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散装水泥智能发货系统的研究和实现

发表时间：2021/6/28 来源：《基层建设》2021年第6期作者：赵林黄柳钟剑武李雪珍

[导读] 摘要：本文设计了基于物联网技术的智能水泥发运系统，可实时依据厂内车辆信息和供货信息有序安排车辆进厂、检斤称重，对厂内车辆进行全程监控管理，防止车辆拥堵、作弊、装错料和偷料现象的发生，提高了水泥生产企业的效益。

        崇左南方水泥有限公司广西 532200
        摘要：本文设计了基于物联网技术的智能水泥发运系统，可实时依据厂内车辆信息和供货信息有序安排车辆进厂、检斤称重，对厂内车辆进行全程监控管理，防止车辆拥堵、作弊、装错料和偷料现象的发生，提高了水泥生产企业的效益。
        关键词：散装水泥；智能化；发货系统
        0 引言
        近年来，在政策和市场双重推动下，我国水泥散装产业发展迅速。水泥总产量超过24亿t/a，其中水泥散装量超过13.8亿t/a。虽然总量巨大，但散装环节基本沿用传统工艺和技术装备，管理粗放，自动化和智能化水平较低。水泥企业散装水泥发货目前采用是人工操作定量装车的方式，在实际运用过程中存在一定的管理漏洞和风险。传统的提取散装水泥过程为：客户在人工柜台办理提货手续，凭票据进厂依赖人为控制下料装车，不能有效地监督和控制，可能出现用低标号水泥提单装高标号水泥，或者是水泥品种错装，给企业和水泥用户造成损失。针对水泥企业物流环节出现的人为因素太多，流程效率不高，监控力度不足等问题，基于自动化技术，通过控制系统代替人工操作，实现散装水泥发货的智能化控制。[1]
        1 传统水泥发货流程
        目前大部分工厂在散装工段没有在线计量装备，散装、计量及发运过程包括：散装罐车空载静态称重→散装机灌装水泥→重载静态称重除皮重→电子记录出厂。这种传统的散装水泥发运方式存在以下问题，成为制约水泥厂低碳减排绿色发展的瓶颈。一是水泥散装与计量分离，管理环节多、效率低、易受人为因素干扰，且计量手段滞后，靠经验估值。二是水泥散装环节自动化程度低，以人工操作为主，劳动强度高，工作环境差，存在安全事故隐患。三是。三是为避免超载，出现单车重复装卸的问题，特别是在道路限载检查严格地区，这种现象格外突出，造成二次污染。四是水泥散装工段的粗放控制和管理带来扬尘污染，并且造成资源浪费。水泥散装工艺装备发展缓慢，先进技术集成度低。[2]
        2 系统构成与功能
        散装水泥智能发货系统如图1所示，包括以下内容：
        2.1进厂单元
        包括射频卡、卡检测设备、车牌识别设备、道闸控制设备和读写器，卡检测设备、车牌识别设备和道闸控制设备分别与读写器连接；其中，车牌识别设备识别进厂车辆车牌号，读写器接收车牌号并写入射频卡，卡检测设备检测射频卡，检测到射频卡被取走后，读写器给道闸控制设备发出控制信号打开道闸。
        2.2信息中心单元
        包括提货信息计算机和与提货信息计算机连接的读写器；其中，读写器读取射频卡获取车牌号，提货信息计算机录入物料信息，读写器将车牌号和物料信息绑定写入射频卡；其中，物料信息包括经过协商并核对确认的客户名称、水泥类别及吨数信息；信息中心单元还包括打印机，用于打印发票、水泥的物料信息及质保信息，以出具相关纸质凭证。
        2.3下料装载单元
        包括下料控制计算机、车牌识别设备、车辆位置检测设备、读写器和下料计量转子秤，车牌识别设备、车辆位置检测设备、读写器和下料计量转子秤分别与下料控制计算机连接，下料控制计算机与提货信息计算机通信连接；其中，读写器读取射频卡获得车牌号和物料信息，车牌识别设备识别车牌号，车辆位置检测设备检测车辆位置，下料控制计算机核对车牌号和物料信息无误后，给下料计量转子秤发出控制信号按水泥类别及吨数信息下料；下料监控服务器安装在中心机房，负责PLC控制系统、发货系统控制器的数据采集监控业务，并与计量管控系统实时对接，是整个系统的神经中枢。
        2.4出厂单元
        包括射频卡、车牌识别设备、道闸控制设备和读写器，车牌识别设备和道闸控制设备分别与读写器连接；其中，读写器读取车牌号，与车牌识别设备识别到的出厂车辆车牌号核对无误后，给道闸控制设备发出控制信号打开道闸。出厂单元还包括卡检测设备，用于检测射频卡是否被放入指定位置。进厂单元和出厂单元的读写器均为自助收发卡机。
        2.5地磅单元
        用于获得车辆装载前后重量以进行误差检验；地磅单元包括地磅控制器和与地磅控制器连接的地磅、车牌识别设备，地磅控制器与提货信息计算机通信连接，提货信息计算机与出厂单元读写器通信连接；车牌识别设备识别车牌号，地磅控制器控制称重，获得车辆重量信息，绑定车牌号和重量信息，并将其发送至提货信息计算机；其在空车时获得空车重，在满载时获得满载重，提货信息计算机根据空车重、满载重及吨数进行误差检验，在误差范围内时给出厂单元读写器发出可以让车辆离开的放行信号。

        图1：系统框图
        3 系统应用的优势
        （1）散装水泥智能发货系统，设置有射频卡及车牌号识别设备，在下料时对车牌号进行核对，确认无误后才按指定值下料，达到自动按量发货的目的，有效避免车辆超载取货的漏洞。实现散装水泥的精准计量，防止散装水泥超限超载、装多冒灰、重复装卸车等现象，提高发货效率。
        （2）出厂单元还包括卡检测设备，用于检测射频卡是否被放入指定位置。进厂单元和出厂单元的读写器均为自助收发卡机。自助收发机采用现有技术，其为停车场门禁系统常用部件，如台衡中科的ST500自助收发卡机。如此，可自助收发卡，利用自动化识别，减少人为因素影响，降低人为错误操作隐患。
        （3）该系统可以实现自助下单、自助取卡及自助信息查询，提供及时准确的信息主动反馈和被动查询，实现计量和地磅系统等的有效集成应用，自动化发货，减少人为干预，确保公平提货。借助局域网或互联网平台实现信息共享，实现产业链工作协同；减少客户、业务员、开票员反复沟通，极大提高工作效率。
        （4）系统与企业原有ERP系统无缝对接，实现数据的互联互通，大大提高货物采购、销售、物流管理质量与效率、效益。与ERP管理软件结合，实现整个散装水泥发运过程的自动化控制和现代化管理。基于ERP管理信息系统平台，通过在水泥厂建立大宗物料进出厂物流的射频技术应用，解决了传统水泥散装管理环节多、效率低、易受人为因素干扰等问题。[3]
        4 结束语
        本文主要介绍了一种散装水泥智能发货系统，该系统应用于水泥发运环节后能够起到提高发货效率的同时，把发货环节数据信息管理接入全生产环节中去，应用现代信息技术进行高效管理，实现水泥企业智能化、自动化的进步。
        参考文献：
        [1]赵巍. 水泥出入厂物流管理信息系统设计与实现[D]. 西南交通大学，2010.
        [2]李炳福，刘丽芳，张振华. 智能化管理系统在散装水泥发货中的应用[J]. 水泥，2013，000（005）：56-58.
        [3]杨红玲，王燕. 散装水泥企业管理信息系统的研究与应用[J]. 物流技术，1998（01）：15-16.