龍堌礦無人值守磅房自動化技術的升級改造

楊緒龍 王鳳其 牛興堅

（山東新巨龍能源有限責任公司，山東 菏澤 274918）

1 概況

龍堌礦建設有煤炭營銷發運管理系統一套（礦端MES 系統），由山東矩陣軟件公司于2011 年負責建設并維護至今，系統已實現磅房計量發運的司磅員監控檢斤、防作弊以及后臺集中管控等功能。運行以來系統老化問題嚴重，軟硬件需進行大規模升級改造，統一由現有MES 系統并入山能集團ERP 系統。主要存在以下幾個問題：

（1）現有營銷系統架構老舊，兼容性較差

現有營銷系統從2011 年投入使用至今已運行10 年時間，期間系統軟件未進行軟件架構的升級，目前系統架構老舊，與集團現有營銷系統供應的設備兼容性較差，同時現有營銷系統未配備移動端應用，業務信息需要通過PC 端進行查詢、操作，不具備移動辦公的條件。

（2）司磅員監控檢斤為司機下車方式，存在效率提升空間

司磅員監控檢斤采用司機下車刷卡操作的方式，地銷磅房在發運量大時由于磅上司機操作繁瑣，耗費時間，導致礦內大量壓車現象，影響發運效率。若采取司機不下車自助檢斤方式進行檢斤，上磅后司機無需下車便可進行磅房無人值守檢斤，車輛檢斤效率較現有檢斤方式提升50%以上。

基于以上原因，為實現公司地面運銷全面信息化管理，提高地磅發運效率，需要在現有地磅業務流程、功能以及現有設備、系統的基礎上，通過各類自動化設備實現運銷業務的集中管控。

2 升級改造研究方案

基于煤炭營銷系統的升級，實現包含現有營銷系統中車輛皮重管控、矸石管理、產量監控等模塊的升級，軟件系統采用最新的B/S 架構及相關軟件技術，現場磅房無人值守檢斤模塊建設以及營銷系統與無人值守檢斤升級后實現客商自助辦理，車輛進礦自助辦卡，司機不下車自助檢斤，司機出場自助打票，物資進出管理，產量監控，手機app 業務辦理等功能。營銷系統與無人值守檢斤模塊通過數據接口的方式實現數據的實時交互，通過系統建設提升營銷系統的自動化水平及整體發運效率，進而提升運銷的信息化管理水平。

3 實施方案

3.1 營銷系統軟硬件更新升級

公司營銷系統始建于2011 年，期間軟件未進行升級換代，硬件設備經過幾次更新，與現有的軟件系統兼容性差。本次軟硬件升級主要包括采集儀、工控機、自助發卡終端、嵌入式ATM 自助檢斤終端等。軟件主要對營銷系統軟件更新為最新版本，并根據環保要求，新增重污染天氣國V 車輛自動識別系統，在車輛注冊信息時登記車輛排放標準等屬性。當政府部門發布環保預警及相關政策時，管理員可在系統內制定相應進場規則，現場車輛識別設備自動識別并判斷車輛屬性，防止期間國V 以下車輛進礦。

3.2 監控系統升級

本次系統升級將對營銷系統現場監控攝像機、硬盤錄像機等設備進行全面升級，替換現有模擬信號攝像機，升級為網絡高清數字信號攝像機，以滿足現場檢斤抓拍以及營銷檢斤視頻的實時監控。

視頻抓拍主要實現檢斤過程中圖片自動抓拍，將視頻圖像無縫嵌入檢斤界面，便于工作人員對車輛檢斤記錄的查詢，圖片及視頻信息通過接口實時傳輸至營銷系統，由營銷系統進行保存處理。

3.3 不下車檢斤升級

在南門崗新增自助發卡終端，工作人員通過營銷系統下達發運計劃，司機在自助發卡終端通過刷身份證（或錄入信息）獲取提煤卡（提煤卡包括車號、客戶、煤種等信息）。運輸車輛在地磅通過RFID讀取車輛信息后，司機不下車操作檢斤，進礦進行裝車（或重車出礦），即空車（或重車）上磅后司機不用下車，通過嵌入式ATM 自助檢斤終端刷制作好的提煤卡，確認空重車檢斤信息，信息保存成功后完成檢斤。

3.4 手機app 開發應用

開發應用手機app，系統通過手機app 實現營銷系統發運數據的實時匯總、查詢及展示，營銷系統相關負責人員可通過手機app 實時掌握運銷業務數據，縮短信息傳遞流程。手機app 需具備權限管理功能，根據不同的用戶角色展示相應系統數據。

4 安裝相關設備

4 臺HJ-SJ318 不下車自助檢斤終端；1 臺HJRW8100 型嵌入式自助發卡終端；1 臺HJ-RW8101型 自 助 打 票 機；2 臺IPC-710 型 工 控 機；6 臺S5120V2-28P-EI 型網絡交換機；4 臺MP-600 型功放音柱；3 臺RW-188 型嵌入式數據采集儀（14 串口）；2 臺RW-165 型嵌入式數據采集儀（10 串口）；4 臺CL-7206B2S（立式機柜）RFID 讀卡器；4 臺HM-ZG-K 型 道 閘；30 臺IPC-HIC2421S-CTIR-UV型一體化高清槍機；7 臺IPC-HIC6622EX22 型云臺網絡球型攝像機；2 臺NVR-B200-R16@32-B 型硬盤錄像機；8 塊ST4000VX000 型監控硬盤；4 對ABI80-1086 型紅外光柵；1 臺6206I 型票據打印機。

5 應用

5.1 改造前

集團公司駐礦煤炭銷售分部下達日煤炭銷售計劃，買煤炭客戶需拿提煤磁卡到煤炭發運管理中心，刷卡讀取售煤種及客戶信息，再將提煤卡交回磅房。

提煤司機讀進礦卡，道閘起桿，空車上磅，司機下車按鍵確認空車信息，再到客戶刷卡檢斤計量智能窗口刷提煤磁卡，系統保存客戶空車信息后，道閘起桿，司機上車空車下磅進礦裝煤。

重車讀卡，道閘起桿，重車上磅稱重檢斤，司機下車至重車客戶刷卡檢斤計量智能窗口刷提煤磁卡，確認重車檢斤。車輛不超重（限重46 t、49 t），系統保存重車檢斤數據，道閘起桿，司機上車下磅。門崗兼職票據員將打印出門證、存根、隨貨同行單三聯單，并手工加蓋礦公章，門崗留存出門證、存根票據，司機取隨貨同行單離礦。

由于營銷系統使用年限長，系統及設備故障頻發。

情況1：當磅房地銷車輛達150 輛且煤泥、精煤、矸石同時發運時，如出現車輛超重或裝車噸數不足，磅房必須有兩位司磅員同時處理業務。刷新營銷系統檢斤頁面，在PC 端手動操作起桿。出現道閘不動作時，司磅員手動搖道閘控桿旋轉輪起桿，南北空重車兩地磅同時運行時，會導致重車或空車占磅壓磅，出現嚴重堵車現象。

情況2：若系統同時出現票據機不打票、空車進礦不讀卡或道閘不起桿、紅外線不識別重車無法檢斤、斷網等故障情況，會出現司磅員、票據打印員、系統維修人員同時繁忙操作排除故障現象，以及礦內重車積壓排起長隊、入礦空車排長隊、出礦重車停留礦門口的嚴重堵車現象，嚴重影響發運效率及地面門崗工作秩序。

5.2 改造后

系統自動化升級改造后，集團公司駐礦煤炭銷售分部下達日煤炭銷售計劃，礦外車隊（煤炭銷售）公司管理員在手機移動端將提煤司機身份證、車號、客戶信息、煤種、配車編號等信息輸入系統，添加配車信息，司機用身份證在門口提煤卡無人值守發卡終端取提煤信息磁卡。

空車進礦至地磅RFID 讀卡器前，播音器自動語音提示司機讀卡上磅，空車讀卡，道閘自動起桿，空車上磅，司機不下車在檢斤自助終端刷卡，播音器自動語音提示司機進行空車檢斤確認，道閘自動起桿，空車下磅進礦裝車。

裝車后，重車至地磅RFID 讀卡器前，播音器自動語音提示司機讀卡上磅，重車讀卡，道閘自動起桿，重車上磅，司機不下車在重車自助終端刷卡，播音器自動語音提示司機進行重車檢斤確認，若超重按取消鍵，道閘自動起桿，司機回礦卸貨。重車檢斤確認成功，系統自動保存數據，播音器自動語音提示司機檢斤成功請離磅，道閘自動起桿，司機重車下磅，到自助票據打印終端刷身份證，自助票據打印終端自動打印帶有礦公章的隨貨同行票據，司機取票離礦。

以上司機自助操作，實現了磅房無人值守檢斤的自動化。

另外在磅房監控端設置一臺監控顯示器，在顯示器桌面上有空重車檢斤控制頁面、提煤卡自動發卡機及票據自動打票機頁面、監控視頻頁面、車輛信息實時狀態查詢頁面、集團煤炭營銷管理系統頁面等快捷方式，隨時點擊查詢監控車輛、煤炭及矸石實時狀態發運信息。磅房監控管理員可及時對出現的各種空重車輛檢斤情況進行監控并遠程操作處理。

6 效益

6.1 經濟效益

（1）項目實施后，地面運銷業務效率提升了50%以上。

（2）項目投用后，每班（早、中）減少工人2人，合計4 人。按人均費用支出12 萬元計算，每年減少人工費用支出48 萬元。

6.2 社會效益

（1）無人值守磅房煤炭營銷發運系統升級項目的實施，進一步提升了煤炭運銷業務的信息化管理水平，同時自動化技術在煤炭運銷領域的運用，推進了自動化礦山建設進程。

（2）無人值守磅房自動化技術升級改造后，極大地減輕了員工崗位繁重的工作量，實現了機械化換人、自動化減人的目的，同時提高了煤炭發運效率。