在粮食企业中地磅称量是最为核心的环节之一,它涉及原粮收购入库、产品副产品及原粮出库、原粮的仓内移库等称重工作以及相关统计数据报表的产生，在整个粮食企业中占有核心地位，粮食企业的所有数据来源都是磅房（目。目前很多企业主要是采用普通的地磅加上简易仪表和大屏幕显示，由员工手工记录毛重、皮重然后再根据扣量情况手工计算出净重，最后将得到的净重由手写票据留存和分送到司机、仓储及财务，工作效率低、数据精确度低,同时隐含着很多人为漏洞阳1。特别是粮食企业在夏秋之际收购粮食之时，因有连续不断的大量汽车排队等候称重交粮，更易出现各种人为作弊因素。

本文针对企业需求设计了一种新的具有智能辅助手段的粮食称重系统以提高工作效率，减少误差，减少漏洞等具有重要意义。本系统在VisualStudio2008开发环境下采用C#语言为开发工具，结合了红外对射定位和图像辅助识别等手段，设计了一套具有较强的防作弊功能的称量综合信息管理系统，且具有较强的防差错出现能力。
1系统总体结构
该系统主要是由称重数据子系统、红外定位子系统、智能图像辅助子系统和与信息数据中心其他各子系统进行数据交换等部分组成。系统总体结构框图如图1所示。称重数据釆集子系统主要通过KLDC数字传感器将重量数据釆集并送入计算机；红外对射对位子系统主要检测车辆是否正确地停到了地磅的有效位置；图像智能辅助子系统负责对称重车辆拍照并以二进制的形式与重量数据一起保存到数据库，同时将录像信息传送到视频服务器以便作为出现事件追溯时的参考依据；为防止司称员在电脑上操作的车辆号码与正在称重的车辆不匹配的情况发生对车牌号进行分割识别进行辅助。

图1系统总体结构图
Fig.1Systemstructurediagram

2称重仪表的数据采集
地磅称量釆用的宁波某传感器制造有限公司的D20Q1C称重仪表，该仪表釆用15芯RS232插座作为通信接口，串行通讯与外墙指示屏幕接口共用插座。串行通信采用ASCII码格式，所有数据均为ASCII码。波特率被设定为4800b/s,每组数据由10位组成，第1位为起始位，第10位为停止位，中间8位为数据位。每帧数据共由8组组成(包括小数点)，数据传送先低位后高位，每帧数据间有一组是分隔符"=”，发送数旃为当前显示称重值，如当前显示称重重量为188.5,连续发送5.88100=5.88100=……。如当前显示称重重量为-1885,连续发送.58810-=.58810-=……。软件设计中采用C#中的SerialPort类读取仪表的数据。SerialPort类有两种工作方式:线程实时读串口和事件触发方式实现。由于线程实时读串口的效率不是十分高效，并且资源消耗相对较大，因此比较好的方法是事件触发的方式。本文釆用事件触发的方式，当串口的读缓存有数据到达时则触发DataReceived事件叫程序接收到数据后，通过以"="为分隔符，分割从缓存区读到的数据，将分割的数据倒序后存入数组,若分割后的数据长度不等于7或者不为数据类型则视为错误数据并予以丢弃。关键代码如下：varresult=newbyte[serialPortl.BytesToRead]；//缓存区大小SerialPortl.Read(result,0,serialPortl.BytesToRead);从缓存区读取数据
seriaIPortLDiscardInBuffer()；//W空缓存区
tempStream=Encoding.bTF8.GetString(result)；//转化为UTF8格式
string[]single=tempStream.SplitC/);//以为分割符分割数据for(inti=0；i &&single[i].EndsWith(”=”))｝〃验证每一个分割的数据包的格式是否完整
if(tempStream.Length!=7II!tempStream.EndsWith(tt="))｛•••)〃数据合法时进行对数据包分割
tempStream=tempStream.Substring(0,6);〃再次分割得到需要的数据
if(!App.IsNumeric(tempStream))｛…｝//验证是否为数字
for(inti=tempStream.Length-1    >-1;i一一)｛tl+=temp-
,Stream[i].ToString()；｝//取倒序得到最终重量数据
经过以上对数据过滤即可得到正确的重量数据，递交给上层的称重管理系统处理后以浮点型数据格式存储到数据库中。但由于地磅的表面积较大,大风天气会出现获取到的数据不稳定的情况，若系统检测到重量数据不停地在某个数据间浮动则系统不能称重,以免引起纠纷，只有当获取的数据稳定在某个数据上时系统自动解除锁定可以称重或进入手糸模式。利用输入输出接口卡的动态链接库中提供的函数同步釆集到光隔开关的状态，当车辆未完全停在磅台上时，前后左右4对红外对射器红外线会未被阻断，此时称重管理软件处于锁定状态,同时大屏幕提示“车辆未停好”，并且不能采集仪表数据。
3红外定位子系统
系统配备4对型号为:YK-QH3-X三光束红外对射的红外对射装置，分别安装在磅台的前部、后部，和左右两侧，如图2所示气当车辆未完全停在磅台上红外对射器的接收端不能接收发送端发出的红外线，计算机利用输入输出接口卡的动态链接库中提供的函数同步釆集到光隔开关的状态，当车辆未完全停在磅台上时，前后左右4对红外对射器红外线会未被阻断，此时称重管理软件处于锁定状态，同时大屏幕提示“车辆未停好”，并且不能釆集仪表数据。

图2红外定位于系统示意图

Fig.2Schematicdiagramoftheinfraredpositioningsubsystem

4视频监控子系统
地磅房配备了4台海康威视DS-2AF1-535-B型的摄像头，分别安装在磅台的前部、后部、上部和磅房外侧。司称员通过软件可观看车辆上磅情况、车辆的车牌号、革斗里有没有其他物品，领导也可通过网络远程监看现场。系统将称重现场的视频录制下来通过网络保存到视频服务器上，同时软件结合在称重流程的控制下，可在适当时候对称重现场进行多次多角度抓拍，抓拍图像与称重数据一同保存在数据库，以便产生纠纷时提供有效的证据。
称重汽车牌照自动识别技术主要是因为收粮期间交粮车辆会大量排队称重，为防止部分车辆错误称量造成混乱而设计。对于部分无牌农用车辆该功能不启动。待车辆停在适当位置后，摄像机抓拍一张图像，先对图像进行预处理，包括RGB图像的灰度化、灰度拉伸，再通过基于CA5DA与Bemsen的二值化改进算法对车牌图像进行快速有效的二值化处理，然后采用了基于边缘检测的车牌校正方法,对车牌图像进行倾斜校正。最后对校正的车牌进行字符分割，根据车牌字符的排列规律和字符的儿何特征，釆用基于投影的号符分割改进算法实现车牌字符的准确分割和识别气
经过以上步骤得到正确的车牌号码后随重量数据一起存入数据库，当车辆去皮重时，车牌号匹配系统将识得的车牌号提交给称重管理系统，称重管理系统根据这个车牌号从SQLSERVER2008数据库中査找匹配信息，若成功匹配则进入正常称重模式，若匹配失败则不匹配并进入锁定状态，必须清除锁定原因后方可正常称重，或者进入超级管理员权限解除锁定来排除车牌号由于磨损或过于模糊不能正常识别的情况。
5系统操作
操作人员首先打开称重管理系统登录界面，系统将首先自动连接数据库服务器，然后由司称员输入用户名及密码，在输入正确的情况下才能进入系统。在默认情况下，系统将自动读取安装目录下的xml配置文件中的信息完成串口的连接。若连接成功，此时系统自动生成单号,格式为年月日加一个5位数的自增序号，如2011101100003则表示2011年10月11日的第3辆车的称重信息，若失败则弹出报警提示信息。称量时系统通过下位机称重模块完成车辆的称重，并将毛重、皮重、净重等重量信息通过串口传送至上位机;软件完成毛重.皮重、净重等数据完整性判断后,获得称重结果，最后通过最终的扣量算法得到最终的净重，扣量主要包括杂质扣量和包装扣量，打印、保存相关数据.完成称重。总扣量的计算公式为:总扣量=（毛重-皮重）x扣量+加扣量+包装扣量规格x包装个数。净重的计算公式为：净重=毛重-皮重-总扣量。基本操作流程如图3所示。该系统若触发预先设定的作弊嫌疑因素，整个称重系统进入报警模式，必须清除所有报警因素才可进入正常称重模式。

图4称重管理系统操作界面图

Fig.4Weighingsysteminterfacediagram

图4为称重管理系统界面，图中显示了收购称重的称重界面，码单号为系统自动生成，质检单号、品种、扣量、入仓号、品种、车牌号、单位或姓名均来自质检部。当车牌号匹配子系统釆集到的车牌号与质检部的车牌号相同时允许称重，否则要进入手动模式。对于部分小型农用车没有车牌号，质检部按序号拟定车牌号格式为:-xxxx,“x”为当天的第几辆车，若没有四位数则用“0”补全为四位数，若出现相同的车牌号，系统将提示并给出建议车牌号。
统计报表使用VS.NET2008中自带的RDLC报表系统完成，它具有优秀的客户端处理能力。主要包括时间报表和车辆报表两类。其中时间报表主要是日报表，它记录一天的所有称重记录的详细信息，以便供有需要的部门查阅，在收购稻谷期间，通常领导也依据日报调整律时的收购价格，如图5所示。车辆报表主要是记录的备案，比如车辆的皮重发生大幅度变化时,此车很可能存在作弊行为，为企业严格管理带来了方便。所有报表可以自由汇总打印，全部动态生成各种需要的数据。

图5数据査询报表界面Fig.5Outputofweighingdatareport
6结语
本文结合多种技术设计,实现了一套粮食企业称重解决方案。基于图像技术的辅助手段有效提高了反作弊能力和降低了出错机率。同时专门针对粮食企业收购时存在的多种问题，如车辆集中称量和车辆型号复杂等做了优化。整个系统具备良好的兼容性和稳定性，能够准确、可靠和方便地实现整个称重流程，有效防止了管理漏洞。此系统现已在某企业中运行，提髙了生产效率，具有较大地实际应用参考价值。

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