通过分析传统机械计重存在的缺陷，煤炭地磅计重实行计算机网络监管的必要性，重点介绍如何对机械计重地 磅进行电子化改造，建设连接各地磅的地磅数据采集传输网络，根据实际需求，开发设计红外定位地磅计重管理系统软件。 采用红外线定位系统，有效解决了地磅使用中的防作弊难题。
0.引言
煤矿地磅承担煤炭销售计重的任务，其计重的准确程 度将直接影响到原煤销售收入，直接影响企业的经济效 益；由于煤矿地域分散，地磅分布距离几公里至一百多公 里不等，单机版计重系统无法实现地磅数据的采集和集中 传送。
1.传统地磅计重存在的缺陷及改造的必要性
传统机械计重地磅采用的是机械计重，计重、记账、开 票、汇总全部手工完成，存在着计重精度低、差错率高、系 统效率低下、司磅员工作量大等诸多缺陷。因而经常造成笔误或统计错误，导致司磅员与驾驶员因煤量计重发生争 议，影响企业形象建设。手工登记入账，容易造成个别素 质较低的员工营私舞弊，损公肥私，造成国有资产的流失。 机械计重由于计重、记账、开票、汇总等工作全部手工完 成，因而司磅员工作量大，用人数量随之增多，平均每班用 人3〜4人，增加了企业的负担。由于手工操作，因此，整 个系统效率低下，驾驶员经常要排队等待过磅，影响道路 交通。
综上所述，地磅计重系统进行微机化改造势在必行。 系统经过微机化改造后，可以进行准确的计重，增加原煤销售收入，提高企业的经济效益;快速、可靠的计重系统的 将极大提高地磅的工作效率。
2.地磅及网络现状
天湖山能源公司现有4对生产矿井，共有分布在距离 几公里至100多公里不等的9个地磅。
公司现在拥有由机关及所属13个单位局域网组成的 计算机网络，各单位局域网通过光纤接入公司机关局域 网，公司局域网通过一条有固定IP的20M电信光纤连接 到互联网，并通过VPN的形式接入集团公司的网络，与集 团公司及各分公司组建成福建省煤炭系统计算机网络。 其中铅坑矿地磅、曲斗矿地磅、天一矿地磅、筛选厂汽车磅 和火车磅、筛选厂汽车磅和火车磅拟通过光纤接入公司的 局域网，电厂地磅、金源储运地磅1 #、金源储运地磅2 #、金 谷转运站地磅拟通过ADSL以VPN组网形式接入公司的 局域网。各地磅位置及网络情况详见表1。

3.红外定位地磅计重管理系统中的设计及实施
1）地磅电子化改造。先对每个地磅进行电子化改造， 对机械计重系统的硬件改造主要是在原来的基础上增加 传感器、电子转换仪表(A/ D转换器，即模拟/数字转换器) 把机械计重系统改造成为电子计重系统。在电子计重系 统的基础上增加计算机、打印机、不间断电源等，将原来的 机械磅改造成电子磅。
2）建设连接各地磅的传输网络。对公司局域网光纤 能够到达的地磅，架设光纤，安装光电收发设备，对无法通 过光纤接入公司局域网的地磅，安装ADSL宽带，以VPN 组网的形式接入公司局域网。
各地磅安装网络版的地磅管理软件，并通过公司局域 网或电信ADSL组网，将采集的地磅计重数据和视频抓拍 监控图像后通过光纤传送到数据总控服务器中心。每个 地磅安装2对红外定位器(采用芯片编码加密）、硬盘录像 机(可支持8路录像）、视频抓拍（车前、车尾监控）。总控 机房采用SQL/ ORACL E大型数据库。
3）定制开发带红外定位的煤炭计重管理系统软件。 根据公司对煤炭地磅计重的具体要求，定制开发带红外定 位的煤炭计重管理系统。
（1）红外定位地磅计重管理系统的要求。具备健全的 安全机制，要求系统具有可靠的用户的身份校验，不同的 用户角色对应不同的用户权限，用户操作的记录备案。
系统要求具备直观的动态跟踪功能，过磅信息能及时 反应、动态跟踪、数据自动上传和下传;各模块的数据紧密 关联，能够实现与其它业务系统的数据交流，具备强大的 数据统计功能和强大的打印功能。
（2）计算机监管网络系统技术实现方案
①数据存储模式。为实现数据共享、并最大程度节约 管理成本，系统将使用数据集中存储的模式，即所有数据 存储在信息中心机房，各管理站、用户通过Windows平台 进行使用、管理。数据库服务器使用Sql server2000企业 版。
②系统组成及后台的软件平台。考虑到公司各地磅 处于不同的地理位置，为了满足数据集中处理的需求，同 时考虑信息技术的发展现状及系统未来发展的要求，本系 统将使用基于构建的虚拟网平台进行数据交换，该平台将 分客户层(客户通过本系统客户端系统及网络接入设备与 各应用系统进行信息交互）、应用服务层(封装系统业务逻 辑)和数据服务层(提供系统数据服务）。
4）红外定位地磅计重管理系统的功能。红外定位地 磅计重管理系统的开发与应用，通过安装煤场监控系统， 开发地磅计重和煤质检测系统，分布式地自动采集、转换 存储和处理公司各个矿井、筛选厂的煤炭计重、质量检测、 生产和销售数据管理;通过公司计算机局域网，实现数据 的网络化快速传输;通过网络化数据库管理系统，实现数 据共享，并进一步利用数据挖掘技术、人工智能技术、预测 技术等相关技术建立决策支持系统和分层快速查询系统。
4.运行中存在问题及改进
1)存在的问题。煤炭地磅计重计算机监管网络系统 投入运行一段时间后，发现存在一个问题，即系统无法解 决部分车主作弊。
（1）称毛重(重车)时的作弊手段。车辆前轮不完全上 衡，造成毛重比实际重量小，从而净重比实际重量小;车辆 后轮不完全上衡，造成毛重比实际重量小，从而净重比实 际重量小。以上两种作弊手段很容易作案成功，特别是在 夜晚天黑，工作人员不容易察觉的情况下。
（2）称皮重(空车)时的作弊手段。后面的车的前轮轧上称体，从而导致称量的皮重数值比实际重量大，这样计 重的净重数值(净重=毛重-皮重)将比实际重量小；前面 的车的后轮轧在称体上，从而导致称量的皮重数值比实际 重量大，这样计重的净重数值(净重=毛重-皮重)将比实 际重量小。
以上两种作弊行为一般在几个人串通作案的情况下 发生。
2)防范作弊的解决对策。为解决上述两种作弊现象， 我们查阅了很多相关的技术方案。经过综合比较后，决定 采用红外线防作弊系统解决方案，具体的解决方案为:在 电子称体两端各安装一对红外线对射器，对于地中衡称体 前后两侧也各安装一套红外线对射器。红外线设备通过 专用线缆连接到开关量输入卡。当光束被阻挡时，红外线 设备发出报警信号，并将信号发送到开关量输入卡，汽车 衡微机称量管理软件系统从开关量输入卡提取信号，当检 测到报警信号后，系统禁止读取称重数据，称重流程被终 止(见图1)。

5.系统的优势分析与应用
经过地磅电子化改造，构建传输网络，软件的不断调 试、优化后，安装红外定位系统的煤炭地磅计重计算机监 管网络系统投入了运行，取得了较好经济和社会效益。
1)系统技术优势分析
(1)系统具备完善安全的保障机制。系统分操作系统 级、数据库级、应用程序级三级安全体系;在程序设计中采 用事物处理安全机制，避免因意外断电、网络共享冲突所 造成的数据损失。
（2）系统具备友好的操作界面。系统采用Windows 图形界面,轻松点击鼠标或按快捷键即可完成各种操作和 统计查询，大部分数据窗口具备按任意字段排序功能,定 位信息方便快捷。
（3）系统具备简单方便的统计功能。可实现任意时间 段内的统计查询、图形分析查询、自由组合条件查询,所有 统计报表均由系统自动生成,用户所要做的只是点几下鼠 标即可实现。
⑷系统具备先进技术的集成。先进的Client/server 数据库访问方式,数据更安全,操作更方便，实时的数据采 集及处理功能,随心所欲的查询及打印功能。后面服务器 采用B/ S结构,方便查询。
(5)系统具备管理型功能体系。该系统在数据不稳定 时禁止称量,将数据修改删除情况记录在案,每个功能的 操作都有日志跟踪。
2)系统经济效益分析。红外定位地磅计重管理系统 的开发与应用除了具有技术先进、功能强大、操作简便等 优点,还可以显著提高煤炭运销管理的效率和效益,具有 显著的经济效益和社会效益:
（1）能够实时动态掌握煤场销售情况,规范煤炭销售 管理,为领导进行科学决策提供真实依据。
（2）有效提高生产、销售等方面数据的一致性、可靠 性,减少数据差错率及由于数据差错率引起的不必要损 失。
（3）降低司磅人员工作强度，由于采用新技术,可减人 提效,每个地磅可减少1人,年节约人工费用：1.8万元X8 =14.4万元。
（4）采用视频抓拍和红外定位技术,后台管理,可实时 监控各地磅操作情况,可杜绝人为因素,起到很好的堵漏 作用。