专利名称：钢坯、钢材无人值守远程自动计量系统及方法
技术领域：
本发明涉及称重计量系统，特别涉及钢坯、钢材过磅时现场无人值守的称重计量系统。
背景技术：
国内大多数厂矿企业的钢坯、钢材物资计量目前采取的都是离散计量方式，即在生产现场必要的地方设置计量点，安装计量设备以及其它辅助设施后派驻专人在现场进行值守作业的方式。由于过磅负荷不均、计量设备和人员等不能动态平衡调度、技术手段有限等诸多原因，导致了效率低下、数据共享性差、物流和信息流不能较好匹配等现象，已不能满足现实的需要。而国内外目前已建成的部分钢坯、钢材远程计量系统虽然实现了远程计量的目标，但只仅仅立足于纯粹的计量功能，并没有实现计量物资的排程预报、多磅一机、自动计量、远程标牌打印、语音对讲等功能，更没有实现从钢坯到钢材整体流程的管控和跟踪，因而对钢铁厂钢坯、钢材物资计量各个环节和流程并没有带来革命性的突破。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有计量系统或者方法的不足，实现钢坯、钢材物资的远程自动集中计量以及从钢坯到钢材整体流程的管控和跟踪，加快信息流、物流、资金流的流转速度，促进三流合一的实现。本发明所述的钢坯、钢材无人值守远程自动计量系统，由排程预报单元、称重处理单元、磅秤房现场设备单元、数据维护单元、B/S查询单元、服务器单元构成，磅秤房现场单元与称重处理单元连接，称重处理单元、排程预报单元、数据维护单元和B/S查询单元分别与服务器单元通过数据传输的方式连接。所述排程预报单元是运行在计算机上的排程预报程序，分为钢坯排程预报和钢材排程预报。所述的钢坯排程预报包含从产生钢坯工艺流动卡至钢坯称重计量前为止的一系列操作逻辑；而钢材排程预报则包含取坯、验收、入炉、出炉等钢材计量前的一系列操作逻辑。操作人员通过排程预报程序完成计量相关数据的补充、完善并根据实际情况按炉对计量先后顺序进行调整。所述称重处理单元为运行在集中计量管控大厅计算机终端上的计量程序，具备全方位的视频监控、语音对讲、手/自动计量、计量图片截图保存等功能。其中的自动计量功能是指系统能根据排程预报单元设定的计量顺序自动完成钢坯、钢材的计量工作，在计量完成后自动播报‘计量完成’语音和发送计量完成信号灯信号提示现场操作人员已经计量完成并根据计量物资类型远程自动打印所需的钢材标牌；手动计量是指当需要人工干预时，计量人员可以将自动计量功能切换成人工计量方式，由计量员完成计量工作。
所述磅秤房现场设备单元由磅秤房现场的各种设备组成，如称重仪表、MOXA卡、 RTU控制器、信号灯、交换机、液晶屏、LED屏、音柱、摄相头、标牌打印机、硬盘录象机等。该单元主要功能是将现场的音频、视频、仪表重量信号、信号灯信号等远传至计量大厅的计算机终端上并接收或执行远程计量大厅里称重处理单元发出的相关控制信号，如音频播放、 语音交流、标牌打印、LED显示等。所述数据维护单元是运行在计算机上的数据维护程序，通过本单元提供的功能， 可以对计量数据进行查询、修改、补打标牌、上传SAP等操作。所述B/S查询单元为运行在计算机上的B/S程序，提供相关计量数据的查询、统计和分析等功能，此功能为取消纸质计量单据、实现单据电子化提供了支撑。所述服务器单元由应用程序服务器、数据库服务器、存储阵列等设备组成，系统的业务逻辑和数据存储由此单元负责，并且两台服务器互为热备，保证了系统的稳定运行。本发明所述的钢坯、钢材无人值守远程自动计量系统的使用方法，计量流程包含下列步骤
A.钢坯计量流程
1).电子工艺流动卡生成手动或者自动将钢坯信息如炉号、化学成分等录入钢坏、钢材无人值守远程自动计量系统，生成电子工艺流动卡；
2).钢坯计量预报根据电子工艺流动卡的信息，按炉产生待计量的钢坯预报，并按照每炉钢坯的实际计量顺序对预报进行调整；
3).钢坯计量钢坯上秤称重，系统自动提取钢坯预报信息对钢坯进行称重并计量；
4).钢坯数据维护如果必要，可通过数据维护单元对钢坯计量数据进行维护；
B.钢材计量流程
5).坯库取坯钢坯称量完毕，通过电子工艺流动卡完成取坯作业，此时，电子工艺流动卡流向标志由坯库更改为轧制单位，钢坯进入轧制流程；
6).钢坯验收取坯完成后，对钢坯进行核实验收，并完善电子工艺流动卡的验收支数、 验收重量等的信息；
7).钢坯入炉验收完毕钢坯进入加热炉后，完善电子工艺流动卡在该步骤所需信息， 如轧制号等；
8).钢坯出炉钢坯出炉后，完善电子工艺流动卡该炉钢坯出炉轧制的信息，如轧制支 (块)数、踢废支(块)数、轧制情况等；
9).钢材计量预报出炉操作完成后，出炉操作员根据钢材的计量顺序生成预报；
10).钢材计量钢材上秤时，系统会提取对应的预报信息并在重量稳定后自动进行计
量；
11).钢材数据维护如果必要，计量员在授权情况下，可以授权计量员对钢材计量数据进行查询、修改、删除、人工补录、上传SAP等的维护操作。12).查询统计相关单位通过B/S系统进行计量相关数据的查询、统计和分析工作。本发明所述钢坯、钢材无人值守远程自动计量系统及方法其流程不仅仅局限于实现纯粹的计量功能，通过将工艺流动卡等纸质单据转换成电子单据，实现了钢坯、钢材的无人值守远程自动计量以及从钢坯到钢材整体流程的管控和跟踪；钢坯、钢材无人值守远程自动计量系统及方法其特征还在于所述系统功能具有排程预报、多磅一机、自动计量、远程标牌打印、语音对讲等。本发明所述的钢坯、钢材无人值守远程自动计量，是在远程管控大厅进行自动计量的系统，应用了网络、计算机、通信、自动化等方面的技术。在提高计量效率的同时，也间接提升了生产效率，使得所有计量员集中于一个大厅即可实现对钢坯、钢材的计量管理， 人力、设备各种资源可以动态调度，且计量员只需监控过磅情况，无需实际操作，大大减少了计量员的需求数量，降低了人力成本；计量作业时将所有计量员集中于一个大厅内实现远程过磅，降低了司磅员的工作强度、改善了工作环境；磅秤房现场设备单元的摄相头等现代技术手段，使得计量员相较以往有了对现场综合情况更为全面、直观、清晰的了解。此外， 当计量出现争议或者其他异常情况时，还可以通过调取过磅录象以及当时的计量图片进行分析比对；使用电子工艺流动卡录入信息，物资提前预报的实现，使得信息传递效率大大提升，出错率也大为降低；工艺流动卡电子化和B/S查询系统，减少了纸质单据的使用，降低了成本，更为重要的是使得信息传递更为快速，为数据的即时查询、统计分析提供了可能； 本发明在流程上不仅仅局限于实现纯粹的计量功能，而是将整体流程进行了管控，大大提高了信息化水平，为科学管理提供了支撑。
图1为本发明钢坯、钢材无人值守远程自动计量系统各单元的逻辑结构图。图2为本发明钢坯、钢材无人值守远程自动计量系统的流程图。图3磅秤房现场设备单元物理结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图以钢材常见的棒材计量流程为具体实施例对本发明做进一步的说明，但不限于实施例。实施例1
本发明所述的钢坯、钢材无人值守远程自动计量系统系统在逻辑上划分为6个单元。 如图1所示，本发明由排程预报单元、称重处理单元、磅秤房现场设备单元、数据维护单元、 B/S查询单元、服务器单元构成，磅秤房现场单元与称重处理单元连接，称重处理单元、排程预报单元、数据维护单元和B/S查询单元分别与服务器单元通过数据传输的方式连接。 设备组成分别说明如下
排程预报单元由一台计算机组成。预报终端加上在其上运行的预报程序即为本实施例的排程预报单元。称重处理单元由一台计算机组成。计量管控中心的计量终端加上在其上运行的称重处理程序即为本实施例的称重处理单元。磅秤房现场设备单元由称重仪表、MOXA卡、RTU控制器、信号灯、交换机、液晶屏、 LED屏、音柱、摄相头、标牌打印机、硬盘录象机等设备组成，如图3所示。数据维护单元由一台计算机组成。计量管控中心的计量终端加上在其上运行的数据维护程序即为本实施例的数据维护单元。B/S查询单元由一台计算机组成，任何一台安装有浏览器的计算机都可作为本实施例的B/S查询单元。服务器单元由一台作为应用服务器的IBM小型机、一台作为数据库服务器的IBM 小型机和存储阵列组成，其中两台IBM小型机互为热备。所述的钢坯、钢材无人值守远程自动计量系统的使用方法，其步骤如下
如果是外购钢坯，则由相关操作人员，如质检员在系统中根据生产厂家提供的相关信息将炉号、化学成分、支数、长度、重量等信息录入系统按炉产生整个流程都流转使用的流向标志为坯库的电子工艺流动卡，待钢坯到达棒材厂轧制时，流程直接进入到步骤405 ；而如果是热送钢坯，其计量流程如下
电子工艺流动卡生成(401):炼钢单位浇铸完轧制某种棒材的钢坯后，质检单位会对钢坯进行检化验工作。如果钢坯炉号、化学成分等检化验数据已存在于如检化验系统、管控系统等其他信息化系统中，则系统可以通过软件接口主动从这些系统中获取相关数据并按炉产生整个流程都流转使用的电子工艺流动卡。当系统由于通信故障等意外原因不能自动产生电子工艺流动卡时，也可由操作员手工录入相关信息来产生。钢坯计量预报(402)相关操作人员，如质检员找出待计量的钢坯电子工艺流动卡记录后，根据化学成分等信息进行判定，如果钢坯合格、满足轧制要求，则完善电子工艺流动卡的其他信息如支数、长度、钢种、规格后按炉产生待计量的钢坯预报，并按照每炉钢坯的实际计量顺序对预报进行调整，保证计量顺序的准确无误。钢坯计量(403)钢坯上秤时，系统会提取对应的预报信息在重量稳定后自动进行计量，在计量的同时将重量叠加在截取的现场视频监控图片上将其连同重量、钢种、规格等计量信息一起存储进入数据库中。上述操作成功后系统自动播放提前录制好的语音‘计量完成’并向现场发送信号灯信号以提示生产现场人员当前钢坯计量完成，同时系统还会将炉号、当前钢坯重量、本炉累计重量、累计支数等相关计量信息发送至现场LED和液晶屏上以保证生产现场人员在必要的时候也能及时了解计量相关信息。一炉钢坯计量完毕后，系统会将该炉对应的电子工艺流动卡流向标志置为坯库标志。当出现异常情况需要人工干预时，也可将自动计量切换成人工进行。如果现场操作员需要跟管控大厅计量员沟通，可以通过语音对讲或者将写有计量信息的纸条放在票据摄像头下将信息传递给计量员。钢坯数据维护(404)如果必要，计量员在授权情况下，可以对钢坯计量数据进行查询、修改、删除、人工补录、上传SAP等维护操作。坯库取坯(405)某炉钢坯输送至轧制单位后，取坯操作员在系统的坯库中查找该炉钢坯对应的电子工艺流动卡然后完成取坯操作，即在系统中将对应炉号的电子工艺流动卡流向标志由坯库修改为该轧制单位对应标志，表示该炉钢坯已被该轧制单位从坯库取走，进入了该轧制单位的轧制流程，其他轧制单位将不能再从系统的坯库中查找到该炉钢坯对应的电子工艺流动卡。钢坯验收(406)完成对某炉钢坯的取坯操作后，验收操作员还需要对该炉钢坯进行实物验收，以核实和确认收到的钢坯支数和重量。在系统中的操作就是完善该炉钢坯在本步骤中对应的电子工艺流动卡信息，如验收重量、验收支数等。钢坯入炉(407)当该炉钢坯进入加热炉时，入炉操作员完善该炉钢坯在本步骤中对应的电子工艺流动卡信息，如轧制号等。钢坯出炉(408):出炉操作员根据该炉钢坯出炉后棒材轧制的实际情况，完善该炉钢坯对应的电子工艺流动卡信息，如轧制支数、踢废支数、轧废原因、轧制情况等。钢材计量预报(409)预报操作员在出炉操作完成，找到对应的电子工艺流动卡， 完善相关计量预报所需信息，如该炉钢坯轧制成棒材的吊数、待打印的标牌类型等信息后， 按实际的棒材计量顺序生成预报，保证计量顺序的正确性。钢材计量(410):某吊棒材上秤时，系统会提取对应的预报信息并在重量稳定后自动进行计量，系统在计量的同时会将重量叠加在截取的现场视频监控图片上并将其一起存储进入数据库中。上述操作成功后系统自动播放提前录制好的语音‘计量完成’并向现场发送信号灯信号以提示生产现场人员当前棒材计量完成并根据预报信息打印对应的标牌，同时系统也会将轧制号、该吊棒材重量、累计重量、累计吊数等相关计量信息发送至现场LED 和液晶屏上以保证生产现场人员能够及时了解计量相关信息。当出现异常情况需要人工干预时，也可将自动计量切换成人工进行。如果现场操作员需要跟管控大厅计量员沟通，可以通过语音对讲或者将写有计量信息的纸条放在票据摄像头下将信息传递给计量员。钢材数据维护(411)如果必要，计量员在授权情况下，可以对棒材计量数据进行查询、修改、删除、人工补录、上传SAP、补打标牌等维护操作。查询、统计、分析(412)相关单位通过B/S系统进行计量相关数据的查询、统计和分析工作。由于数出一源，各单位不会再出现以往纸质统计错误导致的数据不一致、相互扯皮问题，而且由于统计工作交由系统完成，这也减轻了统计人员的工作量。至此，一个实施例完成，线材、板(卷)材等大部分其他钢材的实施步骤基本类似， 稍加调整变换即可。本领域普通技术人员可以在理解上述发明内容的基础上，对本发明进行各种扩展、变化和改进。凡采用等同替换或等效变换所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种钢坯、钢材无人值守远程自动计量系统，由排程预报单元、称重处理单元、磅秤房现场设备单元、数据维护单元、B/S查询单元、服务器单元构成，其特征在于，磅秤房现场单元与称重处理单元连接，称重处理单元、排程预报单元、数据维护单元和B/S查询单元分别与服务器单元通过数据传输的方式连接。
2.根据权利要求1所述的钢坯、钢材无人值守远程自动计量系统，其特征在于，所述排程预报单元为一台计算机和在其上运行的预报程序；所述称重处理单元为一台计算机和在其上运行的称重处理程序；所述磅秤房现场设备单元由称重仪表、MOXA卡、RTU控制器、信号灯、交换机、液晶屏、LED屏、音柱、摄相头、标牌打印机、硬盘录象机组成；所述数据维护单元为一台计算机和在其上运行的数据维护程序；所述B/S查询单元为一台安装有浏览器的计算机；所述服务器单元由一台作为应用服务器的IBM小型机、一台作为数据库服务器的IBM小型机以及存储阵列组成，其中两台IBM小型机互为热备。
3.—种钢坯、钢材无人值守远程自动计量的方法，其特征在于包含下列步骤A.钢坯计量流程1).电子工艺流动卡生成手动或者自动将钢坯信息如炉号、化学成分录入钢坏、钢材无人值守远程自动计量系统，生成电子工艺流动卡；2).钢坯计量预报根据电子工艺流动卡的信息，按炉产生待计量的钢坯预报，并按照每炉钢坯的实际计量顺序对预报进行调整；3).钢坯计量钢坯上秤称重，系统自动提取钢坯预报信息对钢坯进行称重并计量；4).钢坯数据维护通过数据维护单元对钢坯计量数据进行维护；B.钢材计量流程5).坯库取坯钢坯称量完毕，通过电子工艺流动卡完成取坯作业，此时，电子工艺流动卡流向标志由坯库更改为轧制单位，钢坯进入轧制流程；6).钢坯验收取坯完成后，对钢坯进行核实验收，并完善电子工艺流动卡的验收支数、 验收重量的信息；7).钢坯入炉验收完毕钢坯进入加热炉后，完善电子工艺流动卡在该步骤所需信息；8).钢坯出炉钢坯出炉后，完善电子工艺流动卡该炉钢坯出炉轧制的信息；9).钢材计量预报出炉操作完成后，出炉操作员根据钢材的计量顺序生成预报；10).钢材计量钢材上秤时，系统会提取对应的预报信息并在重量稳定后自动进行计量；11).钢材数据维护授权计量员对钢材计量数据进行查询、修改、删除、人工补录、上传 SA的维护操作；12).查询统计通过B/S系统进行计量相关数据的查询、统计和分析。
全文摘要
一种钢坯、钢材无人值守远程自动计量系统涉及称重计量系统，特别涉及钢坯、钢材过磅时现场无人值守的称重计量系统，本发明由排程预报单元、称重处理单元、磅秤房现场设备单元、数据维护单元、B/S查询单元、服务器单元构成，具有排程预报、多磅一机、自动计量、远程标牌打印、语音对讲等功能,磅秤房现场单元与称重处理单元连接，称重处理单元、排程预报单元、数据维护单元和B/S查询单元分别与服务器单元通过数据传输的方式连接。本发明在流程上不仅仅局限于实现纯粹的计量功能，而是通过将工艺流动卡等纸质单据转换成电子单据，实现了钢坯、钢材的无人值守远程自动计量以及从钢坯到钢材整体流程的管控和跟踪，大大提高了信息化水平，为科学管理提供了支撑。
文档编号G06Q10/08GK102496093SQ201110359519
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年11月14日
发明者巫乔顺, 张泉, 张致瑜, 彭海波, 李 杰, 杨伟, 杨洋, 杨滔, 陈劲松 申请人:武钢集团昆明钢铁股份有限公司