无人值守技术方案文档格式.docx
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实现计量现场无人值守,可根据业务实现自动和远程两种计量模式。
并可根据管理需求灵活设置。
提高计量业务的整体作业效率,单车自助计量处理时间<
20s,远程计量处理时间<
30s。
物资与IC卡中的仓库进行绑定,指定的物资入指定的库房,出库也必须与IC卡中的物质相一致才允许出库,保证的出入库物资的准确。
实现一车一卡,计量过程实行IC卡一卡通管理,IC卡与计量业务绑定,固定车辆实行RFID卡计量模式;
业务逻辑控制严密、设置灵活,各种业务实现闭环管理;
每车业务从开始到结束要完成所有的操作步骤,否则无法完成本车计量。
对计量业务、设备状态、视频等集中监控,对异常实时报警。
3、项目工作实施范围
1)厂内汽车衡2台(不含数字化改造),新上汽车衡2台
2)计量中心1套
3)收发货5个点
4)发卡中心2个点
5)控制中心3个工位
三、系统方案设计
1、整体方案设计说明
◆建立远程集中计量系统,实现汽车衡的无人值守自动计量。
利用IC卡作为信息传递的载体,建立门卫、收发货确认终端,将车辆的计量业务进行闭环控制,保证每一计量业务都能按照规定的流程和路径进行。
◆汽车衡进行磅房建设,利用GAM机实现现场的外设控制和数据传输,外设设置LED、摄像机、红外限位装置,保证计量过程的真实性和可靠性。
利用权限设置、皮重检测、传感器监测等软件技术实现系统的防作弊功能。
◆与贵公司数据系统进行数据对接,保证现有的业务流程、财务数据可以共享,达到系统的最优化配置。
2、系统设计原则
●可行性和适应性:
保证技术上的可行性和经济上的可能性,适合华电潍坊发电厂的实际情况,满足主要业务需求。
●前瞻性和实用性:
充分考虑系统今后的延伸,形成与合作伙伴紧密连接的高效信息系统,应始终贯彻面向应用,注重实效的方针。
●先进性和成熟性:
要采用包含了先进的管理理念及方法的软件产品,要注意软件系统、硬件设备、开发工具的相对成熟。
不但能反映当今的先进水平,而且具有发展潜力,能保证在未来若干年内占主导地位,并能顺利地过渡到下一代技术。
●完整性和集成性:
全面考虑企业内部各业务部门、与上下游合作伙伴、与外部市场和客户之间的信息传递和业务往来,实现各环节业务运作在信息系统中的全面集成。
●开放性和标准性:
考虑未来的发展,应具备全面集成是实施项目考虑的重要内容。
因此,必须充分考虑其开放性和标准性。
也就是要考虑到各系统间数据传递和接口开发的可实现性。
●可靠性和稳定性:
在考虑技术先进性和开放性的同时,还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手,确保系统运行的可靠性和稳定性,达到最大的平均无故障时间。
●安全性和保密性:
既考虑信息资源的充分共享,更要注重信息的保护和隔离,因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境,采取不同的措施,包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。
●可扩展性和易维护性:
为了适应未来的业务拓展和项目的变化要求,必须充分考虑以最简便的方法、最低的投资,实现软件系统的扩展和维护。
●提供无人值守自动计量系统的所有设备是全新的、标准的、完整的、技术上是先进的,性能上是成熟的。
3、系统框架设计
华电潍坊发电厂无人值守系统设计如下模块:
服务器系统
计量中心子系统
汽车衡终端子系统
防作弊子系统
监控子系统
收发货子系统
发卡中心子系统
无人值守软件系统
4、系统布置平面图
5、子系统设计
1)服务器子系统
计量系统所需的客户信息、财务信息、订单信息等从ERP服务器上进行数据同步,在计量系统中建立相应的功能模块。
ERP系统所需要的相关计量数据,根据定义格式与计量服务器进行数据更新。
2)计量中心子系统
计量中心是整个系统的核心部分,由服务器、电视墙、计量终端等几部分构成。
设置一台服务器,可同时配置不间断电源。
服务器设置在现有的服务器机房中,能够保证很好的工作环境,从而保证系统运行的稳定性和可靠性。
电视墙由4台42寸液晶电视组成,监视4台汽车衡计量过程,车牌、车后、司机、票据。
3)汽车衡终端子系统
GAM机的优势和特点:
●采用高端工控主机,具有低功耗、高可靠性、高稳定性的特点,同时采用嵌入式操作系统,多任务、多线程,保证系统的强实时性。
●所有元器件仅采用工业级,保证系统在工业环境、恶劣环境下的可靠性和抗干扰、抗冲击能力。
●集成自定义端口,通过软件设置端口形式:
RS232/RS422/RS485,自动识别通讯协议进行匹配,大大方便安装调试。
●纯钢的金属防水键盘设计,寿命高达200万次。
●集成冗余的工业交换机,光网络接口,高速稳定的进行数据交换,同时可以对端口、IP地址、速率等进行控制,配置网络到最优化状态。
●智能照明控制功能,通过内部集成的定时器和控制器,按照时间和照度进行照明控制,同时通过输出也可实时控制照明系统的开关设置。
●智能化的仪表状态和传感器实时监测、控制功能,通过远程系统监测计量仪表的工作状态,各个传感器的数值和状态,可进行远程清零和仪表控制。
●智能打印控制,采用热转印的工业打印机,自动定位,自动切纸,纸张预警,同时设置一台备用打印机,提高运行的可靠性。
系统实时监控打印状态,如果打印机返回故障状态,系统再尝试一次打印,并通过返回的错误代码进行错误分析,如果错误不能系统修复,则启用备用打印机,并同时通知控制中心,进行报警。
●嵌入式的智能读卡功能,通过嵌入式的智能读卡器,可以快速的读写IC卡,卡片嵌入到读卡器中,防止写信息时候移动卡发生故障,设置应急按钮,保证IC卡正常抽取。
写完卡后系统进行快速验证,保证写卡的正确性和完整性。
●RFID智能标签读取,在车辆的右上角张贴RFID标签,标签中的ID号为唯一标号,标号与车号为一一绑定,对于厂内车队的车辆,可以实行RFID卡管理,达到快速、高效的物流运行。
●交通指挥控制功能,通过控制单元控制红绿灯,通过红绿灯进行车辆通行指示。
可以按照用户的不同功能要求进行设置,可以设置绿灯表示衡器正常,车辆可以上秤计量,计量时为红灯,提示后面的车辆,衡器正在使用请等待。
也可以用来提示司机上秤后的停车指示,判断到车辆上磅,红外没有遮挡,重量正常,显示红灯停,计量完成后显示绿灯,司机可以下磅。
●智能LED显示屏控制,通过LED屏显示计量信息,包括车号、物料信息、重量值、磅号等,通过后台的操作界面,可以随时进行显示信息的调整。
●强大的数控功能,具有数据采集功能,可以采集开关量、模拟量,亦可以输出开关量、模拟量的控制,达到设备的实时监视与管理。
4)防作弊子系统
每台汽车衡配置两对红外对射装置,判断车辆是否完全上秤,防止车辆压边作弊;
计量时抓拍车辆的前、后、司机面部图像,二次计量时系统自动调出一次抓拍的图片,进行比对;
设置车辆的皮重超差范围,超过设置值系统自动报警。
5)监控系统
每台汽车衡设置4台摄像机,外围配置2台,监控车头、车尾;
设置1台人像摄像机,抓拍人像;
设计一台票据摄像机,监控GAM机内部环境;
视频图像在无人值守终端进行视频存储,同时将模拟信号转成数字信号上传到控制中心。
汽车衡配置2盏照明灯,实现夜间的灯光补偿。
6)收发货系统
在收货点设置收货终端,实现自动收货。
发货后写IC卡的发货标记位。
7)IC卡管理系统
设置2台制卡控制终端,进行IC卡的发卡操作。
IC卡采用非接触式的M1卡。
IC卡表面采用彩色印刷,并喷码编号。
8)无人值守软件系统
计量模式管理:
自动计量和远程计量运行及切换。
基础信息管理功能:
管理员可以添加衡器包括衡器名称、吨位、类型、长度、精度、厂家、型号、区域、IP地址、硬盘录像机IP地址、登陆名等信息;
对客户进行基本信息维护包括公司名称、地址、联系人、公司代码、公司简码、信用等级等。
业务管理功能:
厂内倒运业务的计划录入、计划启用、订单关闭。
权限管理功能:
计量业务权限管理、报表查询权限管理、异常处理权限管理、系统管理权限管理。
操作日志记录功能:
计量点的系统操作日志和服务器端的操作日志管理。
IC卡管理功能:
通过IC模块对IC卡进行维护,包括发卡、写卡、挂失操作,设置IC卡中的各个字段和标记位。
车辆信息管理功能:
车牌号、单位、皮重、信用等级、业务类型等。
报表管理功能:
可以生成各种功能报表,并可以进行自定义条件查询。
设备监控功能:
称重仪表、打印机缺纸、网络状态等。
数据接口功能:
与ERP及其他系统数据接口。
销售业务流程设计
客户订单启用后给车辆发IC卡,可以预先发也可以在进厂时发。
进门时门卫进行IC卡查验,对IC卡信息进行打标,计量皮重时进行图片抓拍,仓库装完货后对IC卡进行发货打标,计毛时系统自动判断净重是否超量,根据需要打印票据,出门时门卫对IC卡进行查验。
采购业务流程设计
客户采购订单启用后给车辆发临时IC卡,进门时门卫进行IC卡查验,对IC卡信息进行打标,计量毛重时进行图片抓拍,仓库卸完货后对IC卡进行收货打标,计皮时系统根据需要打印票据,出门时门卫对IC卡进行查验,并收回IC卡。
倒运业务
倒运业务主要针对矿石的倒运,车辆基本固定,装完矿石后,进行发货确认,计完毛重卸货后进行收货确认,回皮后根据需要打印票据。
如果不下车计量,则每一辆车安装RFID电子标签,实现不下车的自动计量。
四、项目开发周期
计划内容
工期规划
项目的前期准备
1周
计量中心安装
2周
系统详细设计
设备订货
3周
系统程序代码编写
6周
汽车衡称重系统设备安装、调试和运行
4周
项目开发周期:
2个月
五、系统应急预案
单机设备故障
如果系统的相关外设出现故障,系统监视模块会立刻报警,如果确认故障存在,操作人员可以通过设备管理模块对此故障模块进行功能注销,取消此功能,让计量业务继续执行,通知系统维护人员检测现场设备并进行相应维修。
IC卡损坏
刷卡时IC卡损坏,司机通过计量终端的呼叫按钮,通知远程计量人员,计量人员与司机进行语音交互,司机告诉计量人员车号、物资种类,计量人员在远端调用相应的计量业务信息,进行远程计量。
秤点网络故障
计量点网络故障,系统则自动将此计量点从计量组网中隔离,其他计量点从新进行均衡匹配和业务调度,系统维护人员立即到现场进行维修。
同时也可以使用IC卡备份信息对此计量点进行就地脱机的人工计量,但需要两次计量均要在本计量点过磅。
主网络故障
如果主网络故障,各个业务节点不能进行相互的信息传递,此时计量员到计量现场进行单机的就地计量。
通过手工计量,打印单据,计量车辆必须从同一计量点进行皮重、毛重计量。
系统维护人员上报业务主管,进行紧急抢修。
系统恢复后,相关的计量业务信息自动上传至服务器,通过后台对相关数据进行维护
稳定性试车
为保证系统稳定上线,在调试运行期间采用双线并行的方式运转,将仪表的数据通过串口接入两个系统,计量时一个采用原有系统,一个采用自动计量系统,将两个系统的数据进行比较,同时模拟突发状况,建立优化的系统预案。
六、效益分析
1、直接经济效益
1)降低人力及管理成本
目前计划汽车衡4台,如果采用老式计量模式需司磅员26名,实行无人值守自动计量后,按二班制现在仅需6名,节省计量员20名,计量员工资3万元/年,年直接节约开支20人×
3万元=60万元。
2)运行费用
磅房水电、纸质耗材等年节约费用约20万元。
直接经济效益:
节约人力成本+运行成本=80万元
2、间接经济效益
1)提高工作效率,计量时间由以前的一辆车3-5分钟时间,缩短为半分钟-1分钟时间,效率大大提高。
2)便于公司领导层透明化管理,数据及时共享,随时掌握生产和销售情况,生产促进销售,销售指导生产,实时、准确、高效传输对提高财务核算、物流控制、销售管理有着重要的意义,为生产调度和领导决策提供及时、强大的统计分析和报表功能,为领导决策提供可靠的数据支持。
3)堵住了计量中的管理漏洞,杜绝了种种作弊现象,提高了企业的经济效益。
3、社会效益
1)降低劳动强度,提高工作效率,生产产能加大,可以创造更多的就业岗位。
2)改善工作环境,以人为本,符合科学发展观的要求。
3)各个环节更加透明、公开,将会增强企业与客户的信任程度。
4)计量管理水平、企业信息化管理水平大大提高,以此为亮点,提升企业形象,为创立明星、标杆企业做好坚实的基础。
七、系统配置清单及报价
序号
项目
分项模块
数量
单位
1
监控中心
台
网络通讯模块
套
机柜控制系统
人机交互系统
电视墙系统
票据打印机
线材及辅件
批
2
汽车衡外围配置
无人值守终端柜体
4
嵌入式主板
块
图像防作弊系统
数采及扩展模块
数据读取及打印模块
照明及维护系统
语音对讲模块
电气及信号控制模块
红外防作弊系统
交通指挥及控制系统
LED显示模块
3
制卡中心
操作终端系统
门岗
网络机柜
5
仓库
通讯配件
6
软件
无人值守防作弊软件系统
数据库软件
服务器操作系统
7
施工辅材