碼頭自動(dòng)化過磅系統(tǒng)改造方案

吳志強(qiáng) 張文娟

曹妃甸港集團(tuán)股份有限公司

1 引言

某碼頭共有1個(gè)3.5萬t級(jí)、2個(gè)5萬t級(jí)、1個(gè)7萬t級(jí)、3個(gè)10萬t級(jí)和1個(gè)15萬t級(jí)的通用散貨泊位。隨著業(yè)務(wù)快速發(fā)展，集疏港的作業(yè)運(yùn)輸車輛經(jīng)常會(huì)短時(shí)集中過磅，造成前場車輛擁堵，在一定程度上影響了碼頭高效運(yùn)轉(zhuǎn)。為加快推進(jìn)碼頭生產(chǎn)作業(yè)信息化進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)更高效、準(zhǔn)確、安全的集疏港，對碼頭現(xiàn)有磅房過磅系統(tǒng)進(jìn)行了整體改造，從而加強(qiáng)集中管控、節(jié)省人力成本，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)過磅。

此次改造的主要目標(biāo)有：減少人為干預(yù)，提高數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，實(shí)時(shí)性；加快過磅速度，提高生產(chǎn)作業(yè)效率；規(guī)范過磅流程，實(shí)現(xiàn)24 h監(jiān)控地磅作業(yè)情況，防止運(yùn)輸車輛在過磅過程中發(fā)生作弊行為；對地磅進(jìn)行集中式的管理，減少司磅人員數(shù)量，減輕企業(yè)的負(fù)擔(dān)；改善司磅人員的工作環(huán)境。

2 改造方案

2.1 改造的主要內(nèi)容

(1)將碼頭一期磅房現(xiàn)有3條重車出口通道調(diào)整為輕車進(jìn)口通道，原有3條輕車進(jìn)口保留，即改造后共6條輕車進(jìn)口通道，后期將6條通道全部改為自動(dòng)過磅模式。將原6名司磅員各監(jiān)管1條通道的模式縮減為由2名司磅員共同監(jiān)管6條通道，節(jié)省4名員工。

(2)將碼頭二期磅房現(xiàn)有3條輕車進(jìn)口通道調(diào)整為重車出口通道，原有3條重車出口保留，即改造后共6條重車出口通道，此次二期磅房仍沿用原先人工過磅模式，配備6名司磅員。

(3)將碼頭三期磅房3進(jìn)4出共7條通道全部改為自動(dòng)過磅模式，原7名司磅員各監(jiān)管1條通道縮減為2個(gè)司磅員同時(shí)監(jiān)管7條磅道，節(jié)省5名員工。

2.2 技術(shù)分析

采用無線射頻設(shè)備自動(dòng)識(shí)別過衡車輛，同時(shí)配合車牌識(shí)別技術(shù)進(jìn)一步確認(rèn)進(jìn)港車輛；配合計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成稱重，并與場區(qū)內(nèi)部叉車磅數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)，確保稱重最小誤差；配合現(xiàn)場的LED屏及人機(jī)交互系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)放行過程的智能化，實(shí)現(xiàn)1人監(jiān)管3至4條通道；同時(shí)建立信息數(shù)據(jù)處理中心，統(tǒng)一對前端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、管理和維護(hù)等，提高過磅效率，降低維護(hù)成本。

此改造項(xiàng)目涉及3個(gè)磅房共計(jì)19條通道，3個(gè)磅房先后分3期建設(shè)，其建設(shè)時(shí)間、土建基礎(chǔ)及硬件設(shè)備均有所不同，因此對系統(tǒng)的整體集成和開發(fā)造成了一定困難。為此，對原有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的控制方式進(jìn)行調(diào)整，將原來的每個(gè)數(shù)據(jù)采集終端單獨(dú)接入串口服務(wù)器再到每磅控制終端電腦，改為每個(gè)數(shù)據(jù)采集終端接入PLC通過網(wǎng)絡(luò)控制的方式，實(shí)現(xiàn)道口的集中管控，從而解決前端不同的數(shù)據(jù)采集設(shè)備與軟件接口協(xié)議的匹配問題；同時(shí)新增車牌識(shí)別攝像機(jī)，將車牌數(shù)據(jù)與RFID卡讀取到的車牌數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)比對，確保過磅車輛的準(zhǔn)確[1]。

2.3 系統(tǒng)組成

改造后的系統(tǒng)主要由智能稱重系統(tǒng)、RFID電子車牌系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、車輛控制系統(tǒng)、LED顯示系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)、過磅管理軟件7部分組成(見圖1)。

圖1 自動(dòng)化過磅系統(tǒng)構(gòu)架圖

(1)智能稱重系統(tǒng)完成電子地磅數(shù)據(jù)的智能采集工作。

(2)RFID電子車牌系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過磅車輛的身份自動(dòng)識(shí)別，并與車牌識(shí)別攝像頭識(shí)別到的車牌信息進(jìn)行實(shí)時(shí)比對，一致的情況下稱重放行；未識(shí)別到車牌信息或不一致的情況下，由司磅員根據(jù)管理規(guī)范進(jìn)行處理。

(3)視頻監(jiān)控系統(tǒng)使用監(jiān)控?cái)z像機(jī)24 h不間斷監(jiān)控車輛過磅情況，并錄像、截圖存檔，以備查詢。

(4)車輛控制系統(tǒng)使用地感線圈檢測器和紅外對射傳感器檢測車輛位置，待過磅數(shù)據(jù)在一定范圍內(nèi)穩(wěn)定約2 s后，自動(dòng)保存過磅數(shù)據(jù)，配合電子檔桿、紅綠燈等設(shè)備控制車輛自動(dòng)通行。

(5)LED屏顯示車輛基本狀態(tài)和稱重信息，以供司機(jī)參考，尤其在重車出口時(shí)，供司機(jī)參考是確認(rèn)過磅或進(jìn)行二次加、減載。

(6)人機(jī)交互系統(tǒng)配置室外一體機(jī)用于自動(dòng)打印過磅小票，以及實(shí)現(xiàn)工作人員與司機(jī)的實(shí)時(shí)通話。

(7)過磅管理軟件集中處理前端設(shè)備采集到的信息，完成過磅業(yè)務(wù)；另外還可實(shí)現(xiàn)車輛管理、卡管理、查詢統(tǒng)計(jì)等功能。

3 改造后的自動(dòng)化工作流程

碼頭自動(dòng)化過磅系統(tǒng)工作流程如下:

(1)所有稱重車輛必須保證貼有電子標(biāo)簽，上磅稱重以前必須提前預(yù)約，關(guān)聯(lián)作業(yè)計(jì)劃號(hào)等相關(guān)信息。

(2)地磅上有1 t及以上重量數(shù)據(jù)后，RFID讀卡器開始讀取電子車牌。

(3)車輛到達(dá)停車位時(shí)，讀取電子車牌，并與車牌識(shí)別攝像頭識(shí)別到的車牌信息進(jìn)行比對：①一致的情況下，把讀取到的電子車牌信息發(fā)送到控制終端電腦，判斷該車輛是否有計(jì)劃，若無計(jì)劃，則LED提示車輛下磅；若有計(jì)劃，則繼續(xù)過磅。②若比對情況不一致，由司磅員結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)控圖像人工干預(yù)是否同意其過磅，若同意，將讀取到的電子車牌信息發(fā)送到控制終端電腦，判斷該車輛是否有計(jì)劃；若不同意，則要求車輛下磅，場外另行處理。

(4)檢測磅頭及磅尾紅外對射狀態(tài)，若被遮擋，說明車輛未完全上磅或后車跟車上磅，LED顯示屏提示司機(jī)正確上磅。若系統(tǒng)檢測到司機(jī)長時(shí)間無響應(yīng)，司磅員可通過廣播告知該車道司機(jī)配合動(dòng)車，確保正確上磅。

(5)檢測車輛是否停穩(wěn)，若車輛未停穩(wěn)，LED提示司機(jī)停車過磅；若車輛停穩(wěn)，則繼續(xù)過磅。

(6)進(jìn)口方向地磅讀數(shù)，待過磅數(shù)據(jù)在一定范圍內(nèi)穩(wěn)定約2 s后，自動(dòng)保存過磅數(shù)據(jù)，LED屏顯示車輛過磅信息，同時(shí)，系統(tǒng)控制下磅道閘自動(dòng)抬桿，等待車輛離開，系統(tǒng)結(jié)束工作。出口方向地磅讀數(shù)，待過磅數(shù)據(jù)在一定范圍內(nèi)穩(wěn)定約2 s后，自動(dòng)保存過磅數(shù)據(jù)，LED屏顯示車輛過磅信息，同時(shí)，系統(tǒng)控制下磅道閘自動(dòng)抬桿。此時(shí)，司機(jī)可根據(jù)LED屏上顯示的重量，決定是否過磅或返場進(jìn)行加、減載，司機(jī)可通過點(diǎn)擊重磅打印機(jī)箱外設(shè)的按鍵選擇：①綠鍵選擇過磅，自動(dòng)打印磅單并附帶2次打印功能，即按2次出兩張磅單；②紅鍵選擇返場進(jìn)行二次加、減載，等待車輛離開，系統(tǒng)結(jié)束工作。

(7)車輛完全下磅后，下磅道閘自動(dòng)落桿。

4 結(jié)語

對碼頭19條海關(guān)監(jiān)管電子卡口的軟硬件設(shè)備進(jìn)行智能化升級(jí)改造后，提高了場區(qū)過磅效率，減少了司磅人員數(shù)量，有效解決了車輛擁堵問題，可為類似碼頭的自動(dòng)化過磅系統(tǒng)改造提供借鑒。