电子汽车衡称重的自动化与智能化越来越被重视，如何有效的监控整个计量过程，防止舞弊行为，更大的提升应用及管理效率成为管理者十分关心的问题。多年港口称重系统设计、开发维护的经验基础上，探讨了如何结合多种前沿信息技术的应用，提出无人值守磅房系统的总体框架，实现称重管理从传统的人工操作模式升级为人工管控模式。

关键词：汽车衡 无人值守 称重 智能化

一、        前言

一直以来，电子汽车衡在港口码头公司及物流货场得到了广泛的应用。但这些电子计量设备，却一直停留在计算机辅助手工计量的层面上，滞后于企业整体的信息化管理进程。港口对货物重量的计量和结算时的依据就是我们所信赖的电子汽车衡称重设备所显示出来的重量数值，但是无论是领导者或者司磅员很多时候都忽略了电子汽车衡所存在的隐患，比如：每天大量的手工录入工作极易发生错误，车辆在上磅的过程中不规则的上磅方法改变称重数值，不同的车辆调换牌照或同一辆车重复上磅称重，更严重的还有内外勾结造假票及使用地磅遥控器改变称重数值等等。对于这些隐患很多管理者并不知道，有时即使知道也不好及时发现和控制，久而久之，无形中就给企业造成了巨大的经济损失。由于人为因素或者设备及流程本身问题的存在，导致作弊现象层出不穷，大小差错也是接连不断，称重效率也得不到有效的提升，日积月累下来都会对港口带来巨大的经济损失。

在当前手工辅助计量下，如何有效的监控整个计量过程，防止舞弊行为，更大的提升应用及管理效率成为管理者十分关心的问题，有的企业采取频繁更换司磅员、设置监磅员、安装电子监控设备等办法来监控计量过程，但不能从根本上杜绝舞弊行为。随着高科技信息技术在传统地磅领域的应用，无人值守过磅计量用以解决相应管理问题的方案被提到了一个较高的管理层面。那么无人值守地磅计量如何实现呢？

一、   总体框架与业务模式

1.  总体框架与方案

无人值守磅房真正实现了汽车衡称重的自动化、智能化。在无人值守状态下，不需要人工干预就可以完成称重和磅单的自动打印，有效地防止了作弊现象的发生，是计量现代化的有利助手。无人值守磅房可以自动采集毛重、皮重信息、车辆称重图片、可自动统计净重、自动进行打印、可以通过局域网、因特网连接实现数据和图片的实时监控，磅单的查询可以关联图像信息。国检监管部门可以实施监管称重数据，加强自身监管水平，保证进出口货物计量的公正，维护货权人的利益。

在传统的称重计量系统基础上，配合RFID（无接触射频设备）刷卡，视频监控系统、红外监控系统，语言指挥系统、信号控制与智能道闸控制系统、自助人机交互系统等，组成针对过磅业务进行自动处理的综合系统。无人值守磅房总体架构和分析如下：

1）基于RFID的自动称重系统。

传统的磅房称重系统需要工作人员输入车号、票号再进行衡重，效率低且有监管漏洞。在结合RFID电子车牌识别后，车辆在入港卡口检查、皮重称量、毛重称量、出港卡口检查的时候刷卡确认，系统根据卡片信息自动检索数据进行核查，确保数据的准确性，完全避免因误输入车号、票号等造成的人为错误，也保障了检查的执行力度，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。

实现仪表联机取数能够彻底避免人工读数登记的误差和一些其他的人为错误，是磅房管理的基础。系统要支持市面上常见的称重显示仪表（包括托利多、耀华、金钟等）的通讯格式，并可随时不断添加。系统能够自动读取车辆毛重、皮重数据，自动计算出净重。系统不允许司磅员随意修改计量数据，不允许修改毛重、皮重等关键数值。通过管理设置，系统必要时允许手工录入数据进行制单，但标记数据来源为手工录入，以备查询。系统能够自动生成各种明细报表、汇总报表、任意统计报表、多种任意制定的分析图形表等。

2）视频监控系统。

在地磅的前后分别安装1台摄像机，能够对进出的车辆进行监控，主要目的是能够监控车辆的车牌。另外考虑在地磅的上方安装一个摄像机，对进出车辆的装载情况进行监控，主要用于观察称重车辆车箱的装货情况。另外，磅房内安装一台摄像机，用于对室内的情况进行监控。以上监控内容，管理者和监管单位随时可以查看视频信息，便于追查责任，给作弊者以威慑力。同时可以存储在硬盘录像机中，在需要的时候，再找回来进行查看。称重过程中，系统自动录像，自动抓拍图片；任何客户端可以看到称重现场连续的视频画面；称重完成后，任何客户端按分配的权限可以查询到并回放任何一车货物在称重时的录像过程及抓拍照片。支持多点视频监控及拍照，车辆从入场开始，直至称重完成出场全程录像。过毛重、过皮重、卡口门卫检查等关键环节进行自动拍照，照片跟随过磅单自动存入照片库，供随时查看。系统能够自动识别分拣某一过磅单对应的录像资料，照片库可进行对照管理。

3）红外监控系统。

由于司磅员在室内，视野受到限制不能及时发现车辆是否完全上磅计量。通过红外监控系统有效控制车辆在过磅时前后轮不完全上磅，控制两车同时上磅的等问题发生。在汽车衡的四周，各安装一对红外对射栅栏，根据红外监控信号判断读卡设备是否进行读取，系统可以与称重子系统实现联动，一旦红外被遮挡，就暂停称重。

4）语音指挥系统。

每次采集重量信息后，电脑可以自动报出当前车辆的重量，及上下磅提示。例如:当前重量为十吨！称重完毕，请下磅！重量不稳，请稍候！车辆没有完全上磅，请把车辆停到称台上！

5）信号控制与智能道闸控制系统

用于提示司机是否可以上、下磅；在称重系统中，红绿的亮灭由软件系统结合称重过程自动控制，特殊情况时，红绿灯的亮灭可以由操作人员通过计算机操作控制。通过系统加强磅房称重车辆次序管理，可以通过道闸和红绿灯对现场车辆进行管理。车辆在上磅的时候通过地感线圈控制道闸和红绿灯，通过这些设备对现场称重车辆的管理，可以避免车辆不按次序称重问题。可有效防止车辆有意闯磅和不规则上磅等现象。

6）自助人机交互系统

在地磅停车位左侧安装自助机，用于自动打印过磅小票，显示称重信息，以及实现工作人员与司机的实时通话。

7）数据监管系统。

企业管理者通过监管子系统实时监控磅房称重过程。可以分公司、分磅秤选择监管对象，计量称重系统采集一条称重数据后，在监管子系统即刻可以看到称重的明细数据。通过监管系统的应用，国检检验员不用频繁的奔波码头现场，在远程实时监管称重数据。

通过以上分析可以构建出一个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。各个设备之间相互协作，各个设备分布图如下：

2.  业务模式

传统汽车衡称重系统工作模式 ：车辆上磅—>司机提交相关单据—>司磅员手动录入车辆相关信息—>称重完毕后打印小票—>司机取票离开 。而在无人值守磅房模式下，当车辆停在秤台上后，软件通过RFID设备自动采集车辆信息，软件判断称重数据稳定后，抓拍照片同时保存毛重或皮重，然后打印单据，车辆放行，然后开始下一辆车。当某车第二次来过皮重时，系统自动调出采集车辆信息,判断车辆稳定后，开始抓拍皮重照片，同时保存重量，然后与第一次过毛重时的数据合为一条记录，计算净重，然后打印单据。这样在计算机中保存有该车的毛重、皮重、净重数据和保存毛重、皮重重量时的照片，以及司机的卡号，卡号和车号一一对应。

基于以上对无人值守磅房总体架构的设想，分析称重业务的过程如下：

A.   单向磅称

流程：车辆驶入—>地感线圈触发—>红绿灯变绿，道闸抬起，语音提示“请上磅”—>汽车上衡—>阅读器感应车辆标签卡中信息—>红绿灯变回红色，同时道闸落杆—>红外对射器检测车辆是否完全上磅，若车辆没有完全上磅，语音提示“红外被挡，请停好车”，软件不称重—>待车辆停到正确位置并重量稳定后称重—>数据保存，视频抓拍车辆信息图片—> 人机交互系统打印过磅小票—>语音播报重量信息并提示“称重完成，请下磅”、大屏幕显示重量—>车辆驶出。

B.   双向磅称

流程：车辆由任一方向驶入—>红绿灯均显示红色，地感线圈触发—>驶入方向红绿灯变绿，同时道闸抬起，语音提示“请上磅”—>汽车上衡—>阅读器感应车辆标签卡中信息—>红绿灯变红色，同时驶入方向道闸落下—>红外对射器检测车辆是否完全上磅，若车辆没有完全上磅，语音提示“红外被挡，请停好车”，软件不称重—>待车辆停到正确位置并重量稳定后—>称重数据保存，视频抓拍车辆信息图片—>人机交互系统打印过磅小票—>语音播报重量信息并提示“称重完成，请下磅”、大屏幕显示重量—>驶出方向道闸抬起—>车辆驶出—驶出方向道闸落下。

二、   防作弊技术

无人值守磅房如何应对称重过程中的作弊行为，对此分析如下：

（1)     车辆不完全上磅作弊或多辆车同时上磅作弊

车辆不完全上磅或两辆车同时上磅后称重数据将与实际数据有误差，以上作弊情况常见于等待过磅车辆较多、过磅员无法看到车辆上磅情况和晚上过磅等情况时出现。

解决方案：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。当红外光束被阻挡时，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。

（2)     车辆重复过磅作弊: 过完重车，不卸货，更换车牌，多次过重车磅，卸货后多次回皮。达到同一车多次过磅的作弊目的。

解决方案：采用RFID电子标签（即电子车牌），在运输车辆玻璃上粘贴一张RFID卡用来识别车辆，当标签被撕毁后无法识别车辆。为了加强管理，更进一步堵住管理中的漏洞，系统支持RFID射频卡管理功能，即系统中引入成熟的RFID技术，不需要传统纸质单据即可以进行信息传递，运输车辆玻璃上粘贴一张RFID卡用来识别车辆，这样既可杜绝车辆入场后更换牌照的漏洞也可以提前整个系统的自动化程度，RFID射频卡根据现场环境将在6-8米的范围内将可识别车辆，这样过磅数据是一个封闭的系统，确保了数据的准确性和可靠性，人为的作弊机率大大降低。

（3)     皮重作弊：称皮重前人为添加重物(如水箱加满水等)，装货后丢弃重物，达到减少物料净重目的。

解决方案：历史皮重法，该车辆参加运输以来皮重历史数据的平均值；上次皮重法，该车辆截止目前最近一次皮重数据；皮重监控法，每次称皮重时，由服务器提供服务对该次皮重与历史皮重、核定皮重、上次皮重进行比对，确保在合理的偏差范围。对于异常的车辆进行监测。同时系统提供了车辆皮重历史曲线图查询。

（4)     遥控地磅作弊：目前市面上有不少电子遥控地磅作弊设备，车主为谋取私利当汽车通过地磅（汽车衡）时通过无线遥控的方式来改变地磅真实数据来，该作弊行为给企业带造成了严重的损失。

解决方案：软件防遥控作弊监测功能的原理是根据仪表串口发送的数据（即电压的变化值）是否为连续的线性曲线来判断，如果是被遥控的话，串口电压值的变化是一个突变值，通过软件来实现并且记录数据，记录抓拍图片，既实现了防作弊功能，又可以记录当时现场环境（关联抓拍，录像），还可以降低软件成本。

三、   经济效益分析

无人值守磅房的应用可以大大降低人工称重的失误率，从传统的人工操作模式升级为人工管控模式。提高管理流程透明度，助力企业信息化。通过无人磅房的各种防作弊技术，可以实现对货物计量的有效监督，偷货、漏衡、重复过磅等违法现象得到有效遏制，保证了货物重量的准确性。

a)   节约人力成本

无人值守磅房应用后，改变以前手工辅助计算机过磅的模式，把司磅员从繁重的手工中解脱出来。目前我港在用磅秤达三十个，计划在建的有6到10个，全港司磅员在120人左右，初步测算，整个无人值守磅房在连云港港口人力成本上可以节约90人以上。按照年人均成本6万元计算，年可节约人力成本约540万元。同时通过监管系统的应用，国检检验员不用频繁的奔波码头现场，本项支出的省去也是相当可观的。

b)   杜绝作弊，确保数据准确

通过无人值守磅房系统配套的各种防作弊技术，可以实现对货物计量的有效监督，偷货、漏衡、重复过磅等违法现象得到有效遏制，保证了货物重量的准确性。这方面年创造的效益在500万元以上。

c)   提升服务质量，提高港口竞争力

无人值守磅房系统的使用，提高了衡重工作的效率，加快了货物衡重的速度。另外通过本系统，可以为货主、货物代理单位提供更多更快捷的服务，如快速提供衡重码单，可以大大方便客户。通过提升服务质量，提高港口的竞争力，就可以吸引更多的客户，从而加快港口的发展，这方面的效益虽然无法用金钱衡量，但带来的效益比直接效益更有意义，作用更大。

在不考虑初次投资和每年软件、硬件维护费用的情况下，通过上述计算，即使按保守测算，每年仅无人值守磅房系统所产生的直接经济效益将达到五百万元左右，而通过本系统的使用而带来的防止偷货、漏衡的损失要远大于直接损失，系统整体效益是非常显著的。

四、   结束语

无人值守开创了汽车衡称重自动化的先驱，真正意义上实现了汽车衡称重的自动化与智能化，使汽车衡称重过程方便、安全、快捷、准确，并引导了衡器行业电子汽车衡全自动化技术。