新上海一号煤矿智能运销管理系统建设
的探索与应用
摘要：煤矿开采与运输等受技术和管理理念影响，导致煤矿企业生产效率下降，在激烈的市场竞争存在着过大的压力。再者，煤炭运销环节人为干扰因素过多，缺乏统一的管理标准，导致煤矿企业创新发展举步维艰。本文基于现代技术手段，设计一套煤矿智能运销管理系统，整合运销管理多个环节，推动实现智能化管理。
关键词：智能运销管理；过程监控；图像监视；防作弊；车辆管理 引言
智能运销管理系统由自动化系统和信息化系统两部分组成。通过物联网技术、计算机技术、自动控制技术、监控技术完成日常运销作业流程控制和运销数据信息的管理，整个流程数据进行共享且进行相互监管，达到减人增效。
一、项目建设主要目标、原则和功能 （一）项目建设预期目标
通过智能运销管理系统的实施，实现对从“进门—空磅--重磅--出厂”的整体煤炭发运管理。智能运销管理系统应达到建设目标：
1.通过建立规范的煤矿运销远程管理系统标准，实现煤炭营销统一管控，规范管理；
2.实现煤炭运销的现场管理功能，实现对各称重终端的实时监管，包括数据监管、视频监管等，满足对煤炭计量的自动化、智能化、以及防作弊的需求；
3.将信息化与自动化有机结合，使管理信息数据有效指导生产作业，生产作业数据回馈辅助管理决策；
[1]
4.煤炭运销现场管理系统可以与上级系统相对接，进行数据交互的功能或接口；提供和集团公司运销系统的接口，实现数据实时上传、下达。
5.实现煤炭称重数据的规范化报表展示，通过定制化的报表将企业整体的煤炭计量数据以表格、图形、曲线等方式进行展示，提高企业运营管理效率。
（二）项目建设原则 1.基本原则
系统满足煤矿煤炭运销管理的需求。按照规定时间和范围完成系统建设目标，并保证系统的安全性、可用性、扩展性、稳定性。在实施的过程中，要始终本着“实用为本”的原则，认真进行需求分析，确保系统适合业务流程的需要。在采用和引进先进技术时，应充分考虑实际情况，不盲目求“高、精、尖”。
2.可扩展原则
系统设计时，在保证系统先进性的同时，选择具有良好扩展性的系统构架，以及具有扩展和升级能力的设备，以保证系统的可扩展性；应用系统运行平台具有可扩展性及良好的外部接口，为适应未来业务发展的需求而具备较高的灵活性
[3]
[2]
。
3.安全为先的原则
对于涉及到生产安全、人身安全、数据安全的相关设备和代码，具有从不同
的层次的保障措施，建立完善的安全机制。
4.可靠性原则
要保证系统运行可靠，在设计时关键部位采取先进可靠的容错技术，并具有备份措施，从技术上保证系统的可靠性。
（三）项目主要建设内容
1.建设基于统一平台的运销管理系统。系统主要包括生产过程监控、信息管理两部分。生产过程监控和信息管理的数据相互融合，实时更新。
2.生产过程监控主要包括运销计划、客户、煤种、车辆的管理，自动计量管理、进出门岗管理等运销作业的全流程监督。
3.信息管理主要包括车辆管理、客户管理、统计报表管理、实时生产信息管理、操作员管理、报警信息管理等功能。
4.建设运销专用工业网以太网。实现各岗位作业点及管理部门的无缝信息传递，实现和上级管理部门的信息有效交换。
5.建设图像监视系统。具有关键岗位点及车辆途径的全流程图像监视，具有监视图像的存储、回放、查询功能。
（四）系统功能
建立煤矿运销管理系统,规范企业煤炭运销管理，系统实现下计划、进出门、煤炭称重统一管控；实现运销生产数据的查询统计、分析，报表打印导出等功能；建立运销作业全流程防作弊系统，其包括视频监控、红外定位、道闸、稳定曲线、车辆识别（RFID）等功能；系统应具有极高安全性、稳定性、可移植性、扩展性、兼容性和实时性，留有与上级接口的功能，并具有信息校对功能，确保销售和发运数据的准确性，完整性。
具体要求为：
1.实现对车辆车牌号的自动识别，包括车辆RFID自动识别及车牌号抓拍自动识别，并实现两种识别方式的匹配验证；
2.实现称重计量模式，司机进行自动过磅、过磅员对过磅监管等功能； 3.实现煤炭发运数据的统计查询报表管理；
4.当因系统故障不能实现远程过磅或远程装车时，不能中断煤炭发运工作，系统应能在各岗位就地进行操作，并且待系统恢复正常时，就地操作产生的生产数据能上传到系统服务器中，形成完整的运销数据记录；
5.要求规范数据结构与数据接口，满足上传集团公司集成对接的要求，实现与集团公司煤炭运销管理系统的数据接口。
二、技术方案
（一）汽车装运生产流程
表1 运销作业流程表
场合 岗位 运销作业流程 进门岗 • 车辆审核——根据识别的车号，审核车辆是否合法。 • 当车辆到达空磅前，通过RFID识别判断车辆是否可以过磅，通过现场LED进行显示。 汽车装运 空磅 • 系统判断通过后，司机下车前往自动称重一体机进行确认、自行过磅。根据需求进行打印流转小票。 • 系统判断不能通过，司机需要到计量一体机进行查看具体的原因，例如计划不够，或车辆没办进门手续等。 • • 如果属于新车（未贴RFID卡），司磅员进行新车录入。 设备具有断网模式。网络出现问题能单独工作。 • 当车辆到达重磅前，通过RFID识别判断车辆是否可以过磅，通过现场LED进行显示。 • 系统判断通过后，司机下车前往自动称重一体机进行确认、自行重磅 过磅，同时打印出矿单。 • 系统判断不能通过，司机需要到计量一体机进行查看具体的原因，例如没过皮重等。 • 设备具有断网模式。网络出现问题能单独工作。 出门 审核出矿单，盖章放行！ 客户 进行发运计划与车辆的绑定。（备注：或者客户报送车辆由矿管理员进行绑定） （二） 系统组成
智能运销管理系统由自动化系统和信息化系统两部分组成。自动化系统又有门岗子系统、自动称重子系统。自动化系统（以下简称前台）完成日常运销作业流程控制，信息化系统（以下简称后台）完成运销数据信息的管理，前台后台有
机结合，后台数据直接参与前台的生产控制。完成各种信息的汇总和查询、统计。管理部门可通过授权远程登录系统进行信息查询。
（三）系统结构
智能运销管理系统结构图如下所示。图中： 1.服务器、硬盘录像机等核心设备设在磅房。 2.设立星型网络，视频信息、业务信息、分开接入。
图1 系统结构图
（四）生产视频监控
生产视频监控设备将布置在门岗、磅房、以及道路上，实现整个运销流程全方位无死角监控。
（五）进出门车辆管理 1.进矿流程 •
如果新车（未贴RFID），LED提示车辆到磅房进行绑定RFID天线，并且录入车辆信息。
•
如果已存在有效的RFID天线，系统自动读取车辆信息。审核通过，抬杆放行。
2.出矿流程
车辆过完重磅后（自动打印出矿单），到达门岗后进行验单盖章放行。 （六）车辆识别和计量防作弊 1.车牌识别系统与电子标签（RFID）
设置RFID标签进行车辆自动识别，目的是彻底杜绝更换车牌作弊方式。该作弊方式采用不同皮重的外观相像车辆互相交换车牌，达到增加或者减少货物净重的目的，这种作弊方式隐蔽，会给企业造成不小的经济损失。
每辆车核发一个一次性RFID电子标签并记录下原始皮重，一次性电子标签靠自身胶层粘贴于汽车前风挡，粘贴牢固，如果撕揭电子标签，电子标签会损毁。RFID 技术具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点、可以不停车自动监测车号。
车辆驶入识别区后车号自动被识别并输入系统，进门、空磅、装载、重磅、出门各环节对车辆均以RFID进行标识。远程称重系统和远程放仓系统可以实时得到车号识别结果，不同系统协同工作，整个业务处理流程化、网络化、一体化。有效防止交换车牌作弊，防止错装煤种。
2.空车称重防作弊模块
对卡车记录车型、标准皮重和允许偏差范围等数据，称皮重后由服务器端车辆皮重防作弊模块自动比对该次皮重、标准皮重，如果误差范围超过正常情况，系统发出皮重不准的报警，并程序自动锁定不允许过磅员对该车辆进行称重。由于系统采用数据库技术处理自动处理皮重信息，每次过磅都核对标准皮重，彻底杜绝皮重作弊方式。
[4]
防止利用空车皮重作弊、有效防范大小车互换车牌号、利用遥控器改变车皮重的现象，车辆的首次空车称重数据和车辆图像将被系统自动保存，作为该车标准自重，下次再称重时将由系统自动对比实际空车皮重和标准自重的差异，称重数据的偏差范围一旦超出系统设定的警戒值，系统会自动告警，如图2所示为皮重作弊告警示意图。
图2车辆皮重作弊示意图
3.红外线车辆定位
进行红外线车辆定位目的是彻底杜绝车辆不完全上秤或者多台车辆同时上秤的作弊方式。该作弊方式采用不完全上车或者多台车辆同时上秤，达到增加或者减少货物净重的目的。采用红外线定位技术可以彻底杜绝车辆不完全上称和多台车辆同时上称作弊方式。
4.电磁干扰称重作弊行为
电磁干扰作弊也称遥控作弊。遥控作弊可在车辆未停稳，仪表数据还在跳变时就直接称重。或是直接对汽车衡的模拟传感器加装遥控装置，使其改变重量数据。
正常称重数据跳变由于传感器受到重力挤压引起电流值变化，数据跳变有个正常范围。即重量曲线的每个点斜率不会超过最大值M。加装遥控装置后导致称重数据跳变超过最大值M。针对这种情况，每次过磅，由服务器计算称重曲线的斜率，系统采用由称重软件检测数据是否在跳变，确保在某个时间段数据跳变平稳才能称重，否则予以报警并阻止称重。如图3所示为防遥控重量曲线示意图。
图3防遥控重量曲线示意图
5.称重过程
司机通过提示，下车到磅房所设的计量终端一体机上进行自动过磅，空磅根据需求打印小票，重磅自动打印出门过磅单。
（七）运销信息管理系统
以上几个子系统的相互协调工作即可以完成整个煤炭运销作业工作，但是数据处理及数据统计需要设置专门的运销信息管理系统，并由特定的管理模式、功能及数据格式。运销信息管理系统由运销业务管理、车辆管理、客户管理、计划管理、统计查询、日志管理、操作员管理功能设置等组成，能完全满足新上海一号煤矿运销业务工作的需求。
下面列举以前的工程案例中的几个重要的管理功能模块。这些都可在全智能运销管理系统运用。
管理计划是运销信息管理系统重要的组成部分，包含客户单位管理、销售计划管理、客户车辆管理、货物管理、煤炭称重管理、销售单据管理等多个管理功能模块。
图4管理计划示意图
运销信息管理系统的系统告警功能为不符合生产规划要求或是违反生产流程而由系统按照预定的设置自动弹出的警示信息，提示操作人员进行处理。系统告警包含非法车辆备案记录、车辆信息备案记录、车辆超重备案记录等多种信息。
图5系统告警示意图
报表统计是按统一规定的表格形式，统一的报送程序和报表时间，对本系统所涉及各种所需表单按照功能生产具有法律效应的报表。报表统计包含剩余量报表、物资销售日报表、计划量销售日报表、地销发运日报表、客户单位称重报表、物质名流向表、全部货物计划表、货物称重报表等多个报表功能块。
图6统计查询示意图
三、煤矿智能运销管理系统应用成果 （一）煤矿智能运销管理系统特点
系统与计算机网络形成联系，提高工作效率的同时，并具有很高的安全性。在运销管理期间，工作人员较少的参与其中，从而可保障煤炭价格、重量等不会发生作弊的现象。可存储大量的历史数据信息，操作界面易学易用，友好个性。
系统还可以为企业销售提供方案，按照统计的结果为工作人员制定工作方案提供借鉴。进出门系统可以很好的解决无牌照车辆进出区域的问题，并且还可以将大宗订单结算问题和长期购运积累问题解决。
（二）煤矿智能运销管理系统的应用效果
通过煤矿智能运销管理系统数据库可分析煤种生产、销售、装车发运、流向等级基本信息，对煤炭流量的港口信息快速作出反应，为煤炭运销工作提供指导。利用煤炭智能运销管理系统，可以以信息技术手段对月度销售、年度订货、煤款回收、每日执行、查询检索、统计分析等煤炭销售流程进行管理，企业领导人员可迅速对产品整个环节出现的问题予以了解和作出反馈，在最短时间调整生产经营策略，做好货源组织。
煤炭采购与销售的基础是拥有大量的订单，这就要求企业与客户之间要形成良好的合作关系，并保证客户的长期稳定性。煤炭市场对煤炭企业的个性化生产与销售产生影响，企业使用智能运销管理系统可对存货情况及时了解，以此作为基础开展个性化营销，强化企业在煤炭市场上的竞争力，为企业做好客户关系维护提供帮助。
利用系统数据库完成信息汇总，对重点欠款用户进行监控与掌握，回收欠款，避免出现拖欠款项和恶性透支款项的行为。了解市场发展走向，在最短时间内对营销策略作出调整，避免出现任何经营性风险。通过掌握存货情况和订货情况对库存作出调整，尽可能的降低存货造成的风险，增加资金周转的速度和效率。
结语
在煤炭行业链条中，煤炭运销是最为关键的环节，通过煤炭运销可将行业生产、运输、销售等有机整合，提升企业效益。随着煤炭行业持续发展，以信息技术为手段，设计与研发煤炭运销管理系统可提高企业运营能力，增进员工工作中
[5]
效率、降低企业生产成本。课题设计完成的智能运销管理系统，整合视频监控、车辆管理、车辆识别、计量防作弊以及数据信息管理，可有效推动煤炭企业发展。
参考文献
[1]刘志勇.煤炭企业运销管理系统建设研究[J].财富生活,2021,(16):171-172.
[2]闫慧.煤炭运销系统实施对标管理的几点认识[J].内蒙古煤炭经济,2020,(18):74-75.
[3]张元刚.煤炭运销综合管理系统智能发运关键技术的研究[J].自动化技术与应用,2020,(05):154-159.
[4]安. 低碳经济背景下陕煤运销集团绿色营销策略研究[D].兰州理工大学,2020.
[5]谷海中.煤炭企业运销管理系统建设研究[J].科技经济市场,2020,(03):88-.
6
