无人值守磅房自动化技术研究方案

摘要：龙堌煤矿磅房营销发运系统存在架构老旧、兼容性差、检斤效率低等缺陷，通过研究制定并实施了系统软硬件升级的自动化技术改造方案，使无人值守磅房自助取提煤卡、空重车检斤、打印票据全过程自动化得以解决，无人值守磅房检斤自动化、发运效率、信息化管理水平实现较大提高，经济社会效益明显。

关键词：无人值守；自动化技术改造；信息化管理

1概况

龙堌矿建设有煤炭营销发运管理系统一套（矿端MES系统），由山东矩阵软件公司于2011年负责建设并维护至今，系统已实现磅房计量发运的司磅员监控检斤、防作弊以及后台集中管控等功能。运行以来系统老化问题严重，软硬件需进行大规模升级改造，统一由现有MES系统并入山能集团ERP系统。主要存在以下几个问题：（1）现有营销系统架构老旧，兼容性较差现有营销系统从2011年投入使用至今已运行10年时间，期间系统软件未进行软件架构的升级，目前系统架构老旧，与集团现有营销系统供应的设备兼容性较差，同时现有营销系统未配备移动端应用，业务信息需要通过PC端进行查询、操作，不具备移动办公的条件。（2）司磅员监控检斤为司机下车方式，存在效率提升空间司磅员监控检斤采用司机下车刷卡操作的方式，地销磅房在发运量大时由于磅上司机操作繁琐，耗费时间，导致矿内大量压车现象，影响发运效率。若采取司机不下车自助检斤方式进行检斤，上磅后司机无需下车便可进行磅房无人值守检斤，车辆检斤效率较现有检斤方式提升50%以上。基于以上原因，为实现公司地面运销全面信息化管理，提高地磅发运效率，需要在现有地磅业务流程、功能以及现有设备、系统的基础上，通过各类自动化设备实现运销业务的集中管控。

2升级改造研究方案

基于煤炭营销系统的升级，实现包含现有营销系统中车辆皮重管控、矸石管理、产量监控等模块的升级，软件系统采用最新的B/S架构及相关软件技术，现场磅房无人值守检斤模块建设以及营销系统与无人值守检斤升级后实现客商自助办理，车辆进矿自助办卡，司机不下车自助检斤，司机出场自助打票，物资进出管理，产量监控，手机app业务办理等功能。营销系统与无人值守检斤模块通过数据接口的方式实现数据的实时交互，通过系统建设提升营销系统的自动化水平及整体发运效率，进而提升运销的信息化管理水平。

3实施方案

3.1营销系统软硬件更新升级

公司营销系统始建于2011年，期间软件未进行升级换代，硬件设备经过几次更新，与现有的软件系统兼容性差。本次软硬件升级主要包括采集仪、工控机、自助发卡终端、嵌入式ATM自助检斤终端等。软件主要对营销系统软件更新为最新版本，并根据环保要求，新增重污染天气国V车辆自动识别系统，在车辆注册信息时登记车辆排放标准等属性。当政府部门环保预警及相关政策时，管理员可在系统内制定相应进场规则，现场车辆识别设备自动识别并判断车辆属性，防止期间国V以下车辆进矿。

3.2监控系统升级

本次系统升级将对营销系统现场监控摄像机、硬盘录像机等设备进行全面升级，替换现有模拟信号摄像机，升级为网络高清数字信号摄像机，以满足现场检斤抓拍以及营销检斤视频的实时监控。视频抓拍主要实现检斤过程中图片自动抓拍，将视频图像无缝嵌入检斤界面，便于工作人员对车辆检斤记录的查询，图片及视频信息通过接口实时传输至营销系统，由营销系统进行保存处理。

3.3不下车检斤升级

在南门岗新增自助发卡终端，工作人员通过营销系统下达发运计划，司机在自助发卡终端通过刷身份证（或录入信息）获取提煤卡（提煤卡包括车号、客户、煤种等信息）。运输车辆在地磅通过RFID读取车辆信息后，司机不下车操作检斤，进矿进行装车（或重车出矿），即空车（或重车）上磅后司机不用下车，通过嵌入式ATM自助检斤终端刷制作好的提煤卡，确认空重车检斤信息，信息保存成功后完成检斤。

3.4手机app开发应用

开发应用手机app，系统通过手机app实现营销系统发运数据的实时汇总、查询及展示，营销系统相关负责人员可通过手机app实时掌握运销业务数据，缩短信息传递流程。手机app需具备权限管理功能，根据不同的用户角色展示相应系统数据。

4安装相关设备

4台HJ-SJ318不下车自助检斤终端；1台HJ-RW8100型嵌入式自助发卡终端；1台HJ-RW8101型自助打票机；2台IPC-710型工控机；6台S5120V2-28P-EI型网络交换机；4台MP-600型功放音柱；3台RW-188型嵌入式数据采集仪（14串口）；2台RW-165型嵌入式数据采集仪（10串口）；4台CL-7206B2S（立式机柜）RFID读卡器；4台HM-ZG-K型道闸；30台IPC-HIC2421S-CTIR-UV型一体化高清枪机；7台IPC-HIC6622EX22型云台网络球型摄像机；2台NVR-B200-R16@32-B型硬盘录像机；8块ST4000VX000型监控硬盘；4对ABI80-1086型红外光栅；1台6206I型票据打印机。

5应用

5.1改造前

集团公司驻矿煤炭销售分部下达日煤炭销售计划，买煤炭客户需拿提煤磁卡到煤炭发运管理中心，刷卡读取售煤种及客户信息，再将提煤卡交回磅房。提煤司机读进矿卡，道闸起杆，空车上磅，司机下车按键确认空车信息，再到客户刷卡检斤计量智能窗口刷提煤磁卡，系统保存客户空车信息后，道闸起杆，司机上车空车下磅进矿装煤。重车读卡，道闸起杆，重车上磅称重检斤，司机下车至重车客户刷卡检斤计量智能窗口刷提煤磁卡，确认重车检斤。车辆不超重（限重46t、49t），系统保存重车检斤数据，道闸起杆，司机上车下磅。门岗兼职票据员将打印出门证、存根、随货同行单三联单，并手工加盖矿公章，门岗留存出门证、存根票据，司机取随货同行单离矿。由于营销系统使用年限长，系统及设备故障频发。情况1：当磅房地销车辆达150辆且煤泥、精煤、矸石同时发运时，如出现车辆超重或装车吨数不足，磅房必须有两位司磅员同时处理业务。刷新营销系统检斤页面，在PC端手动操作起杆。出现道闸不动作时，司磅员手动摇道闸控杆旋转轮起杆，南北空重车两地磅同时运行时，会导致重车或空车占磅压磅，出现严重堵车现象。情况2：若系统同时出现票据机不打票、空车进矿不读卡或道闸不起杆、红外线不识别重车无法检斤、断网等故障情况，会出现司磅员、票据打印员、系统维修人员同时繁忙操作排除故障现象，以及矿内重车积压排起长队、入矿空车排长队、出矿重车停留矿门口的严重堵车现象，严重影响发运效率及地面门岗工作秩序。

5.2改造后

系统自动化升级改造后，集团公司驻矿煤炭销售分部下达日煤炭销售计划，矿外车队（煤炭销售）公司管理员在手机移动端将提煤司机身份证、车号、客户信息、煤种、配车编号等信息输入系统，添加配车信息，司机用身份证在门口提煤卡无人值守发卡终端取提煤信息磁卡。空车进矿至地磅RFID读卡器前，播音器自动语音提示司机读卡上磅，空车读卡，道闸自动起杆，空车上磅，司机不下车在检斤自助终端刷卡，播音器自动语音提示司机进行空车检斤确认，道闸自动起杆，空车下磅进矿装车。装车后，重车至地磅RFID读卡器前，播音器自动语音提示司机读卡上磅，重车读卡，道闸自动起杆，重车上磅，司机不下车在重车自助终端刷卡，播音器自动语音提示司机进行重车检斤确认，若超重按取消键，道闸自动起杆，司机回矿卸货。重车检斤确认成功，系统自动保存数据，播音器自动语音提示司机检斤成功请离磅，道闸自动起杆，司机重车下磅，到自助票据打印终端刷身份证，自助票据打印终端自动打印带有矿公章的随货同行票据，司机取票离矿。以上司机自助操作，实现了磅房无人值守检斤的自动化。另外在磅房监控端设置一台监控显示器，在显示器桌面上有空重车检斤控制页面、提煤卡自动发卡机及票据自动打票机页面、监控视频页面、车辆信息实时状态查询页面、集团煤炭营销管理系统页面等快捷方式，随时点击查询监控车辆、煤炭及矸石实时状态发运信息。磅房监控管理员可及时对出现的各种空重车辆检斤情况进行监控并远程操作处理。

6效益

6.1经济效益

（1）项目实施后，地面运销业务效率提升了50%以上。（2）项目投用后，每班（早、中）减少工人2人，合计4人。按人均费用支出12万元计算，每年减少人工费用支出48万元。

6.2社会效益

（1）无人值守磅房煤炭营销发运系统升级项目的实施，进一步提升了煤炭运销业务的信息化管理水平，同时自动化技术在煤炭运销领域的运用，推进了自动化矿山建设进程。（2）无人值守磅房自动化技术升级改造后，极大地减轻了员工岗位繁重的工作量，实现了机械化换人、自动化减人的目的，同时提高了煤炭发运效率。

作者：杨绪龙 王凤其 牛兴坚 单位：山东新巨龙能源有限责任公司