汪加楠 馬秋彥 王旭東 劉家磊 吳 亮

（1.安陽師范學(xué)院 軟件學(xué)院； 2.安陽鋼鐵集團有限責(zé)任公司）

0 前言

靜態(tài)軌道衡是一種用于稱量鐵軌貨車靜止狀態(tài)的軌道衡器[1]，而鋼鐵企業(yè)高爐冶煉所產(chǎn)生的鐵水，一般采用鐵水罐車進行裝運，然后利用專用的鐵軌道路進行生產(chǎn)運輸，因此適合采用靜態(tài)軌道衡方式進行稱重。傳統(tǒng)的人工鐵水計量方式為通過觀察手寫的鐵水罐號和罐位來判斷火車停放位置是否準確，然后操作員錄入罐號和確認稱重顯示裝置提示的重量，這種方式導(dǎo)致火車過磅時間太長[2]，與企業(yè)經(jīng)營相關(guān)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)時間滯后等問題，且無法實時統(tǒng)計鐵水的生產(chǎn)量，不利于企業(yè)生產(chǎn)過程的精細化管理。而靜態(tài)軌道衡系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)鐵軌上火車稱重數(shù)據(jù)的自動采集、實時顯示和存儲，而且可以實現(xiàn)計量報表的生成、查詢和票據(jù)打印等功能，因此，設(shè)計并開發(fā)一套基于C#語言的靜態(tài)軌道衡遠程計量系統(tǒng)顯得非常必要。它不僅能夠最大限度地減少人為干預(yù)而引起的異常數(shù)據(jù)[3]，提高稱重效率，而且可以實現(xiàn)企業(yè)的精細化管理，進而降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。

1 靜態(tài)軌道衡

1.1 靜態(tài)軌道衡概述

靜態(tài)軌道衡是一種用于稱量鐵軌貨車靜止狀態(tài)載重的衡器，具有偏差小、衡重數(shù)據(jù)準確和計量穩(wěn)定等特點[4,5]，在冶金、工廠和鐵路部門對貨物的稱量上應(yīng)用的非常廣泛。它分為電子式、機械式和機電結(jié)合式三類。靜態(tài)軌道衡的組成和特征見表1。

表1 靜態(tài)軌道衡的組成和特征

1.2 靜態(tài)軌道衡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

靜態(tài)軌道衡遠程計量系統(tǒng)由軌道衡硬件稱量系統(tǒng)（秤體、稱重傳感器、稱重儀表組成），網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，計算機軟件系統(tǒng)和語音對講系統(tǒng)四部分構(gòu)成。其中，軌道衡硬件稱量系統(tǒng)用以實時稱量火車裝載的鐵水重量，網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)用于將重量數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)傳給遠程計算機，遠程計算機的軌道衡軟件負責(zé)將采集到的數(shù)據(jù)信息進行實時顯示、存儲和處理，而語音對講系統(tǒng)則負責(zé)異常情況發(fā)生時，司機和計量員的溝通、交流。靜態(tài)軌道衡遠程計量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 靜態(tài)軌道衡遠程計量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2 靜態(tài)軌道衡遠程計量系統(tǒng)設(shè)計

2.1 靜態(tài)軌道衡軟件設(shè)計

在對靜態(tài)軌道衡遠程計量系統(tǒng)從技術(shù)、經(jīng)濟等方面進行可行性分析后，確定該靜態(tài)軌道衡遠程計量系統(tǒng)基于C#語言進行開發(fā)[6,7]，數(shù)據(jù)庫采用MySQL 數(shù)據(jù)庫來對相關(guān)信息進行存儲。在軟件界面方面，要求所設(shè)計的人機界面要簡潔、交互性好。功能方面，不僅需要實現(xiàn)稱重數(shù)據(jù)的自動采集、實時顯示和存儲，而且要實現(xiàn)計量報表的生成、查詢和票據(jù)打印等功能。滿足上述要求的軌道衡軟件不僅能夠?qū)崿F(xiàn)遠程計量需要，而且能夠為企業(yè)實現(xiàn)科學(xué)、精細化管理提供堅強的保障。最后，依據(jù)對軌道衡軟件的業(yè)務(wù)需求分析，設(shè)計其功能框圖（如圖2 所示）。

圖2 靜態(tài)軌道衡軟件功能框

2.2 靜態(tài)軌道衡遠程計量系統(tǒng)功能

軟件的業(yè)務(wù)需求通常決定了一款軟件所要實現(xiàn)的功能[8]，對靜態(tài)軌道衡遠程計量系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求進行分析后，采用模塊化方式進行軟件系統(tǒng)設(shè)計，系統(tǒng)模塊主要包括登錄界面、主界面、查詢打印報表和幫助等。系統(tǒng)運行時，首先進入登錄界面，工作人員輸入用戶名和密碼，若無誤，則登錄系統(tǒng)主界面，主界面左上方的稱重窗口實時動態(tài)顯示火車的重量。

該軟件系統(tǒng)的功能主要有：

（1）角色管理。該模塊將靜態(tài)軌道衡遠程計量軟件分為三個角色——管理員、火車司機和計量員。管理員擁有為司機和計量員分配賬號、修改密碼的權(quán)限，司機負責(zé)將毛重和皮重數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，而計量員的職責(zé)是處理稱重數(shù)據(jù)與計量業(yè)務(wù)異常，并審核票據(jù)、查詢、打印報表等業(yè)務(wù)。

（2）火車過毛重。當火車開到軌道衡時，待計量車輛在稱臺停穩(wěn)后，司機下車，并選擇爐次、罐號和收貨單位，然后，單擊“計量毛重”按鈕，則毛重數(shù)據(jù)會存入數(shù)據(jù)庫并實時顯示在軟件系統(tǒng)主界面。

（3）火車過皮重。鐵水毛重稱量后，需要回皮，工作流程和火車過毛重一樣，區(qū)別在于此時司機僅用選擇罐號，系統(tǒng)會自動和毛重記錄進行匹配，并計算、存儲凈重數(shù)據(jù)。

（4）查詢報表功能。按發(fā)貨單位、收貨單位和日期分別作為索引或組合方式作為索引查詢相關(guān)記錄信息。查詢得到的報表信息可供分析異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生的原因或預(yù)估鐵水產(chǎn)量。

（5）打印票據(jù)。過磅完成后，軌道衡軟件系統(tǒng)實現(xiàn)打印機打印票據(jù)功能，并等待下一次火車過磅計量。

（6）幫助模塊。幫助模塊用以展示該軟件系統(tǒng)的版本信息和用戶使用手冊，為用戶提供更好的使用體驗。

2.3 靜態(tài)軌道衡業(yè)務(wù)流程

火車上磅后，通過語音對講機提示計量員軌道衡上有車，同時判斷車輛是否停穩(wěn)，如果停穩(wěn)，則語音提示火車司機下車計量，否則等待車輛穩(wěn)定。然后，車輛停穩(wěn)后，火車司機主動下車，點擊觸摸屏，在軟件界面上選擇爐次、罐號和收貨單位，并點擊“計量毛重”按鈕，若業(yè)務(wù)正常，則保存毛重的重量數(shù)據(jù)，并提示司機離開，若業(yè)務(wù)不正常，則呼叫計量員進行人工處理。此時，載有鐵水的火車毛重數(shù)據(jù)會存入軌道衡遠程計量系統(tǒng)，對于皮重的數(shù)據(jù)稱量方式和毛重數(shù)據(jù)的方法一致，區(qū)別僅在于回皮的時候只需要選擇罐號，而不用再選擇爐次和收貨單位。有了毛重和皮重數(shù)據(jù)后，軌道衡遠程計量系統(tǒng)會自動計算凈重數(shù)據(jù)，并把相關(guān)信息存入MySQL 數(shù)據(jù)庫中，且同時在軟件系統(tǒng)主界面實時顯示。計量完成后，火車司機需到計量員處審核票據(jù)，如果錯誤，計量員仍有權(quán)限修改并糾正數(shù)據(jù)。靜態(tài)軌道衡業(yè)務(wù)流程如圖3 所示。

圖3 靜態(tài)軌道衡業(yè)務(wù)流程

3 靜態(tài)軌道衡系統(tǒng)的先進性

該靜態(tài)軌道衡遠程計量系統(tǒng)人機界面交互性好，能夠減少人工操作環(huán)節(jié)，同時可以自動采集遠程計量數(shù)據(jù)，其先進性體現(xiàn)在：（1）可以檢查IP 地址或域名是否可以使用TCP/IP 協(xié)議訪問；（2）若發(fā)生網(wǎng)絡(luò)中斷意外情況，系統(tǒng)具有自動連接備份數(shù)據(jù)庫的能力；（3）系統(tǒng)能夠自動判斷當前的稱重狀態(tài)是否處于穩(wěn)定狀態(tài)。

4 結(jié)束語

系統(tǒng)基于C#語言進行開發(fā)，采用MySQL 數(shù)據(jù)庫來存儲采集到的重量數(shù)據(jù)，不僅實現(xiàn)了稱重數(shù)據(jù)的自動采集、實時顯示和存儲，而且實現(xiàn)了計量報表的自動生成、查詢和票據(jù)打印等功能。通過該系統(tǒng)的運行可以有效減少人工操作而引起的異常數(shù)據(jù)，同時保證稱量數(shù)據(jù)準確可靠，在實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)、精細化管理的同時，能夠很好地維護和提高企業(yè)的良好形象。