CN101004819A - 生活垃圾单船自动计量控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生活垃圾单船自动计量控制系统，它包括安置于进出口的电子地衡、电子地衡前置机、计量中心管理平台、报表打印机、无线网络和读卡器。电子地衡前置机通过电子地衡对生活垃圾车运重量进行自动称重后，形成车运记录。RFID读卡器安装于装卸码头的各卸口端，对装卸口处的车船卸口电子标签的逻辑卡号进行采集，并通过无线网络将这些电子标签的数据传送至计量中心管理平台。该平台对车船卸口电子标签进行核对，并自动关联车运记录，最终形成船运记录；同时提供系统数据的登录和车船运统计报表，按指定的报表记录信息通过报表打印机打印输出。本发明集合多项现代技术，通过计算机实现了水运垃圾的单船自动计量控制。

Description

生活垃圾单船自动计量控制系统

技术领域

本发明涉及生活垃圾的运输，特别涉及一种生活垃圾单船运输自动计量控制管理系统。

背景技术

目前城市生活垃圾水陆中转运输中的船舶垃圾装载计量及由此带来的报表分析等工作基本上由人工完成，在控制管理上较为分散且缺乏客观性、科学性和及时性，而且是静态管理控制，运营效率低。

发明内容

本发明的任务是提供一种生活垃圾单船自动计量控制系统，它解决了目前城市生活垃圾的运输管理控制较为分散且为静态管理控制、运营效率低的问题。

本发明的技术解决方案如下：

一种生活垃圾单船自动计量控制系统，它包括安置于进出口的电子地衡，它还包括安置在电子地衡后面的电子地衡前置机、计量中心管理平台、报表打印机、无线网络和读卡器；

所述电子地衡前置机通过电子地衡对生活垃圾车运重量进行自动称重后，形成车运记录；

所述读卡器为RFID读卡器，安装于装卸码头的各卸口端，对装卸口处的车船卸口电子标签的逻辑卡号进行采集，并通过无线网络将这些电子标签的数据传送至计量中心管理平台；

所述计量中心管理平台对车船卸口电子标签进行核对，并自动关联车运记录，最终形成船运记录；同时计量中心管理平台提供系统数据的登录和车船运统计报表，按指定的报表记录信息通过报表打印机打印输出。

所述RFID读卡器支持单/双天线的工作模式，支持RS232/RS422或以太网口的联网方式，天线最大覆盖有效范围为8×2.2米。

所述RFID读卡器的电子标签为无源射频方式，进行读写操作。

所述无线网络的有效传输距离约达300米，具有收发功能，并采用主从方式，一个主机带多个从机，每个从机拥有独立的设备地址，主机和从机均提供了RS232通信接口以对接设备。

所述计量中心管理平台的信息管理与信息查询、卸口设置与卸口的开启/关闭均采用完全分离的模式，以确保系统信息和卸口控制的安全。

所述计量中心管理平台的计算机主界面提供卸口信息显示区、系统报警区、实时信息区、登录提示和系统时间显示区的动态实时信息。

所述计量中心管理平台的系统管理采用全中文菜单形式，经登录成功后，系统提供计算机主界面三层次菜单栏。

所述计算机主界面三层次菜单栏中的第一层菜单栏，提供权限管理、系统设置、设备管理、信息管理、信息查询、统计报表和帮助菜单要素。

所述计算机主界面三层次菜单栏中的第二层菜单栏，提供登录、设备管理、信息管理、信息查询、统计报表和帮助菜单要素。

所述计算机主界面三层次菜单栏中的第三层菜单栏，提供退出登录、修改密码、电子标签信息查询、车信息查询、船信息查询、车报表、船报表和关于此系统菜单要素。

本发明的生活垃圾单船自动计量控制系统结合城市生活垃圾运输管理控制的实际情况，集合了先进的无线通信技术、计算机通信与网络技术、数据传输技术、RFID射频识别技术和智能远程监控管理技术，将上述多项现代技术集合为一体，是一种综合性的高新技术应用项目。

按本发明的生活垃圾单船自动计量控制系统，使许多过去由人工完成的工作通过计算机来完成，实现了水运垃圾的单船自动计量控制，为企业内部业务管理及成本核算提供了客观、有效的基础数据。

按本发明的控制系统，使城市废弃物中转运输的控制管理实现了三个根本性转变，即：将分散控制管理转变为集中控制管理；将行政命令式的管理转变为计算机智能控制管理；将静态管理控制转变为全过程的动态控制管理，从而为城市废弃物处置管理行业带来可观的经济效益和社会效益，并将产生不可低估的作用。

附图说明

图1是本发明的一种生活垃圾单船自动计量控制系统架构图。

图2是图1控制系统的计量中心管理平台计算机主界面示意图。

图3是按图2计算机主界面的卸口当前状态指示和异常情况提示图表。

图4是按图2计算机主界面的第一层菜单栏图表。

图5是按图2计算机主界面的第二层菜单栏图表。

图6是按图2计算机主界面的第三层菜单栏图表。

图7是按图2计算机主界面的船运信息图表。

图8是图1控制系统的车信息计算机登录对话框示意图。

图9是图1控制系统的船信息计算机登录对话框示意图。

图10是图1控制系统的车信息计算机查询对话框示意图。

图11是图1控制系统的船信息计算机查询对话框示意图。

图12是图1控制系统的车报表计算机对话框示意图。

图13是图1控制系统的船报表计算机对话框示意图。

具体实施方式

参看图1，本发明是一种生活垃圾单船自动计量控制系统，它包括安置于进口和/或出口的电子地衡11、安置在电子地衡11后面的电子地衡前置机12、计量中心管理平台41、报表打印机42、无线网络21和读卡器，本发明采用RFID读卡器31。

电子地衡前置机12通过进口和/或出口电子地衡11对生活垃圾车运重量进行自动称重，然后形成车运记录。

RFID读卡器31安装于装卸码头的各卸口端，对装卸口处的车/船/卸口等电子标签的逻辑卡号进行采集，并通过无线网络21将这些电子标签的数据传送至计量中心管理平台41。RFID读卡器31可支持单/双天线的工作模式；支持RS232/RS422或以太网口的联网方式，天线最大覆盖有效范围为8×2.2米，且无盲点；还适应全天候的户外环境。RFID读卡器31的电子标签为无源射频方式，可进行读写操作，适应特殊环境的安装要求。RFID读卡器31通过无线网络21进行信息交互。

按本发明的控制系统，能对RFID读卡器的单/双天线的工作模式进行灵活设置，在某个装卸口上，既可用一台RFID读卡器读取车/船/卸口的电子标签，也可根据应用环境设置一台RFID读卡器读取车电子标签，另一台读取船/卸口电子标签，除了可灵活分配设备地址外，还需要系统能根据RFID读卡器的设置情况，自动调整通信机制。

计量中心管理平台41对车/船/卸口等电子标签的有效情况进行核对，并自动关联车运记录，最终形成船运记录，即实现船运量的单船计量。同时，计量中心管理平台41通过网络交换机、调制解调器、防火墙等与局域网联接，如图1中下部范围所示，局域网例如包括通信服务部、数据库服务部、UPS、废弃物处置管理系统工作站以及报表打印机。计量中心管理平台41提供强劲的系统局域网数据的登录功能和齐全的车/船运统计报表，能按指定的报表记录信息通过报表打印机42打印输出。

计量中心管理平台41的信息管理与信息查询、卸口设置与卸口的开启/关闭均采用完全分离的模式，以确保系统信息和卸口控制的安全。计量中心管理平台41的计算机主界面提供卸口信息显示区、系统报警区、实时信息区、登录提示和系统时间显示区的动态实时信息。计量中心管理平台41的系统管理采用全中文菜单形式，经登录成功后，系统提供计算机主界面多层次尤其三层次菜单栏，供不同操作员(由管理级别和权限决定)使用，当相关人员登录成功后，系统将提供相应菜单栏。

计量中心管理平台41的特点是：具有安全的操作机制，可提供权限组织功能；具有良好的操作提示性能，如提示窗口和对话框，具备各种容错功能，防止操作员的误操作引起非法修改数据；信息管理与信息查询、卸口设置与卸口的开启/关闭均采用完全分离的模式，确保系统信息和卸口控制的安全；系统软件采用模块化设计，既保证了软件的实时特性，又有模块结构的灵活性和伸缩性，即功能模块性能的更新，不会影响整个程序的正常运行；计算机主界面提供的卸口信息显示区有四个，即系统报警区、实时信息区、登录提示和系统时间显示区，显示了操作员所需的各类动态实时信息。

根据本系统特殊的应用环境，计量中心管理平台与各作业点终端的通信联接采用无线技术，实现系统内部的无线网络，达到设备互联的目的。内部网络采用通信巡视方式。

无线网络21使用的工作频段在无线电管理委员会所规定的频段之外，使用单位无须申请频点。无线网络21有效传输距离可达约300米，采用透明数据传输方式，具有收/发功能；并且采用主从方式，一个主机可带多个从机，如图中所示，每个从机各带有RFID读卡器31、车/船/卸口天线及指示灯。每个从机拥有独立的设备地址。主机和从机均提供了RS232通信接口，便于设备对接。通信协议采用了规范的专用监控协议，具有高效、保密、灵活、安全、多类型设备联接的特点。

本系统无线网络的通信信道可达8个，通信方式则采用半双工，其特点是最适合一点对多点(最多达500个点)的通信，将与计量中心管理平台连接的无线终端(称为上位机)设置为主机，现场各无线终端(称为下位机)定义为从机，所有从机都编一个唯一的机号地址。通信的协调完全由主机控制，主机能根据系统从机设置情况，采用带地址码的数据帧呼叫命令逐个循环呼叫从机。从机根据本机运行状态和需要上传或接收数据的类型所产生的通讯请求(即产生不同的响应)，并将响应的数据发送回主机或从主机接收数据。这些工作都需要按通讯协议来完成，并可保证在任何一个瞬间，通信网中只有一个设备处于发送状态，以免相互干扰。

本发明对系统内部信息交互采用无线网络，克服了作业点分散、架设有线网络几乎不可能的应用环境。控制的严密性是通过专用通信协议来保证的，通信协议明确规定了系统设备间信息交互的要求；控制的灵活性是通过控制机制确保的，当系统无线主机与某台在线的无线从机发生通信无法进行的情况(如建筑物的阻挡)，可指定任何一台在线的无线从机进行接力通信(即迂回通信技术)；控制的安全性则是通过多层加密措施防止外部侵袭。

按本发明的控制系统，对系统的各类设备进行综合管理控制，并按应用环境的需要，合理配置设备及设备参数，快捷侦测设备在线情况，并能按作业计划开启/关闭相关设备，做到了系统设备设置和系统设备日常开启/关闭进行分开管理控制，且每个操作员都能详细了解系统每台设备信息。本控制系统除了有在线设备侦测功能以外，还向操作员提供了远端设备遥信、遥测和遥控等功能。

在远端卸口管理控制中，操作员能实时了解远端设备的动态信息，并尽可能将信息区域划分清晰，系统能向操作员提供分类提示信息、浏览系统交互信息及维护信息等功能。

参看图2和图3，本控制系统的计量中心管理平台的计算机主界面显示了四个装卸口，它最多能向操作员提供四个装卸口的实时信息，其浏览界面划分清晰，信息内容齐全。图3示出了卸口当前状态指示和异常情况提示。卸口当前状态指示有：待装——绿灯、装船——蓝灯、禁装——黄灯、预警——粉红灯、报警——红灯，通过卸口异常情况提示窗口给出相关信息。

如图2中所示，本计算机主界面的菜单栏提供了登录、权限管理、系统设置、卸口管理即设备管理、信息管理、信息查询、统计报表和帮助等菜单要素，并由系统根据操作员登录信息自动按设备管理员、设备操作员和一般管理员等三种组织方式形成不同的菜单栏。

参看图4，本系统按设备管理员登录信息显示了计算机主界面第一层菜单栏，提供了权限管理、系统设置、设备管理、信息管理、信息查询、统计报表和帮助等菜单要素。其中：权限管理包括退出登录、锁屏、修改密码、管理员设置、权限设置和退出系统。系统设置包括系统时间设置、单位信息设置和网络端口配置。设备管理包括设备配置和设备管理。信息管理包括电子标签信息登录、车信息登录、船信息登录和异常信息处理。信息查询包括电子标签信息查询、车信息查询、船信息查询、电子地衡信息查询、网络端口设置查询和异常信息查询。统计报表包括车报表和船报表。帮助包括帮助和关于此系统。

参看图5，本系统按设备操作员登录信息显示了计算机主界面第二层菜单栏，提供了登录、设备管理、信息管理、信息查询、统计报表和帮助等菜单要素。其中：登录包括登录、锁屏、退出登录、修改密码和退出系统。信息管理包括电子标签信息登录、车信息登录、船信息登录和异常信息处理。信息查询包括电子标签信息查询、车信息查询、船信息查询、电子地衡信息查询、网络端口设置查询和异常信息查询。统计报表包括车报表和船报表。帮助包括帮助和关于此系统。

参看图6，本系统按一般管理员登录信息显示了计算机主界面第三层菜单栏，提供了退出登录、修改密码、电子标签信息查询、车信息查询、船信息查询、车报表、船报表和关于此系统等菜单要素。

电子地衡信息主要反映了车运情况，其内容包括车号、所属单位、所属区、车型、净重和装运时间等。

维护信息由系统报警区、实时信息浏览区和登录提示灯等内容组成。

再参看图7，船运信息包括信息类型、信息内容和备注，信息类型分车辆信息、船泊信息和船运信息，信息内容有车/船号、车/船来向、单位、车/船型、重量、预警量、额定量、装载量和装载率等信息。

图8显示了车信息登录对话框。

图9显示了船信息登录对话框。

图10显示了车信息查询对话框。

图11显示了船信息查询对话框。

图12显示了车报表对话框。

图13显示了船报表对话框。

本发明对电子标签的控制管理系采用非接触式电子标签，亦称射频卡或感应卡，这是世界上近几年发展起来的一项高新技术，它成功地解决了无源也就是卡中无电源和免接触这一难题。电子标签同磁卡、接触式IC卡相比，其显著的优点是可远距离读/写电子标签信息，方便快捷，使用寿命长，同时，完全克服了读卡口容易遭到外部攻击的弱点。

在本发明的单船自动计量控制系统内，车/船电子标签是与每辆运输车辆或每艘运输船的车号或船号形成一一对应的关系。其中，每辆运输车辆拥有一张电子标签，每艘运输船最多可拥有四张电子标签，这主要考虑到运输船的船身比较长的因素。在本发明的单船自动计量控制系统内，为满足卸口生活垃圾装卸作业的自动化程度，特在每个装卸口点上安置了一张卸口电子标签，用于对装卸口的每艘运输船的生活垃圾装运作业的开始和结束等整体作业过程进行自动识别。

本发明采用电子标签的物理卡号作为车/船/卸口等设备进行内部信息关联的识别介质。本发明采用RFID读卡器远距离读取车/船/卸口电子标签的物理卡号，可支持单/双天线的工作模式，这为系统集成和组网提供了扎实的基础，也是将系统建设成本降至最低的设计依据。同时，天线最大覆盖有效范围为8×2.2米，无盲点，能适应全天候的户外环境，这点也完全区别于传统通道识别界限的范围。

本发明采用的无源RFID电子标签能满足8×2.2米范围内信息的正常读/写操作，能满足各种特殊安装环境的要求，能适应各种背景介质如车辆玻璃窗、船舶甲板铁板等的应用环境。本发明通过对车/船/卸口电子标签的合理布置，能满足对整个现场作业操作，实现自动化控制流程的要求，即能及时地将车/船/卸口电子标签信息转换成控制流程。

数据控制管理是本系统的一项重要指标，其对局域网数据登录、数据正确性的鉴别、数据之间的关联性等均提出了很高的要求。本系统项目数据控制管理主要涉及到操作员权限组织管理、各类电子标签控制管理、车信息登录、船信息登录、车信息查询、船信息查询及异常信息综合管理控制等。

权限组织管理向操作员提供了操作权限组态功能，即系统主要提供了各种可操作项，由系统管理员根据每个操作员的工作职责，合理分配相应的操作项，这种组织方式能很好地适应操作员工作岗位的变更、管理体制的调整，从而使整个系统的管理模式更具有弹性。此外，拥有权限操作员能对“无地衡车辆”信息、“地衡信息未用”信息和“车辆在库内不存在”信息等异常信息，视具体情况进行补充管理控制，进而完善车运记录和船运记录。信息登录和信息查询采用全隔离的控制方式，其优点是系统数据能得到有效保护。

本发明的系统数据生成采用离线建库的方式，即操作员可在系统投入使用前，有更多的时间建立系统的各类数据，如大量的车数据、船数据和电子标签数据等。本发明的系统数据具有独特的关联性，对电子标签是否重复使用、电子标签类型是否正确及电子标签在库内是否存在等均有自动鉴别功能。本发明对登录的每项数据都提供了详细的登录时间，这对系统数据何时生成及数据的可追溯性是十分重要的。本发明可以快速批量登录信息，系统所有车信息(包括车号、所属单位、所属区、车型、车卡号和登录时间等)和船信息(包括船号、船型、装船类型、所属单位、船卡号、额定量、预警量和登录时间等)均能在五分钟内完成信息登录，成功地应用了离线建信息库的技术。

本发明提供了强大的信息查询功能，可组合各种可能条件对信息进行查询、排序、统计，其操作极为舒适方便。本发明对数据查询如车信息和船信息均提供了三层信息内容，即详细信息、分类信息和汇总信息。同时提供了树型浏览窗口进行信息查询的组织方式，在每层信息表格内，均向操作员提供了查询或打印选择框，其中，系统还向操作员提供了需要打印序号的选择。这为数据日常管理提供了极大的便利。

本发明系统还提供了各类车报表和船运报表，通过对报表类型和报表汇总形式的选择，系统自动生成三级报表；同时，系统提供的查询条件满足用户形成某个点或某个区域的相关报表，便于用户日常管理。在每类报表中，都可提供多种组织方式形成的检索条件，使操作员对检索区域和检索对象能迅速定位。每类记录报表的界面内都提供了三层记录信息，其中：第一层为满足检索条件的详细信息；第二层为满足检索条件的统计信息；第三层为满足检索条件的汇总信息，对每层信息都可按需浏览和打印。这种处理模式突破了传统统计报表界面内只能浏览、打印单一信息的缺陷。每类记录报表的界面内，还提供了日、月和年报表的选择，且这三类报表都可在一张报表内进行汇总浏览和打印。

当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变换、变型都将落在本发明权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种生活垃圾单船自动计量控制系统，它包括安置于进出口的电子地衡，其特征在于，它还包括安置在电子地衡后面的电子地衡前置机、计量中心管理平台、报表打印机、无线网络和读卡器；

所述电子地衡前置机通过电子地衡对生活垃圾车运重量进行自动称重后，形成车运记录；

所述读卡器为RFID读卡器，安装于装卸码头的各卸口端，对装卸口处的车船卸口电子标签的逻辑卡号进行采集，并通过无线网络将这些电子标签的数据传送至计量中心管理平台；

所述计量中心管理平台对车船卸口电子标签进行核对，并自动关联车运记录，最终形成船运记录；同时计量中心管理平台提供系统数据的登录和车船运统计报表，按指定的报表记录信息通过报表打印机打印输出。

2.根据权利要求1所述的生活垃圾单船自动计量控制系统，其特征在于，所述RFID读卡器支持单/双天线的工作模式，支持RS232/RS422或以太网口的联网方式，天线最大覆盖有效范围为8×2.2米。

3.根据权利要求1所述的生活垃圾单船自动计量控制系统，其特征在于，所述RFID读卡器的电子标签为无源射频方式，进行读写操作。

4.根据权利要求1所述的生活垃圾单船自动计量控制系统，其特征在于，所述无线网络的有效传输距离约达300米，具有收发功能，并采用主从方式，一个主机带多个从机，每个从机拥有独立的设备地址，主机和从机均提供了RS232通信接口以对接设备。

5.根据权利要求1所述的生活垃圾单船自动计量控制系统，其特征在于，所述计量中心管理平台的信息管理与信息查询、卸口设置与卸口的开启/关闭均采用完全分离的模式，以确保系统信息和卸口控制的安全。

6.根据权利要求1所述的生活垃圾单船自动计量控制系统，其特征在于，所述计量中心管理平台的计算机主界面提供卸口信息显示区、系统报警区、实时信息区、登录提示和系统时间显示区的动态实时信息。

7.根据权利要求1所述的生活垃圾单船自动计量控制系统，其特征在于，所述计量中心管理平台的系统管理采用全中文菜单形式，经登录成功后，系统提供计算机主界面三层次菜单栏。

8.根据权利要求7所述的生活垃圾单船自动计量控制系统，其特征在于，所述计算机主界面三层次菜单栏中的第一层菜单栏，提供权限管理、系统设置、设备管理、信息管理、信息查询、统计报表和帮助菜单要素。

9.根据权利要求7所述的生活垃圾单船自动计量控制系统，其特征在于，所述计算机主界面三层次菜单栏中的第二层菜单栏，提供登录、设备管理、信息管理、信息查询、统计报表和帮助菜单要素。

10.根据权利要求7所述的生活垃圾单船自动计量控制系统，其特征在于，所述计算机主界面三层次菜单栏中的第三层菜单栏，提供退出登录、修改密码、电子标签信息查询、车信息查询、船信息查询、车报表、船报表和关于此系统菜单要素。

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