车衡秤房为主控室，在轨道衡秤房安装监控、传输设备，将轨道衡现场的音频、视频、数据信号发送到主控室，计量人员在汽车衡秤房通过接收到的各种信息对轨道衡现场车辆进行控制和计量。

二、工作原理及技术特色

利用闭路电视监控及音频、视频传输技术，同计算机网络技术相结合，建立集图像、声音、数据、现场设备控制于一体的远程称重控制系统。成功地将电视监控、光纤通讯、声光报警等先进技术应用于计量系统中，完整地解决了在偏远、危险环境下的计量问题，实现了现场无人值守的计量方式和数据远程传输的本地化计量，整个计量过程远程控制(包括零点监控和调整)，无需人员到现场操作。它包容了称重、安防、监控、广播、数据采集、现场设备控制、信号传输、视音频光端机的应用等。具有明显的实用性、安全性、可靠性和先进性。并大大提高工作效率，降低生产成本。该系统技术先进、操作方便、运行速度快、运行界面友好，具有良好的通用性，连接方式如图一所示。

三、系统概述

无人值守远程计量控制系统主要由现场控制、安全防护、系统控制、系统软件四大模块组成。

1、现场控制部分由两台TC-623“夜猫型”低照度自动光圈摄像机，并配置SSL-06060M型十倍电动三可变镜头、两只光电传感器、一台MP-300P功放主机和两只DSP-108室外型广播音箱及现场计量仪表、计算机组成。负责计量车辆的车号识别、车位控制、数据、音频、视频的采集。

2、安全防护模块是该系统的重要环节，由一台TC-623“夜猫型”低照度自动光圈摄像机、一台TD-223型半球摄像机和红外探测报警器、声光报警器组成，四者配合使用。设在门口的远红外探头在禁区内探测到人体发出的红外线信号后，启动室内摄像机，进行图像的录制、存储和传输，同时进行声光报警。

3、系统控制模块主要由两台具有四路视频、一路音频、两路数据的VADT／R7230型光端机、一台GECDR-04P“储存王”硬盘录像机、计算机、广播话筒、通讯光缆组成。负责数据、音频、视频的发送、接收与处理。采用ST光接口，单模传输方式，使用PAL制式进行图像传输，使用双向RS232接口进行数据传输。对现场摄像机、光端机进行控制，完成云台镜头控制、雨刷控制、风扇控制、报警监控、全屏或抽帧录像。

4、系统软件是整个系统的核心。软件设计采用基于WINDOWS98的面向对象的可视化编程语言VISUAL BASIC 6.0开发，界面友好，操作简便，人机交互性强。程序主要对数据的传输进行了特殊设计，使程序能够远程操作。主要分为两部分，一部分是发送端软件编制，主要负责计量数据的信息采集和发送，将计量数据从仪表接收到计算机再发送到光端机，然后通过光缆传送到主控室。另一部分是接收端软件的编制。主要完成数据的接收、维护、监控、上传、统计、打印、查询和现场计量设备的零点跟踪调整。系统软件构成简图如图二。

四、计量过程简述

当列车驶入轨道衡台面时，安装在现场原值班室前端的两台摄像机及安装在秤体两端的光电传感器开始工作，同时计量数据采集系统自动启动，实时计量数据和现场的音频、视频信号，由设在现场的仪表、计算机、工控机和光端机进行采集、存储和发射，通过光缆远程传输到主控室，主控室的光端接收机和视频工控机(硬盘录像机)实时接收、监督、录制和存储数据图像信号，并自动进行信号的分类识别和数据的统计打印。当车辆处于非正常位置时，司秤人员可在主控室通过图像和光电传感器进行识别，用话筒和设在现场的扬声器提醒机车人员及时调整车位。

五、应用效果

该系统自2003年6月20日投用以来，系统运行稳定，计量数据准确，音频、视频图像清晰稳定无抖动，防盗报警试验无错报、漏报现象。司秤人员由原来的8人减为4人，提高了工作效率，取得了较好的经济效益和社会效益。