專利名稱：鋼坯、鋼材無人值守遠程自動計量系統及方法
技術領域：
本發明涉及稱重計量系統，特別涉及鋼坯、鋼材過磅時現場無人值守的稱重計量系統。
背景技術：
國內大多數廠礦企業的鋼坯、鋼材物資計量目前采取的都是離散計量方式，即在生產現場必要的地方設置計量點，安裝計量設備以及其它輔助設施后派駐專人在現場進行值守作業的方式。由于過磅負荷不均、計量設備和人員等不能動態平衡調度、技術手段有限等諸多原因，導致了效率低下、數據共享性差、物流和信息流不能較好匹配等現象，已不能滿足現實的需要。而國內外目前已建成的部分鋼坯、鋼材遠程計量系統雖然實現了遠程計量的目標，但只僅僅立足于純粹的計量功能，并沒有實現計量物資的排程預報、多磅一機、自動計量、遠程標牌打印、語音對講等功能，更沒有實現從鋼坯到鋼材整體流程的管控和跟蹤，因而對鋼鐵廠鋼坯、鋼材物資計量各個環節和流程并沒有帶來革命性的突破。
發明內容
本發明的目的是為了克服現有計量系統或者方法的不足，實現鋼坯、鋼材物資的遠程自動集中計量以及從鋼坯到鋼材整體流程的管控和跟蹤，加快信息流、物流、資金流的流轉速度，促進三流合一的實現。本發明所述的鋼坯、鋼材無人值守遠程自動計量系統，由排程預報單元、稱重處理單元、磅秤房現場設備單元、數據維護單元、B/S查詢單元、服務器單元構成，磅秤房現場單元與稱重處理單元連接，稱重處理單元、排程預報單元、數據維護單元和B/S查詢單元分別與服務器單元通過數據傳輸的方式連接。所述排程預報單元是運行在計算機上的排程預報程序，分為鋼坯排程預報和鋼材排程預報。所述的鋼坯排程預報包含從產生鋼坯工藝流動卡至鋼坯稱重計量前為止的一系列操作邏輯；而鋼材排程預報則包含取坯、驗收、入爐、出爐等鋼材計量前的一系列操作邏輯。操作人員通過排程預報程序完成計量相關數據的補充、完善并根據實際情況按爐對計量先后順序進行調整。所述稱重處理單元為運行在集中計量管控大廳計算機終端上的計量程序，具備全方位的視頻監控、語音對講、手/自動計量、計量圖片截圖保存等功能。其中的自動計量功能是指系統能根據排程預報單元設定的計量順序自動完成鋼坯、鋼材的計量工作，在計量完成后自動播報‘計量完成’語音和發送計量完成信號燈信號提示現場操作人員已經計量完成并根據計量物資類型遠程自動打印所需的鋼材標牌；手動計量是指當需要人工干預時，計量人員可以將自動計量功能切換成人工計量方式，由計量員完成計量工作。
所述磅秤房現場設備單元由磅秤房現場的各種設備組成，如稱重儀表、MOXA卡、 RTU控制器、信號燈、交換機、液晶屏、LED屏、音柱、攝相頭、標牌打印機、硬盤錄象機等。該單元主要功能是將現場的音頻、視頻、儀表重量信號、信號燈信號等遠傳至計量大廳的計算機終端上并接收或執行遠程計量大廳里稱重處理單元發出的相關控制信號，如音頻播放、 語音交流、標牌打印、LED顯示等。所述數據維護單元是運行在計算機上的數據維護程序，通過本單元提供的功能， 可以對計量數據進行查詢、修改、補打標牌、上傳SAP等操作。所述B/S查詢單元為運行在計算機上的B/S程序，提供相關計量數據的查詢、統計和分析等功能，此功能為取消紙質計量單據、實現單據電子化提供了支撐。所述服務器單元由應用程序服務器、數據庫服務器、存儲陣列等設備組成，系統的業務邏輯和數據存儲由此單元負責，并且兩臺服務器互為熱備，保證了系統的穩定運行。本發明所述的鋼坯、鋼材無人值守遠程自動計量系統的使用方法，計量流程包含下列步驟
A.鋼坯計量流程
1).電子工藝流動卡生成手動或者自動將鋼坯信息如爐號、化學成分等錄入鋼壞、鋼材無人值守遠程自動計量系統，生成電子工藝流動卡；
2).鋼坯計量預報根據電子工藝流動卡的信息，按爐產生待計量的鋼坯預報，并按照每爐鋼坯的實際計量順序對預報進行調整；
3).鋼坯計量鋼坯上秤稱重，系統自動提取鋼坯預報信息對鋼坯進行稱重并計量；
4).鋼坯數據維護如果必要，可通過數據維護單元對鋼坯計量數據進行維護；
B.鋼材計量流程
5).坯庫取坯鋼坯稱量完畢，通過電子工藝流動卡完成取坯作業，此時，電子工藝流動卡流向標志由坯庫更改為軋制單位，鋼坯進入軋制流程；
6).鋼坯驗收取坯完成后，對鋼坯進行核實驗收，并完善電子工藝流動卡的驗收支數、 驗收重量等的信息；
7).鋼坯入爐驗收完畢鋼坯進入加熱爐后，完善電子工藝流動卡在該步驟所需信息， 如軋制號等；
8).鋼坯出爐鋼坯出爐后，完善電子工藝流動卡該爐鋼坯出爐軋制的信息，如軋制支 (塊)數、踢廢支(塊)數、軋制情況等；
9).鋼材計量預報出爐操作完成后，出爐操作員根據鋼材的計量順序生成預報；
10).鋼材計量鋼材上秤時，系統會提取對應的預報信息并在重量穩定后自動進行計
量；
11).鋼材數據維護如果必要，計量員在授權情況下，可以授權計量員對鋼材計量數據進行查詢、修改、刪除、人工補錄、上傳SAP等的維護操作。12).查詢統計相關單位通過B/S系統進行計量相關數據的查詢、統計和分析工作。本發明所述鋼坯、鋼材無人值守遠程自動計量系統及方法其流程不僅僅局限于實現純粹的計量功能，通過將工藝流動卡等紙質單據轉換成電子單據，實現了鋼坯、鋼材的無人值守遠程自動計量以及從鋼坯到鋼材整體流程的管控和跟蹤；鋼坯、鋼材無人值守遠程自動計量系統及方法其特征還在于所述系統功能具有排程預報、多磅一機、自動計量、遠程標牌打印、語音對講等。本發明所述的鋼坯、鋼材無人值守遠程自動計量，是在遠程管控大廳進行自動計量的系統，應用了網絡、計算機、通信、自動化等方面的技術。在提高計量效率的同時，也間接提升了生產效率，使得所有計量員集中于一個大廳即可實現對鋼坯、鋼材的計量管理， 人力、設備各種資源可以動態調度，且計量員只需監控過磅情況，無需實際操作，大大減少了計量員的需求數量，降低了人力成本；計量作業時將所有計量員集中于一個大廳內實現遠程過磅，降低了司磅員的工作強度、改善了工作環境；磅秤房現場設備單元的攝相頭等現代技術手段，使得計量員相較以往有了對現場綜合情況更為全面、直觀、清晰的了解。此外， 當計量出現爭議或者其他異常情況時，還可以通過調取過磅錄象以及當時的計量圖片進行分析比對；使用電子工藝流動卡錄入信息，物資提前預報的實現，使得信息傳遞效率大大提升，出錯率也大為降低；工藝流動卡電子化和B/S查詢系統，減少了紙質單據的使用，降低了成本，更為重要的是使得信息傳遞更為快速，為數據的即時查詢、統計分析提供了可能； 本發明在流程上不僅僅局限于實現純粹的計量功能，而是將整體流程進行了管控，大大提高了信息化水平，為科學管理提供了支撐。
圖1為本發明鋼坯、鋼材無人值守遠程自動計量系統各單元的邏輯結構圖。圖2為本發明鋼坯、鋼材無人值守遠程自動計量系統的流程圖。圖3磅秤房現場設備單元物理結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖以鋼材常見的棒材計量流程為具體實施例對本發明做進一步的說明，但不限于實施例。實施例1
本發明所述的鋼坯、鋼材無人值守遠程自動計量系統系統在邏輯上劃分為6個單元。 如圖1所示，本發明由排程預報單元、稱重處理單元、磅秤房現場設備單元、數據維護單元、 B/S查詢單元、服務器單元構成，磅秤房現場單元與稱重處理單元連接，稱重處理單元、排程預報單元、數據維護單元和B/S查詢單元分別與服務器單元通過數據傳輸的方式連接。 設備組成分別說明如下
排程預報單元由一臺計算機組成。預報終端加上在其上運行的預報程序即為本實施例的排程預報單元。稱重處理單元由一臺計算機組成。計量管控中心的計量終端加上在其上運行的稱重處理程序即為本實施例的稱重處理單元。磅秤房現場設備單元由稱重儀表、MOXA卡、RTU控制器、信號燈、交換機、液晶屏、 LED屏、音柱、攝相頭、標牌打印機、硬盤錄象機等設備組成，如圖3所示。數據維護單元由一臺計算機組成。計量管控中心的計量終端加上在其上運行的數據維護程序即為本實施例的數據維護單元。B/S查詢單元由一臺計算機組成，任何一臺安裝有瀏覽器的計算機都可作為本實施例的B/S查詢單元。服務器單元由一臺作為應用服務器的IBM小型機、一臺作為數據庫服務器的IBM 小型機和存儲陣列組成，其中兩臺IBM小型機互為熱備。所述的鋼坯、鋼材無人值守遠程自動計量系統的使用方法，其步驟如下
如果是外購鋼坯，則由相關操作人員，如質檢員在系統中根據生產廠家提供的相關信息將爐號、化學成分、支數、長度、重量等信息錄入系統按爐產生整個流程都流轉使用的流向標志為坯庫的電子工藝流動卡，待鋼坯到達棒材廠軋制時，流程直接進入到步驟405 ；而如果是熱送鋼坯，其計量流程如下
電子工藝流動卡生成(401):煉鋼單位澆鑄完軋制某種棒材的鋼坯后，質檢單位會對鋼坯進行檢化驗工作。如果鋼坯爐號、化學成分等檢化驗數據已存在于如檢化驗系統、管控系統等其他信息化系統中，則系統可以通過軟件接口主動從這些系統中獲取相關數據并按爐產生整個流程都流轉使用的電子工藝流動卡。當系統由于通信故障等意外原因不能自動產生電子工藝流動卡時，也可由操作員手工錄入相關信息來產生。鋼坯計量預報(402)相關操作人員，如質檢員找出待計量的鋼坯電子工藝流動卡記錄后，根據化學成分等信息進行判定，如果鋼坯合格、滿足軋制要求，則完善電子工藝流動卡的其他信息如支數、長度、鋼種、規格后按爐產生待計量的鋼坯預報，并按照每爐鋼坯的實際計量順序對預報進行調整，保證計量順序的準確無誤。鋼坯計量(403)鋼坯上秤時，系統會提取對應的預報信息在重量穩定后自動進行計量，在計量的同時將重量疊加在截取的現場視頻監控圖片上將其連同重量、鋼種、規格等計量信息一起存儲進入數據庫中。上述操作成功后系統自動播放提前錄制好的語音‘計量完成’并向現場發送信號燈信號以提示生產現場人員當前鋼坯計量完成，同時系統還會將爐號、當前鋼坯重量、本爐累計重量、累計支數等相關計量信息發送至現場LED和液晶屏上以保證生產現場人員在必要的時候也能及時了解計量相關信息。一爐鋼坯計量完畢后，系統會將該爐對應的電子工藝流動卡流向標志置為坯庫標志。當出現異常情況需要人工干預時，也可將自動計量切換成人工進行。如果現場操作員需要跟管控大廳計量員溝通，可以通過語音對講或者將寫有計量信息的紙條放在票據攝像頭下將信息傳遞給計量員。鋼坯數據維護(404)如果必要，計量員在授權情況下，可以對鋼坯計量數據進行查詢、修改、刪除、人工補錄、上傳SAP等維護操作。坯庫取坯(405)某爐鋼坯輸送至軋制單位后，取坯操作員在系統的坯庫中查找該爐鋼坯對應的電子工藝流動卡然后完成取坯操作，即在系統中將對應爐號的電子工藝流動卡流向標志由坯庫修改為該軋制單位對應標志，表示該爐鋼坯已被該軋制單位從坯庫取走，進入了該軋制單位的軋制流程，其他軋制單位將不能再從系統的坯庫中查找到該爐鋼坯對應的電子工藝流動卡。鋼坯驗收(406)完成對某爐鋼坯的取坯操作后，驗收操作員還需要對該爐鋼坯進行實物驗收，以核實和確認收到的鋼坯支數和重量。在系統中的操作就是完善該爐鋼坯在本步驟中對應的電子工藝流動卡信息，如驗收重量、驗收支數等。鋼坯入爐(407)當該爐鋼坯進入加熱爐時，入爐操作員完善該爐鋼坯在本步驟中對應的電子工藝流動卡信息，如軋制號等。鋼坯出爐(408):出爐操作員根據該爐鋼坯出爐后棒材軋制的實際情況，完善該爐鋼坯對應的電子工藝流動卡信息，如軋制支數、踢廢支數、軋廢原因、軋制情況等。鋼材計量預報(409)預報操作員在出爐操作完成，找到對應的電子工藝流動卡， 完善相關計量預報所需信息，如該爐鋼坯軋制成棒材的吊數、待打印的標牌類型等信息后， 按實際的棒材計量順序生成預報，保證計量順序的正確性。鋼材計量(410):某吊棒材上秤時，系統會提取對應的預報信息并在重量穩定后自動進行計量，系統在計量的同時會將重量疊加在截取的現場視頻監控圖片上并將其一起存儲進入數據庫中。上述操作成功后系統自動播放提前錄制好的語音‘計量完成’并向現場發送信號燈信號以提示生產現場人員當前棒材計量完成并根據預報信息打印對應的標牌，同時系統也會將軋制號、該吊棒材重量、累計重量、累計吊數等相關計量信息發送至現場LED 和液晶屏上以保證生產現場人員能夠及時了解計量相關信息。當出現異常情況需要人工干預時，也可將自動計量切換成人工進行。如果現場操作員需要跟管控大廳計量員溝通，可以通過語音對講或者將寫有計量信息的紙條放在票據攝像頭下將信息傳遞給計量員。鋼材數據維護(411)如果必要，計量員在授權情況下，可以對棒材計量數據進行查詢、修改、刪除、人工補錄、上傳SAP、補打標牌等維護操作。查詢、統計、分析(412)相關單位通過B/S系統進行計量相關數據的查詢、統計和分析工作。由于數出一源，各單位不會再出現以往紙質統計錯誤導致的數據不一致、相互扯皮問題，而且由于統計工作交由系統完成，這也減輕了統計人員的工作量。至此，一個實施例完成，線材、板(卷)材等大部分其他鋼材的實施步驟基本類似， 稍加調整變換即可。本領域普通技術人員可以在理解上述發明內容的基礎上，對本發明進行各種擴展、變化和改進。凡采用等同替換或等效變換所獲得的技術方案，均落在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種鋼坯、鋼材無人值守遠程自動計量系統，由排程預報單元、稱重處理單元、磅秤房現場設備單元、數據維護單元、B/S查詢單元、服務器單元構成，其特征在于，磅秤房現場單元與稱重處理單元連接，稱重處理單元、排程預報單元、數據維護單元和B/S查詢單元分別與服務器單元通過數據傳輸的方式連接。
2.根據權利要求1所述的鋼坯、鋼材無人值守遠程自動計量系統，其特征在于，所述排程預報單元為一臺計算機和在其上運行的預報程序；所述稱重處理單元為一臺計算機和在其上運行的稱重處理程序；所述磅秤房現場設備單元由稱重儀表、MOXA卡、RTU控制器、信號燈、交換機、液晶屏、LED屏、音柱、攝相頭、標牌打印機、硬盤錄象機組成；所述數據維護單元為一臺計算機和在其上運行的數據維護程序；所述B/S查詢單元為一臺安裝有瀏覽器的計算機；所述服務器單元由一臺作為應用服務器的IBM小型機、一臺作為數據庫服務器的IBM小型機以及存儲陣列組成，其中兩臺IBM小型機互為熱備。
3.—種鋼坯、鋼材無人值守遠程自動計量的方法，其特征在于包含下列步驟A.鋼坯計量流程1).電子工藝流動卡生成手動或者自動將鋼坯信息如爐號、化學成分錄入鋼壞、鋼材無人值守遠程自動計量系統，生成電子工藝流動卡；2).鋼坯計量預報根據電子工藝流動卡的信息，按爐產生待計量的鋼坯預報，并按照每爐鋼坯的實際計量順序對預報進行調整；3).鋼坯計量鋼坯上秤稱重，系統自動提取鋼坯預報信息對鋼坯進行稱重并計量；4).鋼坯數據維護通過數據維護單元對鋼坯計量數據進行維護；B.鋼材計量流程5).坯庫取坯鋼坯稱量完畢，通過電子工藝流動卡完成取坯作業，此時，電子工藝流動卡流向標志由坯庫更改為軋制單位，鋼坯進入軋制流程；6).鋼坯驗收取坯完成后，對鋼坯進行核實驗收，并完善電子工藝流動卡的驗收支數、 驗收重量的信息；7).鋼坯入爐驗收完畢鋼坯進入加熱爐后，完善電子工藝流動卡在該步驟所需信息；8).鋼坯出爐鋼坯出爐后，完善電子工藝流動卡該爐鋼坯出爐軋制的信息；9).鋼材計量預報出爐操作完成后，出爐操作員根據鋼材的計量順序生成預報；10).鋼材計量鋼材上秤時，系統會提取對應的預報信息并在重量穩定后自動進行計量；11).鋼材數據維護授權計量員對鋼材計量數據進行查詢、修改、刪除、人工補錄、上傳 SA的維護操作；12).查詢統計通過B/S系統進行計量相關數據的查詢、統計和分析。
全文摘要
一種鋼坯、鋼材無人值守遠程自動計量系統涉及稱重計量系統，特別涉及鋼坯、鋼材過磅時現場無人值守的稱重計量系統，本發明由排程預報單元、稱重處理單元、磅秤房現場設備單元、數據維護單元、B/S查詢單元、服務器單元構成，具有排程預報、多磅一機、自動計量、遠程標牌打印、語音對講等功能,磅秤房現場單元與稱重處理單元連接，稱重處理單元、排程預報單元、數據維護單元和B/S查詢單元分別與服務器單元通過數據傳輸的方式連接。本發明在流程上不僅僅局限于實現純粹的計量功能，而是通過將工藝流動卡等紙質單據轉換成電子單據，實現了鋼坯、鋼材的無人值守遠程自動計量以及從鋼坯到鋼材整體流程的管控和跟蹤，大大提高了信息化水平，為科學管理提供了支撐。
文檔編號G06Q10/08GK102496093SQ201110359519
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月14日 優先權日2011年11月14日
發明者巫喬順, 張泉, 張致瑜, 彭海波, 李 杰, 楊偉, 楊洋, 楊滔, 陳勁松 申請人:武鋼集團昆明鋼鐵股份有限公司