镇江港自动称重管理系统一、项目概述镇江港务集团有限公司提出采用先进的RFID射频识别技术来实现港区载货汽车的自动化管理，将RFID系统、电子汽车衡、控制信号装置等组成车辆身份自动识别和称重控制系统，结合计算机生产管理系统以及信息数据库管理系统，在车辆管理方面，从技术上有效防止作业货车盗窃货物的不法行为，同时提高作业车辆的作业效率；在生产管理方面,通过信息化和网络化建设有效提高计划控制和调度管理的实时性和准确性，简化检斤磅房工作人员的操作，降低劳动强度，缩短车辆过磅的检斤时间，从而提高港口的生产作业效率和管理水平。

根据镇江港提出的“磅房无人值守”的要求，我们按照技术交流的情况，并特别制定了本套应用方案，方案通过对进场车辆和出厂车辆的车牌识别、上磅定位、称重数据、车载前部、后部、顶部和底部监控实现整个过磅的安全管理，达到减少人为操作、避免人为犯错的应用目的，从而减少企业的管理漏洞，最大程度的避免人为的跑、冒、滴、漏现象。

本系统是采用射频识别设备自动识别过磅车辆，配有视频监控系统配合计算机自动完成称重、放行过程的智能化称重系统，能规范称重流程，提高作业效率，且能有效避免人为作弊情况的发生。

二、建设原则（1）实用性：本系统保证系统软硬件的有机配合，满足镇江港进行港区作业车辆自动化管理的实际需要。

（2）开放性：本系统的所有硬件和软件均采用符合相关国家和国际标准的产品，并能与调度中心现有设备无缝集成。

（3）先进性：充分利用先进的、成熟可靠的信息控制通信技术，保证系统达到国内先进水平。

（4）可扩展性：系统采用标准的接口，保证能够随着业务的发展和需求的变化灵活进行升级与扩充。

（5）易维护性：本系统的维护尽量做到简单易行，充分考虑维护工作的需要，尽量做到通用化、模块化，并提供充分的培训、必要的备件，减少维护工作量，降低维护工作的强度和难度。

三、系统总体方案3.1系统基本功能1)自动识别货运车辆信息；2)自动采集称重数据；3)自动判别空车自重、载重以及作业状态是否正常（即有无作弊或盗窃货物行为）；4)红外防作弊功能，通过红外对射，对过磅车辆进行定位，防止车辆在未完全上磅的情况下过磅；5)RFID射频卡管理，将车辆、货物、运输单位等信息通过射频卡存储、传递，实现信息封闭管理，确保数据准确；6)建立车辆及其检斤状态的数据库，实现数据共享和车辆检验业务的协同作业；7)对运输车辆集疏港货物数量实时监控，实现计划控制和调度管理；8)对车辆作业信息、货物集疏港信息进行统计分析，提供生产管理报表。

3.2系统组成自动称重管理系统是在计算机管理下的，由电子汽车衡、RFID读写器、电子标签、LED显示屏及配套集成附件（如红外探测器、摄像机、打印机等）组成。

它可以通过监控中心的计算机对全港所有电子汽车衡进行管理，通过射频卡读写器有效控制进出货物。

自动称重管理系统主要由以下系统或设备组成。

（1）电子车牌自动识别系统采用无线射频技术采集作业车辆车号，设置电子车牌、RFID读写器、RFID天线、车辆检测器和地感线圈等设备。

（2）视频监控系统采用摄像机进行车辆前、后、上、下图像采集抓拍，供人工远程进行车辆检查。

设置工控机、摄像机、图像采集卡、信号控制卡、触发器和泛光灯等设备。

（3）红外检测系统在磅秤两边的边缘各安装一对红外车辆检测装置，红外车辆检测装置所发出的红外线与磅秤边缘对齐。

利用红外线收发器对遮挡物检测的原理，可以对过磅车辆进行横向的扫描，以检测车辆是否已经完全上磅。

（4）电子挡杆系统每个磅的前后设置自动挡车器，可实现人工或自动两种工作方式。

设置为自动工作方式时，必须设置与计算机联网的触发信号、车辆检测器和地感线圈。

（5）人机交互系统➢LED显示屏根据业务需要显示相关提示信息。

➢打印机为司机打印相关信息。

➢车道一体机柜安装打印机、工控机等系统设备，具有恒温功能。

（6）网络设备包括工业以太网交换机等，实现与信息中心网络连接，进行图像、业务数据等信息的双向传输。

3.3系统工作流程当汽车在驶入秤台过程中，通过触发地感线圈，一旦射频卡进入读写器的有效范围内，该车的有关信息就会通过读写器进入计算机，室外大屏幕显示器显示出该车的有关信息；同时，红外线探测器和摄像机配合使用，用来监视车辆是否停靠在指定位置；如果车辆正常停靠，称重信号才能被计算机接收，称量量值又会被写入到汽车射频卡中，同时计算机可打印出称重量值。

最后，这些数据通过网络传送到调度中心的计算机和服务器中，方便管理和监督。

四、系统结构4.1系统涉及部门及人员以自动化、信息化、网络化为特征的自动称重管理系统将面向港口的生产管理部门（调度计划、检斤计量）、货主、车主，以货物和车辆为管理对象。

4.2系统网络拓扑结构4.3磅房硬件组成结构图检斤房是车辆自动化管理系统的基本单元，其硬件结构组成如下：五、系统技术指标5.1系统结构5.1.1方案一：远程集中管理方案一套系统管理一台地磅，即每台地磅配置一台工控机，一台显示器，一套地磅管理软件。

该方案适用于称重业务复杂的港口等企业和一台地磅的小型企业。

对于两个磅以上的企业，需建立专门的集控中心进行过磅管理。

系统智能化程度高，数据的录入全部由系统自动实现，尽可能地减少了人为操作，一个司磅员可以管理两个地磅。

5.1.2方案二：无人值守自动称重方案一套系统管理多台地磅，每台地磅配置一台工控机，一套后台服务程序，通过网络与集中管理程序相互通信，实现一套集中管理程序管理多台地磅。

该系统的运行在正常情况下无需人工干预，全自动运行。

出现系统无法自动处理的异常情况时，系统报警提示人工处理。

该方案适用于称重业务简单的企业和拥有两台地磅以上的企业。

该方案无需配置专门的集控中心，局域网内的任何一台电脑安装集控端程序后都可实现过磅管理。

本项目推荐使用方案二。

5.2电子车牌识别子系统电子车牌识别系统采用射频识别技术（Radio Frequency Identification，简称为RFID）实现车辆身份识别，系统在车辆行进过程中动态采集电子车牌信息。

5.2.1系统组成系统在每个磅房部署有车辆检测设备、控制设备和电子车牌识别设备。

车辆检测设备检测到车辆到达后，控制设备获取该事件并控制电子车牌识别设备读取车辆信息，并发给客户端。

系统以控制器为中心，连接读写器、转换器、地感检测器。

控制器通过和几种设备的交互来管理整个系统，并将信息反馈到PC端。

5.2.2硬件连接示意图硬件连接示意图如下图所示。

硬件连接示意图5.2.3硬件设备参数（1）RFID读写器品名：ForeID_RPU_41501）外形及接口①左侧接口➢ANT1~ANT4：无源天线接口➢ANT5：有源天线接口②右侧接口➢SERIAL1：无源部分串口，DB9母头➢SERIAL2：有源部分串口，DB9母头➢PWR：电源输入，内正外负➢LED：➢接线插口引脚：2（2）RFID控制器（3）RFID发卡器（4）车辆检验器1（5）天线产品型号：ForeID_APU_2120（6）RFID卡卸5.３视频监控子系统5.3.1系统组成地磅称重管理系统中，我们采用视频卡实现监控抓拍方案，在地磅的前、后、上、下各安装一台监控摄像机。

前后摄像机用来抓拍车牌号并存储，并与我们的称重系统无缝链接，车牌号自动识别连入系统，尽量减少人为操作，并配置红外定位设备来确定车辆是否完全上磅；在地磅顶部安装一部监控摄像机用来抓拍车辆中的物资是否卸完。

在地磅的底部安装一部监控摄像机用来抓拍车辆底部检验是否作弊。

另外视频卡采集到的所有视频录像，可以通过在每一台磅配置一台四路视频分配器采集图像信息通过设置传回到办公楼，对地磅的视频进行集中录像、存储与管理，对磅房车辆过磅及过磅操作人员进行24小时不间断监控录像。

5.3.2硬件安装示意图硬件连接示意图下图所示。

硬线连接示意5.3.3硬件设备参数（1）工业控制计算机品名：研祥IPC-810B（2）视频采集卡（3）信号控制卡（4）摄像机（5）镜头（6）防护罩（7）泛光灯5.４红外检测子系统5.4.1系统组成过磅称重惯用的作弊手段为前后轮不完全上磅，示意图如下：解决办法：在磅体两端各安装一对红外对射仪，红外线设备通过信号线连接到开关量IO 卡。

当光束被阻挡时，红外对射仪将信号发送到开关量IO卡，地磅称重软件从开关量输入卡提取信号，当检测到报警信号后，系统禁止称重系统数据保存，称重流程终止。

本系统用到的硬件设备有：红外钱对射仪，屏蔽信号线，12V变压器，开关量IO卡。

如下图所示：5.4.3工作原理及组成在车辆上地磅侧紧贴磅秤边缘安装红外车辆检测装置，红外车辆检测装置所发出的红外线与磅秤边缘对齐。

利用红外线收发器对遮挡物检测的原理，可以对过磅车辆进行横向的扫描，以检测车辆是否已经完全上磅，并能记录上磅时间（从开始压磅到完全上磅的时间）；如果设备选用适当和加上相应的数据采集模块，系统能记录过磅车辆的横向轮廓图。

红外车辆检测装置的检测信号通过I/O控制器传递到检斤管理软件系统中，如果车辆还在上磅过程中，检斤管理软件不允许采集磅秤重量信息；当车辆已经完全上磅，检斤管理软件才允许进行重量信息的采集。

检斤管理软件中也可对是否采用红外车辆检测控制进行设置，如果设置为打开，即采用红外车辆检测控制功能；如果设置为屏蔽，则检斤管理软件不判断红外车辆的检测情况直接可以进行称重数据采集。

5.4.3硬件设备参数考虑港口货运车辆多为大型车且设备使用的环境相对恶劣，对产品的耐温、防尘等要求较高，所以我们选用的红外车辆检测装置为国外知名品牌。

该产品已经在国内外交通领域得到成熟应用，具有军品级的品质。

考虑到产品应用在室外且港口地区多盐雾，所以我们选用不锈钢材质的设备防护箱，设备箱体具有加温除湿的功能。

红外车辆检测装置产品的性能特点如下：●穿透能力强，对准简单快速使用高能量、高穿透率原装进口光电管，性能稳定可靠，现场安装对准简单快速，用于正常4.5米以内车道时，过量增益值达到25倍，在粉尘、雨雪、浓雾、温度异常等恶劣环境下仍能保证可靠工作。

●专利的数码指示功能独家使用7段LED数码显示功能,智能化显示对准强度或故障代码，使安装对准和维护保养更为简便而直观，光束的诊断状态也一目了然，如：若安装时对准良好，则数码管显示数字“9”，若电缆断路，则数码管显示字母“U”，若输出电路短路，则数码管显示字母“C”，若有泥浆挡住某些光束，则数码管显示具体位置。

同时在发射和接受的下部也有直观的状态和诊断指示灯。

●准确的车辆分离与检测能对各种类型车辆进行可靠分离，良好天气时，分离正确率大于99.9%；恶劣天气时，分离正确率大于99.8%。

独特的内部运算法则，只有当大于150mm的物体进入时，输出才启动，该触直到所有光束全部导通时，该输出才关闭。