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摘 要： 在港口生产过程中，通常采用汽车衡对货物进行称重的方法作为生产计量的依据，计算机衡重管理系统是为进一步提高称重数据的准确性、操作流程的规范化、提高工作效率，堵塞各种管理漏洞。
关键词： 汽车衡；中心数据库；称重传感器；Web Service组件
中图分类号：TP315 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1020082－02
0 引言
港口是陆地与水上货物运输的主要集散地。按国际惯例，港口的货物装、卸船都要进行计量，称重计量是其中的重要一部分。在港口生产过程中，通常采用汽车衡对货物进行称重的方法作为生产计量的依据。而计算机衡重管理系统是为了进一步提高称重数据的准确性、操作流程的规范化、提高工作效率，堵塞各种管理漏洞。
1 国内外现状
传统的管理模式为：当车辆到达时停车进行称重，读取称重仪表数据，然后人工将这些数据输入电脑，进行计量。整个过程既耗时，又加重了操作人员的工作强度。由于称重的过程完全是操作人员的手工操作，这样可能出现管理漏洞，称重是否准确关系到企业的直接经济利益，因此需要进一步提高称重数据的准确性、操作流程的规范化、提高工作效率、堵塞各种管理漏洞。
国内外对电子衡器的研究方兴未艾。在货物装载过程中，由于箕斗没有安装称重系统，箕斗中的货物装多或装少无法知道。如果装多了，造成箕斗超负荷运行，加快钢丝绳磨损老化，时常有掉罐，出现罐毁人亡事故。称重传感器已成为过程控制中的一种必需的装置。目前，称重传感器几乎应用到了所有的称重领域。电子汽车衡具有结构简单、安装方便、集成化程度高、长期工作稳定性好等特点，广泛应用于各类工矿企业。而电子称重数据处理与管理自动化技术、网络化技术相结合已成为衡器技术进步的一次飞跃。电子汽车衡系统涉及了计算机通讯技术、数据库技术、计算机网络技术，甚至微波射频识别技术等技术领域，可显示毛重、皮重、净重、过磅日期、时间、流水号等信息，可以长期储存各车次数据。
为了提高电子衡器的使用与计量管理水平，推动电子称重计量在使用领域方面的技术进步，需要开发一套计算机衡重管理系统。
2 系统架构介绍
本文以港口汽车衡计量业务为参照，通过对港口汽车衡系统的业务需求进行分析，利用现有计算机网络，从架构设计开始，完成了汽车衡计量系统的需求分析、系统设计和部分实现。
软件适用于一机一衡、一机多衡、多机多衡等模式。软件使用最新的Web Service技术，并且可以支持大型数据库MS SQL Server和Oracle。系统总体架构如下图所示：
根据现场衡重业务的需求情况和国检监管的要求，本着力求功能完善、操作简便、规范标准的原则，我们建立了相配套的衡重管理系统，包括：磅房衡重系统和国检监管系统。客户端通过Web Service组件访问中心数据库，同时Web Service组件提供接口给企业业务系统及其它查询服务。增加了衡重本地数据库以支持断网模式。
整个系统基于标准的3层分布式架构体系，对系统有效的进行了表现层（USL）、业务逻辑层（BLL）和数据访问层（DAL）的分离。客户端程序不直接存取数据库，而是通过中间层组件与数据库服务器交互。
数据层：部署高端的数据库服务器，对衡重系统内的所有数据进行保存和管理。可以应用在SqlServer2000企业级数据库系统或Oracle 10G数据库系统之上。
中间层：部署应用业务对象服务器，组件服务器和Web服务器，提供包括Web service和HTTP等多种标准服务。中间层需要提供网络通讯、安全认证、事务处理、负载平衡等多种企业级服务。如果逻辑层相当强大和完善，无论表现层如何定义和更改，逻辑层都能完善地提供服务。
客户层：客户端采用WINFORM方式，调用中间层提供的不同服务完成对用户的请求接受，以及数据的返回。
3 系统功能设计
针对港口计量工作的特殊性，本文需要重点解决“高效、准确、安全”等问题。整个系统应满足：操作简便，效率较高，数据准确，同时能够有效防止作弊，并且较好地处理因网络断线时阻碍正常工作等问题。对于过磅数据管理中心而言，要能够方便控制，实时收集过磅数据，为其他部门提供高效的数据服务，能够将过磅数据随时可以上传、下载及备份、恢复等操作，并且尽量不影响磅房的正常工作。
1）采用成熟先进的C/S模式构架，可以方便地实现数据共享。
各磅房的数据统一存储在中央服务器上，通过以太网进行数据存取，一次称重过程可以不同的磅房完成，这样可以有效缓解和均衡各磅房的工作压力，提高称重的效率。
当数据库服务器和客户端应用软件安装在同一台计算机上时，就可以将系统作为单机版使用。
采用这种构架，还可以实现管理层对衡重信息的实时监控，网络上其他计算机，只需在本机上安装监管客户端软件并且得到称重系统的访问授权，就可以直接访问到称重系统的数据。
2）采用Web Service技术，软件架构更加灵活，极大地的增强了其开放性。
每一个Web Services的产品，都有丰富的工具，能够根据Web Services的定义（如WSDL文件）方便地生成客户端的程序；能够将一般的服务程序，很容易就包装成Web Services服务。通过web调用，Web Service可以执行从简单的请求到复杂业务处理的任何功能。一旦部署以后，其他Web Service应用程序可以发现并调用它部署的服务。Web Service是一种应用程序，它可以使用标准的互联网协议，像超文本传输协议（HTTP）和XML，将功能纲领性地体现在互联网和企业内部网上。它的特点是其开放性，跨平台性，开放性正是Web services的基础。
与数据库交互都是通过Web Service实现的，基于Web Service自身的特点，就向业务查询和国检监管等应用提供了接口，通过这些接口也就实现了数据的共享，同时也保证了数据的安全性。
3）支持联网/断网工作模式。
在生产过程中，网络的突然中断经常会影响整个业务的顺利进行，为了最大限度的降低网络中断对衡重业务的影响，我们设计了两种工作模式。在联网模式下，衡重数据正常保存到服务器上，同时复制一份数据到本机。断网后通过断网向导切换到本地数据库，这时需要确定某个委托由哪个磅房最后称重，则分配给此磅房继续称重。“切换联网”则是把断网模式下本机保存的数据上传导服务器。
4）监控图像与过磅单据科学集成，防止称重作弊。
监控系统与过磅软件科学集成，采用两画面监控，在磅前、磅后各安装摄象头。在保存重车数据同时，抓拍两幅图片，实时记录当时的情况，记录进出车辆的车牌号、重量信息、时间信息等，并写入主机数据库。通过计算机网络，主机可以实时传输数据到监控计算机，监控计算机可以调用主机数据库中数据。一条衡重记录对应4张图片，全面监控了称重过程，有效防止了司磅人员作弊。
5）数据安全、可靠、快速。
系统采用大型数据库（MicroSoft SQL Server或Oracle）做为数据平台进行数据管理，可以避免传统桌面数据产生的数据损坏、丢失等问题，该平台是专门为面向企业级应用而设计的，可以支持成千上万的用户同时访问，还具有快速访问的特点。
6）称重方式灵活，可以自行定义不同的称重方式。
按照实际过磅流程设计，符合操作习惯，充分考虑实际工作需求。如：一车一回皮，多车一回皮，批量回皮等方式，从而满足不同的需求。
7）操作简便，有效提高司磅员的工作效率。
系统的每一步操作都进行了最优化的设计，尽可能地减少了操作的的按键次数，有效地减轻司磅员的工作量。系统具有寄存的功能，对于一些长期运输同一种货物的车辆，可以寄存其空车数据，司磅员只需输入车号就可以完成。
8）提供标准数据格式转换功能。
可以将数据输出为Excel、PDF等格式，供用户进行扩展应用。
9）随时配接任何称重仪表。
本系统是一个通用型软件，支持市面上常见的汽车衡称重显示仪表（包括托利多、耀华、金钟等）的通讯格式，并可随时不断添加。还可以即时为客户添加、修改任何特殊或不常见的称重显示控制器的通讯格式，用户只要通过软件菜单中的磅秤设置进行简单的通讯参数设置即可连接上述的任何称重显示仪表，不用再担心更换仪表后称重仪表和电脑连接通讯的问题。
10）强制手工标志、修改日志等多项措施防止操作作弊。
在进行称重操作时重量显示窗同步接收显示称重仪表的重量数值，正常操作时重量数据只能从称重仪表直接采集而禁止进行手工输入。系统增加了单独的人工调整界面，任何手工输入重量或手工修改重量的操作，系统都会在称重记录中打上特定的手工输入标志，同时系统会保存相应得修改日志，记录修改的时间、人员、数据变更等信息。系统单独保存了称重的原始数据，并且对用户是不可见的，通过特殊的手段可以查看原始数据达到监管的目的。通过以上几个措施特别是称重记录中强制的手工输入标识，满足了基本的防作弊称重管理软件的要求。
11）可以方便的对客户的其他要求进行定制开发。
我们可以根据客户的要求，提供不同功能模块的定制开发。如：车辆动态统计。
4 结束语
以上港口汽车衡计算机称量管理系统方案已于实际使用中，取得了很好的效果。系统可快速、准确计量，并可根据需要形成各种统计报表，实现了数据的标准化管理，管理工作质量大大提高，符合企业现代化管理的要求。同时，减轻了工作人员的劳动强度，提高了工作效率和经济效益。
参考文献：
[1]谭新星，连云港港计量工作现状与现代化港口对电子衡器发展需求[DB].中国衡器网，2005：1.
[2]姚峰经，港口汽车衡的选型、安装和故障判断方法[J].衡器，2008（1）：32
[3]李茸、王震宇，计算机在汽车衡称重系统中的应用叨，哈尔滨理工大学学报，1998（s）．
作者简介：
吴来美，女，讲师，现主要从事计算机相关的教学与研究工作。
关键词： 汽车衡；中心数据库；称重传感器；Web Service组件
中图分类号：TP315 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1020082－02
0 引言
港口是陆地与水上货物运输的主要集散地。按国际惯例，港口的货物装、卸船都要进行计量，称重计量是其中的重要一部分。在港口生产过程中，通常采用汽车衡对货物进行称重的方法作为生产计量的依据。而计算机衡重管理系统是为了进一步提高称重数据的准确性、操作流程的规范化、提高工作效率，堵塞各种管理漏洞。
1 国内外现状
传统的管理模式为：当车辆到达时停车进行称重，读取称重仪表数据，然后人工将这些数据输入电脑，进行计量。整个过程既耗时，又加重了操作人员的工作强度。由于称重的过程完全是操作人员的手工操作，这样可能出现管理漏洞，称重是否准确关系到企业的直接经济利益，因此需要进一步提高称重数据的准确性、操作流程的规范化、提高工作效率、堵塞各种管理漏洞。
国内外对电子衡器的研究方兴未艾。在货物装载过程中，由于箕斗没有安装称重系统，箕斗中的货物装多或装少无法知道。如果装多了，造成箕斗超负荷运行，加快钢丝绳磨损老化，时常有掉罐，出现罐毁人亡事故。称重传感器已成为过程控制中的一种必需的装置。目前，称重传感器几乎应用到了所有的称重领域。电子汽车衡具有结构简单、安装方便、集成化程度高、长期工作稳定性好等特点，广泛应用于各类工矿企业。而电子称重数据处理与管理自动化技术、网络化技术相结合已成为衡器技术进步的一次飞跃。电子汽车衡系统涉及了计算机通讯技术、数据库技术、计算机网络技术，甚至微波射频识别技术等技术领域，可显示毛重、皮重、净重、过磅日期、时间、流水号等信息，可以长期储存各车次数据。
为了提高电子衡器的使用与计量管理水平，推动电子称重计量在使用领域方面的技术进步，需要开发一套计算机衡重管理系统。
2 系统架构介绍
本文以港口汽车衡计量业务为参照，通过对港口汽车衡系统的业务需求进行分析，利用现有计算机网络，从架构设计开始，完成了汽车衡计量系统的需求分析、系统设计和部分实现。
软件适用于一机一衡、一机多衡、多机多衡等模式。软件使用最新的Web Service技术，并且可以支持大型数据库MS SQL Server和Oracle。系统总体架构如下图所示：
根据现场衡重业务的需求情况和国检监管的要求，本着力求功能完善、操作简便、规范标准的原则，我们建立了相配套的衡重管理系统，包括：磅房衡重系统和国检监管系统。客户端通过Web Service组件访问中心数据库，同时Web Service组件提供接口给企业业务系统及其它查询服务。增加了衡重本地数据库以支持断网模式。
整个系统基于标准的3层分布式架构体系，对系统有效的进行了表现层（USL）、业务逻辑层（BLL）和数据访问层（DAL）的分离。客户端程序不直接存取数据库，而是通过中间层组件与数据库服务器交互。
数据层：部署高端的数据库服务器，对衡重系统内的所有数据进行保存和管理。可以应用在SqlServer2000企业级数据库系统或Oracle 10G数据库系统之上。
中间层：部署应用业务对象服务器，组件服务器和Web服务器，提供包括Web service和HTTP等多种标准服务。中间层需要提供网络通讯、安全认证、事务处理、负载平衡等多种企业级服务。如果逻辑层相当强大和完善，无论表现层如何定义和更改，逻辑层都能完善地提供服务。
客户层：客户端采用WINFORM方式，调用中间层提供的不同服务完成对用户的请求接受，以及数据的返回。
3 系统功能设计
针对港口计量工作的特殊性，本文需要重点解决“高效、准确、安全”等问题。整个系统应满足：操作简便，效率较高，数据准确，同时能够有效防止作弊，并且较好地处理因网络断线时阻碍正常工作等问题。对于过磅数据管理中心而言，要能够方便控制，实时收集过磅数据，为其他部门提供高效的数据服务，能够将过磅数据随时可以上传、下载及备份、恢复等操作，并且尽量不影响磅房的正常工作。
1）采用成熟先进的C/S模式构架，可以方便地实现数据共享。
各磅房的数据统一存储在中央服务器上，通过以太网进行数据存取，一次称重过程可以不同的磅房完成，这样可以有效缓解和均衡各磅房的工作压力，提高称重的效率。
当数据库服务器和客户端应用软件安装在同一台计算机上时，就可以将系统作为单机版使用。
采用这种构架，还可以实现管理层对衡重信息的实时监控，网络上其他计算机，只需在本机上安装监管客户端软件并且得到称重系统的访问授权，就可以直接访问到称重系统的数据。
2）采用Web Service技术，软件架构更加灵活，极大地的增强了其开放性。
每一个Web Services的产品，都有丰富的工具，能够根据Web Services的定义（如WSDL文件）方便地生成客户端的程序；能够将一般的服务程序，很容易就包装成Web Services服务。通过web调用，Web Service可以执行从简单的请求到复杂业务处理的任何功能。一旦部署以后，其他Web Service应用程序可以发现并调用它部署的服务。Web Service是一种应用程序，它可以使用标准的互联网协议，像超文本传输协议（HTTP）和XML，将功能纲领性地体现在互联网和企业内部网上。它的特点是其开放性，跨平台性，开放性正是Web services的基础。
与数据库交互都是通过Web Service实现的，基于Web Service自身的特点，就向业务查询和国检监管等应用提供了接口，通过这些接口也就实现了数据的共享，同时也保证了数据的安全性。
3）支持联网/断网工作模式。
在生产过程中，网络的突然中断经常会影响整个业务的顺利进行，为了最大限度的降低网络中断对衡重业务的影响，我们设计了两种工作模式。在联网模式下，衡重数据正常保存到服务器上，同时复制一份数据到本机。断网后通过断网向导切换到本地数据库，这时需要确定某个委托由哪个磅房最后称重，则分配给此磅房继续称重。“切换联网”则是把断网模式下本机保存的数据上传导服务器。
4）监控图像与过磅单据科学集成，防止称重作弊。
监控系统与过磅软件科学集成，采用两画面监控，在磅前、磅后各安装摄象头。在保存重车数据同时，抓拍两幅图片，实时记录当时的情况，记录进出车辆的车牌号、重量信息、时间信息等，并写入主机数据库。通过计算机网络，主机可以实时传输数据到监控计算机，监控计算机可以调用主机数据库中数据。一条衡重记录对应4张图片，全面监控了称重过程，有效防止了司磅人员作弊。
5）数据安全、可靠、快速。
系统采用大型数据库（MicroSoft SQL Server或Oracle）做为数据平台进行数据管理，可以避免传统桌面数据产生的数据损坏、丢失等问题，该平台是专门为面向企业级应用而设计的，可以支持成千上万的用户同时访问，还具有快速访问的特点。
6）称重方式灵活，可以自行定义不同的称重方式。
按照实际过磅流程设计，符合操作习惯，充分考虑实际工作需求。如：一车一回皮，多车一回皮，批量回皮等方式，从而满足不同的需求。
7）操作简便，有效提高司磅员的工作效率。
系统的每一步操作都进行了最优化的设计，尽可能地减少了操作的的按键次数，有效地减轻司磅员的工作量。系统具有寄存的功能，对于一些长期运输同一种货物的车辆，可以寄存其空车数据，司磅员只需输入车号就可以完成。
8）提供标准数据格式转换功能。
可以将数据输出为Excel、PDF等格式，供用户进行扩展应用。
9）随时配接任何称重仪表。
本系统是一个通用型软件，支持市面上常见的汽车衡称重显示仪表（包括托利多、耀华、金钟等）的通讯格式，并可随时不断添加。还可以即时为客户添加、修改任何特殊或不常见的称重显示控制器的通讯格式，用户只要通过软件菜单中的磅秤设置进行简单的通讯参数设置即可连接上述的任何称重显示仪表，不用再担心更换仪表后称重仪表和电脑连接通讯的问题。
10）强制手工标志、修改日志等多项措施防止操作作弊。
在进行称重操作时重量显示窗同步接收显示称重仪表的重量数值，正常操作时重量数据只能从称重仪表直接采集而禁止进行手工输入。系统增加了单独的人工调整界面，任何手工输入重量或手工修改重量的操作，系统都会在称重记录中打上特定的手工输入标志，同时系统会保存相应得修改日志，记录修改的时间、人员、数据变更等信息。系统单独保存了称重的原始数据，并且对用户是不可见的，通过特殊的手段可以查看原始数据达到监管的目的。通过以上几个措施特别是称重记录中强制的手工输入标识，满足了基本的防作弊称重管理软件的要求。
11）可以方便的对客户的其他要求进行定制开发。
我们可以根据客户的要求，提供不同功能模块的定制开发。如：车辆动态统计。
4 结束语
以上港口汽车衡计算机称量管理系统方案已于实际使用中，取得了很好的效果。系统可快速、准确计量，并可根据需要形成各种统计报表，实现了数据的标准化管理，管理工作质量大大提高，符合企业现代化管理的要求。同时，减轻了工作人员的劳动强度，提高了工作效率和经济效益。
参考文献：
[1]谭新星，连云港港计量工作现状与现代化港口对电子衡器发展需求[DB].中国衡器网，2005：1.
[2]姚峰经，港口汽车衡的选型、安装和故障判断方法[J].衡器，2008（1）：32
[3]李茸、王震宇，计算机在汽车衡称重系统中的应用叨，哈尔滨理工大学学报，1998（s）．
作者简介：
吴来美，女，讲师，现主要从事计算机相关的教学与研究工作。