針對現(xiàn)有的汽車衡計(jì)量方式存在利用遙控信號作弊的問題，提出了 一種ERP環(huán)境下的汽車衡 GPRS計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計(jì)及功能。該系統(tǒng)采用分段計(jì)算、列表 篩選的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理在沒有紅外定位系統(tǒng)時(shí)仍可以自動檢測車輛信息，并可將準(zhǔn)確的計(jì)量數(shù)據(jù)發(fā)給企 業(yè)監(jiān)管部門，使系統(tǒng)突破了使用場所的限制，可以很方便地適應(yīng)一些不適合安裝紅外定位系統(tǒng)的汽車衡現(xiàn) 場；利用無線識別技術(shù)實(shí)時(shí)判斷出作弊噸位數(shù)據(jù)，并把這些數(shù)據(jù)信息和報(bào)警信號通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送給企 業(yè)監(jiān)管部門并進(jìn)行報(bào)警。實(shí)際應(yīng)用表明，該系統(tǒng)操作簡單、實(shí)用、方便，與企業(yè)ERP系統(tǒng)相結(jié)合有效地預(yù)防 了人為作弊，提高了工作效率。

0.引言

企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)（Enterprise Resource Planning ERP)是對企業(yè)中的物流、資金流和信息流進(jìn)行全面集成管理的信息管理系統(tǒng),幾乎涵蓋 了企業(yè)的所有經(jīng)營業(yè)務(wù)。隨著全球信息技術(shù)和我國 企業(yè)信息化水平的不斷提高，ERP已成為提高企業(yè) 核心競爭力和管理水平的重要工具。

汽車衡是一種較大型的電子平臺秤，主要用于煤 炭、礦石、石油等行業(yè)大宗載重車輛的稱重計(jì)量。 而稱重管理是企業(yè)物流管理中一個(gè)必不可少的重要 環(huán)節(jié)，這個(gè)環(huán)節(jié)和采購、銷售、財(cái)務(wù)等管理緊密相連， 它是企業(yè)進(jìn)、出物流的主要關(guān)口，其計(jì)量管理的科學(xué) 合理與準(zhǔn)確性將直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

當(dāng)前國內(nèi)汽車衡計(jì)量的主要實(shí)現(xiàn)形式為汽車 衡、計(jì)量儀表和計(jì)算機(jī)簡單結(jié)合的操作方式。計(jì)量 儀表讀取并顯示汽車衡傳感器采集到的計(jì)量數(shù)據(jù)， 同時(shí)通過計(jì)量儀表上的串行口將數(shù)據(jù)發(fā)送到計(jì)算機(jī) 中，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)記載并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總。這種 方式減少了計(jì)量本身的不確定性，已普遍被企業(yè)采 用。但是，這種單機(jī)工作方式主要以打印票據(jù)和簡 單的數(shù)據(jù)記錄、存儲為目的，并沒有形成一套完整的 計(jì)量系統(tǒng)，更不能解決目前利用汽車衡作弊的問題， 造成企業(yè)財(cái)產(chǎn)的大量流失。

經(jīng)過大量的調(diào)查研究，筆者開發(fā)了一種基于 GPRS的汽車衡計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)克服了市場 上現(xiàn)有單純的稱重管理軟件的不足，很好地防止了 各種汽車衡的作弊手段，且可與企業(yè)ERP系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 無縫連接，對廠礦企業(yè)的生產(chǎn)管理、信息化建設(shè)，特 別是對企業(yè)的發(fā)展有著極其重要的意義。

1 .ERP的管理思想

ERP是指建立在信息技術(shù)基礎(chǔ)上，以系統(tǒng)化的 管理思想為企業(yè)決策層及員工提供決策運(yùn)行手段的 管理平臺，是一個(gè)對企業(yè)資源進(jìn)行有效共享與利用 的系統(tǒng)。ERP是由美國Gartner Group公司在 20世紀(jì)90年代提出的，它既是一種新型的管理思 想和模式，又是一套先進(jìn)的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。是以 現(xiàn)代信息技術(shù)為基礎(chǔ)，為企業(yè)提供決策、計(jì)劃、控制 與經(jīng)營業(yè)績評估的全方位、系統(tǒng)化的管理平臺。 借助IT技術(shù)的飛速發(fā)展與應(yīng)用，ERP系統(tǒng)得以將 很多先進(jìn)的管理思想變成現(xiàn)實(shí)中可實(shí)施應(yīng)用的計(jì)算 機(jī)軟件系統(tǒng)。ERP的核心管理思想就是實(shí)現(xiàn)對整 個(gè)企業(yè)資源的有效管理，主要體現(xiàn)為精益生產(chǎn)、同步 工程和敏捷制造的思想，體現(xiàn)為事先計(jì)劃與事中控 制的思想。汽車衡計(jì)量管理系統(tǒng)就是運(yùn)用計(jì)劃、組 織、協(xié)調(diào)、控制和決策等管理職能，充分應(yīng)用企業(yè)的 人力、物力和財(cái)力等資源實(shí)現(xiàn)汽車衡計(jì)量管理系統(tǒng) 的自動化。企業(yè)ERP環(huán)境下的汽車衡計(jì)量監(jiān)控系 統(tǒng)的研究，可以充分運(yùn)用硬件資源和軟件資源，通過 GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，實(shí) 現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和共享將計(jì)量過程的事后監(jiān)督 變?yōu)槭虑翱刂疲行У仡A(yù)防了人為作弊，提高了工作 效率。

2.計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能

ERP環(huán)境下的汽車衡GPRS計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)在 車輛正常和非正常情況下過磅時(shí)均可采集表頭的實(shí) 時(shí)數(shù)據(jù)，計(jì)算出車輛的準(zhǔn)確重量信息，傳送給服務(wù) 器，通過服務(wù)器軟件處理后生成報(bào)表，實(shí)時(shí)檢測汽 車衡周圍50 m范圍內(nèi)的遙控作弊信號并進(jìn)行告 警。主要功能如下：

正常數(shù)據(jù)信息的采集傳遞：在車輛正常經(jīng) 過汽車衡進(jìn)行稱重時(shí)，系統(tǒng)能從汽車衡采集重量信 息，并計(jì)算出準(zhǔn)確的重量信息，可以判斷出當(dāng)前正在 過磅的車輛是載貨物的重車還是空車稱重完畢將 這些信息實(shí)時(shí)傳送給服務(wù)器。

非正常數(shù)據(jù)信息的采集傳遞:①系統(tǒng)能實(shí) 時(shí)采集汽車衡附近50 m范圍內(nèi)的無線遙控信號， 并能區(qū)別出是作弊信號還是普通遙控信號，對作弊 信號能實(shí)時(shí)取出作弊重量數(shù)據(jù)并傳送給服務(wù)器以進(jìn) 行聲光報(bào)警。②對于車輛在汽車衡上通過壓邊、不 完全上磅、不完全下磅、兩車同時(shí)上磅等人為作弊方 式，系統(tǒng)都能監(jiān)測到并同時(shí)把這些情況以報(bào)文方式 傳送給服務(wù)器并報(bào)警。

信息存儲:當(dāng)指定服務(wù)器未開、網(wǎng)絡(luò)無信號 或網(wǎng)絡(luò)信號有故障時(shí)，系統(tǒng)可存儲7 d的重量信息， 一旦有網(wǎng)絡(luò)信號便把存儲的數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器。

產(chǎn)量監(jiān)控:系統(tǒng)能把該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與現(xiàn)有 的稱重計(jì)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，設(shè)定誤差值，對誤差 范圍外的數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警，并把數(shù)據(jù)匯總形成報(bào)表實(shí) 現(xiàn)產(chǎn)量監(jiān)控。

3.計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)的組成

ERP環(huán)境下的汽車衡GPRS計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)的 主要任務(wù)是利用GPRS網(wǎng)絡(luò)對汽車衡計(jì)量系統(tǒng)實(shí) 現(xiàn)智能監(jiān)控管理。該系統(tǒng)由硬件和軟件2個(gè)部分組 成，可對汽車衡現(xiàn)場的車輛信息及汽車衡附近的無 線電磁波信號進(jìn)行全方位、實(shí)時(shí)監(jiān)測和智能預(yù)警，進(jìn) 出廠汽車衡計(jì)量數(shù)據(jù)及計(jì)量人員信息等通過數(shù)據(jù)采 集模塊實(shí)時(shí)進(jìn)入計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)，且經(jīng)過計(jì)量確認(rèn)后 自動送入企業(yè)ERP系統(tǒng)，經(jīng)列表篩選、精確計(jì)算后進(jìn)行分析比對處理，一旦數(shù)據(jù)異常，汽車衡現(xiàn)場和服 務(wù)器均立刻進(jìn)行預(yù)警，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)聯(lián)動。該系 統(tǒng)總體方案如圖1所示。

硬件系統(tǒng)主要由無線識別模塊、紅外定位模塊、 數(shù)據(jù)釆集模塊、車輛信息輸入處理模塊(鍵盤輸入)) 存儲模塊、無線通信模塊(GPRS模塊)等部分組成。 紅外定位模塊安裝在汽車衡入口和出口處，其余模 塊安裝在汽車衡過磅員操作室內(nèi)。數(shù)據(jù)釆集模塊、 無線識別模塊和數(shù)據(jù)處理模塊各釆用一個(gè)微處理 器，以便于數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)釆集和處理，并將釆集到的車 輛的正常信息和現(xiàn)場的作弊信息通過GPRS模塊 一并打包傳送給服務(wù)器。數(shù)據(jù)信息經(jīng)過分析、列表 比對等處理后以Web形式進(jìn)入企業(yè)ERP管理系 統(tǒng)，以便于監(jiān)管部門遠(yuǎn)程訪問。

3.1無線識別模塊

無線識別模塊的功能主要是檢測汽車衡附近的 無線遙控作弊信號，它可對各類手持小遙控裝置進(jìn)行 寬頻段(260?800 MHz內(nèi)）實(shí)時(shí)監(jiān)測。當(dāng)有人在電 子汽車衡附近非法使用手持小遙控裝置時(shí)，檢測儀內(nèi) 的專用微電腦芯片能快速、自動地對有效半徑內(nèi)的 無線遙控信號進(jìn)行接收、分析、記錄，同時(shí)發(fā)出聲光 報(bào)警，提示相關(guān)工作人員及時(shí)進(jìn)行檢查、加強(qiáng)防范工 作，并顯示實(shí)際的作弊數(shù)據(jù)。微電腦檢測儀測量半 徑為35?50 m，可有效防止電子汽車衡附近的非法 遙控信號。

3.2紅外定位模塊

車輛不完全上磅的情況有車輛前輪不完全在磅 上、車輛后輪不完全上磅、前面稱重車輛還沒下后面 稱重車輛上磅、前面稱重車輛還沒完全下后面稱重 車輛上磅，針對此類作弊情況可通過安裝在汽車衡 入口和出口處的紅外定位模塊來解決。當(dāng)稱重車輛 上磅時(shí)，入口的紅外定位模塊釆集信號，車輛下磅 時(shí)，出口的紅外定位模塊釆集信號。只要有一個(gè)紅 外定位模塊沒有釆集到信號，或者同一紅外定位模 塊釆集到2次信號，系統(tǒng)將進(jìn)行現(xiàn)場聲光報(bào)警。

3. 3數(shù)據(jù)采集模塊

數(shù)據(jù)釆集模塊主要是釆集汽車衡表頭串口輸出 的重量等信息。該系統(tǒng)以3190表頭的數(shù)據(jù)格 式為依據(jù)，釆用標(biāo)準(zhǔn)RS232接口連接表頭串口。由于RS232是用正負(fù)電壓表示邏輯狀態(tài)，而TTL以 高低電平表示邏輯狀態(tài)，為使表頭的RS232接口能 夠和單片機(jī)的TTL接口連接，必須在兩者之間進(jìn) 行電平和邏輯關(guān)系的轉(zhuǎn)換。釆用SP3232EEN芯片 作為串行通信的電平轉(zhuǎn)換芯片，該芯片通信時(shí)可以 進(jìn)行可靠性檢驗(yàn)，發(fā)送時(shí)自動生成奇偶校驗(yàn)位，接收 時(shí)自動檢查字符的校驗(yàn)碼以確定是否發(fā)生傳送錯(cuò) 誤。接口電路釆用五線制軟握手方式，二者的地線 直接相連，握手信號由軟件產(chǎn)生，這樣即可以實(shí)現(xiàn)預(yù) 定的通信功能，又可以實(shí)現(xiàn)程序的下載功能。另外， SP3232EEN具有電路驅(qū)動能力，不需要外加驅(qū)動 電路。

4.計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

ERP環(huán)境下汽車衡GPRS計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)軟件 由系統(tǒng)應(yīng)用層協(xié)議棧、硬件系統(tǒng)單片機(jī)軟件、服務(wù)器 監(jiān)控軟件構(gòu)成。 

4.1系統(tǒng)應(yīng)用層協(xié)議棧

系統(tǒng)應(yīng)用層協(xié)議是項(xiàng)目中的上層通信協(xié)議，運(yùn) 行在GPRS網(wǎng)絡(luò)之上，是為了規(guī)范應(yīng)用層的數(shù)據(jù)交 換而制定的協(xié)議。系統(tǒng)的無線發(fā)送模塊具有自動進(jìn) 網(wǎng)的能力，服務(wù)器能夠感受新設(shè)備的進(jìn)入并對其進(jìn) 行相關(guān)的初始化工作。該系統(tǒng)支持廣播數(shù)據(jù)傳送和 點(diǎn)對點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳送。

結(jié)合汽車衡工作現(xiàn)場的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境，設(shè)計(jì)出 一套適合于汽車衡綜合監(jiān)控的軟件，該軟件可以根 據(jù)路由監(jiān)控點(diǎn)發(fā)送的信息與現(xiàn)有的稱重計(jì)量系統(tǒng)發(fā) 送的信息進(jìn)行列表比較分析，對汽車衡現(xiàn)場的車輛 稱重信息、作弊信息、系統(tǒng)工作狀態(tài)等信息進(jìn)行分 析、比較和報(bào)警等操作。

4.2硬件系統(tǒng)單片機(jī)軟件

單片機(jī)軟件是基于Keil uVision平臺開發(fā)的， Keil uVision是Keil公司推出的嵌入式8051、251、 XC 16x/ C 16x/ S T10等微控制器的軟件開發(fā)工具。 uVision的編輯器跟VCH+開發(fā)環(huán)境類似，支持語 法檢查、代碼高亮等，支持匯編和C51混合編程。 

4.2.1硬件系統(tǒng)上位機(jī)程序

上位機(jī)主要用于信號釆集和數(shù)據(jù)處理，同時(shí)兼 有報(bào)警檢測的任務(wù)，主要包括表頭數(shù)據(jù)的釆集、遙控 信號的釆集、數(shù)據(jù)處理等部分。上位機(jī)主程序流程 如圖2所示。

4.2.2硬件系統(tǒng)下位機(jī)程序

對每個(gè)汽車衡監(jiān)控點(diǎn)而言，必須完成的功能包 括與從機(jī)通信、數(shù)據(jù)發(fā)送、作弊信號的發(fā)送和報(bào)警、信息存儲。汽車衡監(jiān)控點(diǎn)軟件釆用C語言編寫，程 序釆用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要分為數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、存 儲器模塊、顯示模塊、模擬串口模塊、報(bào)警模塊等。 下位機(jī)主程序流程如圖3所示。

4.3服務(wù)器監(jiān)控軟件

4.3.1服務(wù)器監(jiān)控界面架構(gòu)

服務(wù)器監(jiān)控界面基于微軟.NET平臺，使用 Visual Studio C #2005開發(fā)，米用分層式架構(gòu)設(shè)計(jì)， 體現(xiàn)了職責(zé)分離的原則，將職責(zé)相關(guān)的模塊組織在 一起，并根據(jù)功能的不同分離成向下依賴的層次關(guān) 系。按層次劃分，可分為數(shù)據(jù)訪問層（DAL)、業(yè)務(wù) 邏輯層(BBL)和界面表示層三層結(jié)構(gòu)，如圖4所示。

4.3.2服務(wù)器監(jiān)控界面

服務(wù)器監(jiān)控界面主要由操作欄區(qū)域和顯示運(yùn)行 區(qū)域兩大部分組成。操作欄由數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù) 比對查詢、稱重記錄查詢、退出系統(tǒng)4個(gè)部分組成。 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控主要是把汽車衡現(xiàn)場傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行 比對和列表，對可疑數(shù)據(jù)進(jìn)行警示。數(shù)據(jù)比對查詢 主要是查詢某個(gè)時(shí)間段的現(xiàn)有的稱重計(jì)量系統(tǒng)和本 系統(tǒng)的稱重?cái)?shù)據(jù)，查看監(jiān)測數(shù)據(jù)是否有可疑之處。

稱重記錄查詢主要查詢某個(gè)時(shí)間段內(nèi)汽車衡監(jiān)控系 統(tǒng)發(fā)送的稱重?cái)?shù)據(jù)。數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控界面如圖5所示。

5.結(jié)語

ERP環(huán)境下汽車衡GPRS計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)將企 業(yè)的稱重管理與生產(chǎn)管理、企業(yè)管理全部結(jié)合了起 來，在軟件中應(yīng)用稱重技術(shù)的同時(shí)，將其與射頻技 術(shù)、監(jiān)控技術(shù)、自動識別、GPRS技術(shù)相結(jié)合，充分發(fā) 揮了該系統(tǒng)在物流管理方面的優(yōu)勢。同時(shí)，該系統(tǒng)還 貫穿了企業(yè)管理的全過程，將企業(yè)的銷售（合同）管 理、客戶資源管理、工藝管理、計(jì)劃管理、生產(chǎn)管理、材 料管理、質(zhì)量管理、人事管理、財(cái)務(wù)管理、辦公管理等 結(jié)合在一起，計(jì)量數(shù)據(jù)直接從機(jī)器設(shè)備、儀表上自動 釆集，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳遞，減少了作弊行為 的發(fā)生，減輕了人工操作強(qiáng)度，提高了勞動效率。

目前，該系統(tǒng)已經(jīng)形成產(chǎn)品并已應(yīng)用在某電廠。 實(shí)際應(yīng)用表明，該系統(tǒng)操作簡單、實(shí)用、方便，與企業(yè) ERP系統(tǒng)相結(jié)合減少了企業(yè)傳統(tǒng)管理中的不合理 現(xiàn)象，改變了企業(yè)管理的狀態(tài)，提高了企業(yè)的整體管 理水平，最大限度地杜絕了管理漏洞，取得了良好的 經(jīng)濟(jì)效益。