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基于物聯網的無人值守自動計量系統解決方案作者：祁波，申穎來源：物聯網世界2011-12-0609:13:19摘要：本文介紹了物聯網技術應用于無人值守自動計量系統的解決方案和實際案例，著重說明了系統架構、主要功能和具體實現，指出了物聯網技術在提升企業計量管理水平、提高計量效率、防止作弊現象方法等方面的優勢以及對衡器行業發展的長遠影響。關鍵詞：物聯網[104篇]自動計量[0篇]GAM[0篇]金鐘電子[0篇] 一、項目背景 企業的物資計量作為基礎的生產數據、決策依據，給公司實現發展目標提供了前提保障，只有物資計量的精準、穩定、迅速，才能更好的根據相應的采購、銷售數據，及時調整產能、品種、庫存，從而起到指導生產的作用。所以就需要計量系統的信息化和自動化建設要與企業的步伐相一致，正是由于這種市場需求，而出現了GAM（GoldbellAuomaticMeasurement）無人值守自動計量系統，他不但解決了傳統計量模式所存在的數據不實時、自動化程度低、容易作弊、計量效率低等弊端，而且又推動了企業的信息化和工業化的兩化融合。 無人值守自動計量系統由三部分組成：傳感器、傳輸網絡、計量平臺，這三個要素恰恰與物聯網感知層、網絡層和應用層相吻合。物聯網是通信網和互聯網的拓展應用和網絡延伸，它利用感知技術與智能裝置對物理世界進行感知識別，通過網絡傳輸互聯，進行計算、處理和知識挖掘，實現人與物、物與物信息交互和無縫連接，達到對物理世界實時控制，精確管理和科學決策的目的。無人值守自動計量系統通過稱重傳感器測量車輛的重量信號，利用有線或無線網絡將測量信號傳輸至計量平臺，通過計量平臺實現數據的業務引用，因此可以說無人值守自動計量系統是物聯網在計量系統中非常成功的一種實際應用。 二、系統特點 濟南金鐘電子衡器股份有限公司研發的GAM無人職守自動計量系統，自問世之日起就引起了強烈的市場反響。該系統基于物聯網應用，集自動檢測、流媒體、模式識別、信息處理和計算機網絡等多種技術于一體，不僅實現了各種物資的自動稱重和數據采集處理，與用戶采購、生產、銷售、管理等部門的數據資源共享，還能進一步加強企業內部管理、有效堵塞各種管理漏洞，實現了使業務辦理過程網絡化、電子化，為用戶領導層的決策提供可靠及時的依據。系統應用于各行業后，收到了良好的經濟效益和社會效益，使衡器實時、準確、高效的特性得到充分體現，成為衡器行業應用物聯網技術的示范性產品。 無人值守自動計量系統具有如下特點： 1.提高計量效率，單車計量時間由原來的3～4分鐘縮短為15～30秒； 2.整個計量過程自動完成，無需人工干擾，實現真正無人值守； 3.新上計量項目現場無需磅房，減少基礎設施投資，并能夠節約大量的運行成本； 4.合理分配和調度衡器的使用負荷，挖掘并發揮企業現有衡器單位時間內的最大效能； 5.采取人秤分離、歷史皮重曲線對比、紅外限位、實時監控、圖像抓拍等多種防作弊手段； 6.24小時實時監測傳感器、儀表運行狀態，出現異常自動報警； 7.建立多種系統應急預案，保證系統在異常情況下可實現無中斷計量； 8.獨立子系統，可與ERP、MES等多種管理系統集成，避免信息化建設的重復投資； 9.系統模塊化設計，根據客戶需要進行功能剪裁，可實現快速集成。 三、系統設計實現 1.設計思路 建立獨立的計量系統和物流管理平臺，實現自動、自助、遠程計量，利用IC卡作為信息傳遞的載體，建立門衛、收發貨確認終端，將車輛的計量業務進行閉環控制，保證每一計量業務和物流控制都能按照規定的流程和路徑進行，并能夠與現有ERP系統達到無縫對接。 無人職守自動計量系統，自問世之日起就引起了強烈的市場反響。該系統基于RFID識別技術，集自動檢測、流媒體、模式識別、信息處理和計算機網絡等多種技術于一體，不僅實現了各種物資的自動稱重和數據采集處理，與用戶采購、生產、銷售、管理等部門的數據資源共享，還能進一步加強企業內部管理、有效堵塞各種管理漏洞，實現了使業務辦理過程網絡化、電子化，為用戶領導層的決策提供可靠及時的依據。系統應用于各行業后，收到了良好的經濟效益和社會效益，使衡器實時、準確、高效的特性得到充分體現，成為衡器行業應用物聯網技術的示范性產品。 2.系統架構 本系統按照“自助計量+遠程計量+集中監控”的遠程計量系統理念設計，整個系統采用集中管理、分布監控的設計模式，所有的業務數據（數據、語音、圖像、控制信號等）通過無人值守機（終端）和軟件系統進行就地處理，通過計量專用光纖網絡和視頻監控網絡與控制中心進行交互。系統網絡還覆蓋各物流、產品庫和能源監測等站點，實現公司計量、業務、等方面的統一調度管理。 系統設計采用三層C/S架構：數據基礎層、數據管理層、業務應用層。620)this.style.width=620;"border=0> 數據基礎層—各個計量站點 各計量站點的基礎數據包括計量儀表的重量數據讀取、監控攝像機的音視頻信號采集、紅外監測信號采集、語音對講信號的交互、IC卡和RFID卡的信息采集、儀表狀態的指令控制等等，基礎數據層作為系統運行的數據支撐，采用就地控制與遠程控制相結合的模式設計，提高系統運行的可靠性。 數據管理層－計量監控中心服務器群 計量中心服務器是整個系統的核心樞紐，負責整個計量系統的管理、運行、控制以及與信息化系統及其它業務系統的交互。服務器包括數據庫服務器、應用服務器、任務管理服務器、視頻管理服務器、圖片集中存儲管理服務器等。 業務應用層－遠程計量工作站及業務站 監控中心各計量員通過授權使用業務應用系統，實現遠程計量業務操作和遠程計量監控。計量中心大廳設立遠程計量終端坐席，負責遠程計量監控；設立計量調度終端，負責計量任務分配和全局計量監控；設立監視器電視墻和LED屏，以監視全局計量物流情況。各個業務站同時還包括發卡站、門衛站、發卡站、料場站、倉庫站、質檢站等。 3.計量點數據采集終端 每個計量點設置數據采集終端即GAM機，GAM機內部集成嵌入式工業級控制器、智能語音對講、打印單元、智能IC讀卡器、RFID控制器、智能采集單元、UPS電源等設備。 采用工業級嵌入式控制主機，具有低功耗、高可靠性、高穩定性的特點，同時采用嵌入式操作系統，多任務、多線程，保證系統的強實時性；內部設置工業交換機，光網絡接口，高速穩定的進行數據交換，同時可以對端口、IP地址、速率等進行控制，配置網絡到最優化狀態；智能化的儀表狀態和傳感器實時監測、控制功能，通過遠程系統監測計量儀表的工作狀態，各個傳感器的數值和狀態，可進行遠程清零和儀表控制；嵌入式的智能讀卡功能，通過嵌入式的智能讀卡器，可以快速的讀寫IC卡，卡片嵌入到讀卡器中，防止寫信息時候移動卡發生故障，設置應急按鈕，保證IC卡正常抽取。寫完卡后系統進行快速驗證，保證寫卡的正確性和完整性；RFID智能標簽讀取，在車輛的右上角張貼RFID標簽，標簽中的ID號為唯一標號，標號與車號為一一綁定，對于廠內車隊的車輛，可以實行RFID卡管理，達到快速、高效的物流運行。 4.網絡層軟硬件的實現 網絡采用C/S+B/S模式，根據應用需要可以采用公眾通信網絡或行業專網，甚至新建專用于物聯網的通信網。用戶可以組建遍布系統各個計量點和業務點的有線光纖網絡，也可以通過無線通訊聯網，目前無線基本上采用IEEE802.15.4、WLAN等國外新技術，而國內2G/3G無線網絡接入增強，IP承載和網絡傳送技術也取得了較大的成果，通過和電信運營商的合作，可輕松打破有線聯網的限制。620)this.style.width=620;"border=0>應用終端 系統應用.NET開發平臺的C#開發語言和Oracle或SQL數據庫管理系統，服務器基于windows2008server操作系統，便于遠程網絡部署、管理和使用，基礎結構安全，具有較強的可靠性和可擴展性。計量操作終端選擇XP操作系統，可以兼容多種應用程序。 5.應用層設計 應用層是系統和用戶（包括人、組織和其他系統）的接口，它與行業需求結合，真正實現物聯網的智能應用。本系統主要人機接口功能如下： 自動計量管理子模塊 傳感器數據監測子模塊 調度管理子模塊 智能卡管理子模塊 門禁管理子模塊 倉庫收發貨管理子模塊 視頻監控管理子模塊 四、項目應用 目前項目已經在濟鋼、舞鋼、南鋼得到了實際應用，解決了傳統計量方式所存在的不足和弊端，提升企業信息化水平的同時，也創造了企業的服務品牌，提高了知名度。 五、項目結論 總之，通過物聯網技術在遠程無人值守自動計量系統的成功應用，充分說明了物聯網技術是改變衡器行業發展方式的重要引擎，作為計量技術的突破方向，物聯網蘊含著巨大的增長潛能，它使稱重計量真正達到了實時、準確和有效利用。隨著感知識別、智能處理技術和網絡通信技術的不斷發展、物聯網核心架構到各層接口的標準化的建立和各級政府企業的支持，物聯網技術必將在更多行業成功應用，有力推動信息化和工業化的深度融合，使國內企業的經濟結構調整和發展方式發生重大改變。1已有0條評論我要評論收藏此文章聯系編輯分享到：網易新浪騰訊人人開心網豆瓣MSN最新評論(加載最新評論):
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