T_GJSH 000019-2021 多面DWS系统通用技术规范.docx

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1、T/GJSH0000192021目次前言.II1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14系统架构.25硬件要求.25.1体积测量设备.35.2智能读码器.35.3全景相机.35.4动态秤设备.45.5工控机.45.6拉距段.45.7补码段.55.8整机.56软件要求.56.1软件系统功能.56.2设备接入.66.3数据融合.76.4存图.76.5包裹数据存储.86.6界面展示.87通信要求.97.1DWS系统与物流业务系统通信.97.2DWS系统与后端分拣系统通信.97.3DWS软件和整机控制器通信.108试验方法.118.1试验环境部署.118.2试验条件.128.3功能测试.128.

2、4性能测试.158.5安全测试.158.6稳定性测试.158.7通信测试.15附录A（资料性）DWS通货效率对应表.16A.1DWS通货效率对应表.16附录B（资料性）DWS测试规范.17B.1DWS测试规范.17附录C（资料性）测试包裹配方要求.19C.1测试包裹配方要求.19IT/GJSH0000192021多面DWS系统通用技术规范1范围本文件规定了多面DWS系统的系统架构、硬件要求、软件要求、通信要求和试验方法。本文件适用于在转运中心将中小件的体积、重量、条码进行实时采集及融合上传的多面DWS系统。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注

3、日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB4943.1信息技术设备安全第1部分：通用要求GB/T7551-2008称重传感器3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1DWS系统dimensioningweightingscanningsystemDWS系统是融合多种机器视觉传感器和重力传感器，完成货物包裹的快速测量识别、融合分拣、存储追溯的自动化分拣转运智能设备。3.2动态秤dynamiccheckscale在测量过程中不需要操作者干预，就能按照预定的处理程序自动称量的衡器。注：动态秤常见于对预包装分立载荷进行在线自

4、动称量。3.3拉距段drawperiodDWS系统设计中，把包裹或集装容器拉开到系统设计间距的输送设备。3.4补码段complementparagraphDWS系统控制中，用于包裹或集装容器异常件处理的输送设备。3.5智能相机intelligentcamera在DWS系统读码应用中，将图像的采集、算法处理与通信功能集成于相机内，在相机端可输出读码结果。根据传感器的结构特性可分为智能面阵相机与智能线阵相机。3.6体积测量设备volumeofthecameraT/GJSH0000192021在DWS系统体积测量应用中，实时高效输出各种形状和材质的包裹尺寸及体积，为物流行业的量方计费、车辆调度等提供

5、数据支持。3.7全景相机panoramacamera在DWS系统中，利用大视场角镜头，获取更大视野，拍摄完整包裹图像的相机。4系统架构DWS系统由信息收集、数据处理与上传、传输线及控制设备三部分组成。系统架构见图1。快递系统DWS系统智能相机体积测量设备拉距段工控机整机控制器动态秤全景相机补码段信息收集数据处理与上传传输线及控制设备图1系统架构图信息收集部分由智能相机、体积测量设备、动态秤、全景相机组成，分别负责收集读码信息、体积信息、重量信息和全景图像；数据处理与上传部分由工控机组成，DWS软件运行在该工控机中，负责处理来自信息收集部分的数据，并向整机控制器下发控制指令。同时，DWS软件也负

6、责与外部系统对接，负责上传数据等；传输线及控制设备部分由拉距段、补码段和整机控制器组成，整机控制器负责向拉距段和补码段下发控制指令，控制拉距段和补码段的启停等动作，同时负责接收来自工控机中DWS软件下发的控制指令并反馈执行状态等信息。5硬件要求2T/GJSH00001920215.1体积测量设备5.1.1功能在包裹运动过程中，完成对包裹体积数据的测量工作，并将体积信息上传至DWS软件。5.1.2核心技术指标核心技术指标如下：a）适应最高线速：2m/s；b）激光安全等级：Class3B；c）数字接口类型：GigeEthernet等；d）规则件精度：10mm（分场景）；e）测量范围：150mm15

7、0mm30mm1200mm1000mm700mm（针对快递现场标准纸箱及麻袋）。5.2智能读码器5.2.1面阵读码器5.2.1.1功能在包裹运动过程中，完成对包裹前、后、左、右、上共5面的条码读取工作，并将读码信息上传至DWS软件。5.2.1.2核心技术指标核心技术指标如下：a）可读码制：code128，code39，QR，DM等；b）数据接口：GigabitEthernet等；c）测试件读码率：99%；d）真件读码率：96%；e）补码录入率：100%；f）视野范围：1000mm1200mm；g）景深：700mm。5.2.2线阵读码器5.2.2.1功能在包裹运动过程中，完成对包裹底面条码的读取

8、工作，并将读码信息上传DWS软件。5.2.2.2核心技术指标核心技术指标如下：a）可读码制：code128，code39，QR，DM等；b）数据接口：GigabitEthernet（1000Mbit/s）等；c）测试件读码率：99%；d）真件读码率：96%；e）补码录入率：100%；f）视野范围：1200mm。5.3全景相机5.3.1功能在包裹运动过程中，对包裹进行拍照，并将包裹的全景图片上传至DWS软件。5.3.2核心技术指标3T/GJSH0000192021核心技术指标如下：a）分辨率要求：600万像素；b）数据接口：GigabitEthernet（1000Mbit/s）等；c）图像：黑白

9、/彩色；d）视野范围：1200mm；e）图片大小：1M；f）水印：添加时间、条码、重量、体积水印等。5.4动态秤设备5.4.1功能动态秤位于DWS系统中部，在包裹或集包件通过动态秤的过程中完成称重，并将重量信息上传到DWS软件。5.4.2核心技术指标根据不同场景需求，动态秤可采用单秤、双秤设备。a）秤仪表：1)支持现场机械频率测试，可以根据机械频率自动调整滤波；2)支持网口通讯，MODBUS-RTU通讯方式，方便以后的组网；3)有现场容错能力，支持空秤自动清零；4)支持异常报警，支持通讯异常诊断字节：包括自动清零失败，间距过短，AD异常，称重传感器异常提示；5)称重接入信号：单秤1路，双秤2路

10、。b）传感器等级：1)动态秤应采用固有线性好、准确度高、自然频率高、动态性能好、防尘、防水、防电磁干扰性能好、抗侧向和偏心载荷能力强的称重传感器；2)采用应变式称重传感器时，精度不低于C3，防护等级不低于IP67；3)允许使用温度范围不小于-35+70；4)满足GB/T7551的要求，且通过型式评价及防爆认证的产品。c）传感器附件：支持高度调节功能，可根据机械偏差进行校准四点平衡。d）测量范围：0.1kg60kg。e）测量精度：常规重量偏差50g。5.5工控机5.5.1功能工控机中运行DWS软件，通过DWS软件，完成智能相机、体积测量设备、动态秤、全景相机的信息收集工作，进行数据的融合处理工作

11、，并与整机控制器完成控制指令的交互动作。5.5.2核心技术指标核心设备指标：a)CPU：i53代及以上处理器；b)内存：8G及以上；c)网口：至少3个千兆网口（需配置交换机）；d)接口：至少2个串口、4个USB口；e)硬盘：128G。5.6拉距段核心技术指标如下：4a)载荷不小于60kg/m（可静止启动）；a)载荷不小于60kg/m（可静止启动）；T/GJSH00001920212b)输送机应有防胶带跑偏措施，单边最大跑偏量不大于10mm；c)设备运行时，不能有肉眼可见的振动；d)装有活动脚杯，可调范围50mm，脚杯固定孔需超出输送线宽度，以能垂直放下一把标准冲击钻为标准；e)启、停加速时间不

12、大于300ms。5.7补码段核心技术指标如下：2b)输送机应有防胶带跑偏措施，单边最大跑偏量不大于10mm；c)设备运行时，不能有肉眼可见的振动；d)装有活动脚杯，可调范围50mm，脚杯固定孔需超出输送线宽度，以能垂直放下一把标准冲击钻为标准；e)启、停加速时间不大于300ms。5.8整机5.8.1效率要求连续运行724小时，效率宜满足附录A的规定。效率根据包裹尺寸，运行速度，动态秤的长度等进行因素设计。5.8.2安全要求5.8.2.1设备应具有可靠的安全防护措施，驱动部分应设有防护罩或盖板，在有碍人身安全的地方应有明显的警示标志，以确保操作人员及物品的安全。5.8.2.2设备任何部位不能有易

13、造成人员或物品划伤、破损的毛刺和尖角，若人经常碰触、致极易受伤的突出部位应包裹柔性材料，并牢固配备醒目提示标志。5.8.2.3设备应有可靠的接地保护措施。5.8.2.4系统启动、停机、或紧急停机、满载启动应可靠。启动时应有声光告警，具有缓慢启动功能。5.8.2.5当设备因断电、故障告警、或其它原因而非正常停机时，系统保护原有数据信息时间应不少于30分钟；在设备恢复正常时能接续原状态连续运行，并能对已在机上，尚未分拣进入格口的在途快件提供自动进入收容格口的解决方案。5.8.2.6当设备发生不同故障时，应有相应告警提示形式；遇危险性故障时，还应有自动保护措施。5.8.2.7电器及导线无裸露现象，需

14、防鼠的部位采取必要的防鼠措施。5.8.2.8设备应有过载、过热、过流、短路、缺相、相序保护功能，电控等关键部位应具有阻燃功能。5.8.2.9应在合理位置设置适当数量的紧急停机开关；紧急停机时应有告警指示。5.8.2.10控制开关应接入安全电压回路。5.8.2.11设备应设安全检修状态开关。5.8.2.12信息技术设备的安全性要求应符合GB4943.1中的规定，并在技术应答书中做出描述。5.8.3稳定性要求系统连续运行724小时，系统应稳定运行。6软件要求6.1软件系统功能软件系统功能如图2所示。5T/GJSH0000192021DWS软件数据融合数据过滤存图包裹图存储包裹数据融合包裹面单图存储

15、存图质量包裹数据存储历史数据存储界面展示包裹数据展示日志模块运行状态版本信息覆盖存图图片水印设备接入用户手册远程升级工业相机接入智能读码器接入体积测量设备接入重量称接入图2软件系统图6.2设备接入6.2.1工业相机接入工业相机接入应符合以下要求：a)具有GigE等标准协议工业相机的接入功能，即支持工业相机的连接，图像采集；b)具备修改GigE等标准协议工业相机配置参数功能，即支持对工业相机帧率、曝光、增益、gamma值等图像参数进行修改；c)具备支持多路GigE标准协议工业相机接入功能，即同时支持多路相机图像采集功能；d)具备工业相机图像读码算法，即解析图像中条码，识别一维码与二维码功能；e)

16、具备图像算法参数调整功能，支持对算法参数进行修改；f)具备全景相机功能，即工业相机可作为全景相机使用，采集图像可作为包裹全景图使用；g)具备延时抓图功能，即可设置抓图时间进行延时图像采集。6.2.2智能读码器接入智能读码器接入应符合以下要求：a)具备智能读码器接入功能，即支持智能读码器的连接，图像采集，读码信息采集；b)具备修改智能读码器配置参数功能，即支持对智能读码器帧率、曝光、增益、gamma等图像参数进行修改；c)具备支持多路智能读码器的接入功能，即支持同时进行相机图像采集与读码信息采集功能。6.2.3体积测量设备接入6T/GJSH0000192021体积测量设备接入应符合以下要求：a)

17、具备接入体积测量设备功能，支持双目相机，线激光相机等设备接入，支持相机的连接，图像采集，体积数据采集；b)具备3D算法功能，即通过体积测量设备的图像信息进行体积数据分析，得到体积数据。6.2.4重量称接入重量秤接入应符合以下要求：a)具备接入标准重量秤的功能，支持采集重量秤数据采集；b)支持重量秤协议修改功能，即可修改协议参数实现不同协议要求；c)支持多种方式通信协议，支持串口，TCP等接收重量数据功能。6.3数据融合6.3.1数据过滤数据过滤应符合以下要求：a)具备条码过滤功能，即支持正则表达式过滤条码信息；b)具备重量过滤功能，即支持阈值过滤重量信息；c)具备体积过滤功能，即支持阈值过滤体

18、积信息；d)具备过滤规则导入功能，即支持外部导入规则文件。6.3.2包裹数据融合包裹数据融合应符合以下要求：a)具备多条码拆分功能，支持将多相机采集的条码信息拆分处理；b)具备融合重量数据功能，即将重量数据绑定包裹信息；c)具备融合体积数据功能，即将体积数据绑定包裹信息；d)具备全景图数据匹配功能，即将全景图数据绑定包裹信息；e)具体整包融合功能，即将所有数据整合成包裹数据；f)具备融合时间配置功能，即支持配置融合时间区间；g)支持配置融合匹配开关，即可开启或关闭重量匹配，体积匹配功能。6.4存图6.4.1包裹图存储包裹图存储应符合以下要求：a)具备存储包裹面单原图功能，即存储读码相机采集并解

19、码的图片信息；b)具备存储包裹全景图功能，即存储全景相机所保存的图片信息；c)应支持原图、全景图存图路径可自定义，即可手动选择所需要存储图片的文件路径；d)应支持原图、全景图名称可自定义，即可自定义存图命名，可使用条码、重量、体积、时间信息自由组合命名。6.4.2包裹面单抠图包裹面单抠图应符合以下要求：a)具备包裹面单抠图功能，即可对包裹原图进行面单扣取；b)具备包裹面单抠图存储功能，即可对所扣取的面单图片进行本地存储；c)应支持面单抠图存图路径可自定义，即可手动选择所需要存储图片的文件路径；d)应支持抠图名称可自定义，即可自定义存图命名，可使用条码、重量、体积、时间等信息自由组合命名。6.4

20、.3存图质量7T/GJSH0000192021存图质量应符合以下要求：a)具备存图质量可选择功能，即存图质量分为多级可选择，每个级别对应其不同存图文件大小，文件最大不大于1M；b)应支持jpg等图片格式，即存图编码格式为jpg等。6.4.4覆盖存图覆盖存图应符合以下要求：a)具备存图覆盖功能，即存图磁盘满时可自动删除历史图片，存储新的图片信息；b)应支持覆盖存图可配置功能，即存图的最大时间可配置，存图最大数量可配置，最小支持存储30天。6.4.5图片水印图片水印应符合以下要求：a)具备包裹图像可叠加水印功能，即在包裹图像中生成自定义水印信息；b)支持图片水印位置可配置功能，即可指定水印在图像中

21、的位置信息；c)支持图片水印的字体大小可配置功能，即支持自定义图片水印字体大小；d)支持图片水印的颜色可配置功能，即支持自定义图片水印的字体颜色；e)支持图片水印信息自定义功能，即可自定义输入水印的相关信息生成图片水印信息。6.5包裹数据存储6.5.1历史记录存储历史记录存储应符合以下要求：a)具备存储包裹数据功能，即存储包裹条码、重量、体积、存图路径、上传状态，扫描时间相关信息；b)支持存储记录存储数量可配置功能，即可配置可存储的包裹信息数量，最小支持10W条数据或30天；c)支持历史数据导出功能，即可导出历史数据至指定文件中；d)支持条件查询历史记录功能，即可指定时间、条码、重量、体积数据

22、查询包裹相关信息。6.5.2日志模块日志模块应符合以下要求：a)具备日志存储功能，即存储软件运行日志信息；b)具备日志存图大小限制功能，即最大存储500M日志信息。6.6界面展示6.6.1包裹数据展示包裹数据展示应符合以下要求：a)具备展示包裹信息功能，即展示包裹图片、条码、重量、体积、上传状态相关信息；b)具备包裹列表信息展示功能，即展示历史包裹数据列表；c)具备读码数量展示功能，即展示运行过程中条码总数；d)具备识别率展示功能，即展示当前运行过程中的识别率信息。6.6.2运行状态运行状态应符合以下要求：a)具备显示相机状态功能，即显示当前相机的连接状态，正常与异常；b)具备展示磁盘状态功能

23、，即显示当前磁盘的使用状态；c)具备展示软件运行时间功能，即显示当前软件的使用时间；8T/GJSH0000192021d)具备外设运行状态展示功能，即显示外设的运行状态。6.6.3版本信息版本信息应符合以下要求：a)具备展示当前软件版本信息功能，即显示当前软件的版本相关信息；b)具备展示当前算法版本信息功能，即显示当前算法的版本相关信息。6.6.4用户手册应具备用户手册功能，即用户可查询用户手册了解软件相关功能与操作方法。6.6.5远程升级远程升级应符合以下要求：a)具备增量升级功能，即针对升级文件进行增量更新；b)具备批量升级功能，即可批量升级软件。7通信要求7.1DWS系统与物流业务系统通

24、信7.1.1基本要求系统与物流业务系统的数据通信是通过消息交互来实现。消息交互中的数据单位均采用国际单位制。数据格式宜采用JSON格式。7.1.2系统与物流业务系统通信实现方式系统与物流业务系统的接口消息交互实现方式，可采用的接口方式如下：a)报文通信接口(TCP/IP、UDP协议等)；b)WebAPI服务接口(HTTP、REST等)；c)WebService服务接口。注：包括但不限于以上三种。7.1.3系统与物流业务系统通信数据要求7.1.3.1系统上传至物流业务系统的数据a)系统上传至物流业务系统的数据包括：1)包裹条码；2)包裹重量；3)包裹体积（包含体积、长、宽、高）；4)扫描时间。b

25、)依据应用场景，系统上传至物流业务系统的数据还可包括：1)包裹图片；2)流水线编号；3)扫描员编号。7.1.3.2物流业务系统反馈的数据物流业务系统反馈的数据包括：a)包裹是否准入；b)包裹分拣信息（可为三段码、格口）。7.2DWS系统与后端分拣系统通信9T/GJSH00001920217.2.1系统与后端分拣系统通信实现方式系统与后段分拣系统的接口消息交互实现方式，应采用网络报文通信接口(TCP/IP协议等)。7.2.2系统与后端分拣系统通信数据要求7.2.2.1系统发送至后段分拣系统的数据系统发送至后段分拣系统的数据包括：a)格口信息、包裹条码信息；b)心跳回复信息。7.2.2.2后段分拣

26、系统发送至系统的数据后段分拣系统发送至系统的数据包括：a)格口确认回复信息（应包含格口、包裹条码信息）；b)心跳信息。7.3DWS软件和整机控制器通信7.3.1系统与整机控制器通信实现方式系统与整机控制器的接口消息交互实现方式，一般有以下几种：a)网络报文通信接口（TCP/IP协议等）；b)物理报文通信接口（485串口等）。7.3.2DWS软件和整机控制器通信指令不同模式的切换和使用，整机控制器需要与DWS软件进行数据交互，指令包括上位机发送给整机控制器信号和整机控制器发送给上位机应答信号，建议指令包括如下：a)直通/工作指令及应答：切换直通和工作模式信号；b)启动/停止指令及应答：包裹正常/

27、异常处理信号；c)复位指令及应答：动态秤恢复正常运行信号；d)心跳指令及应答：通讯监控信号。7.3.3DWS软件和整机控制器交互逻辑图DWS软件与整机控制器交互逻辑图见图3。10T/GJSH0000192021开始包裹触发相机光电融合包裹信息（条码、重量、体积）包裹信息是否正常否发送停止指令是重量体积信息是否正常否人工处理是人工补码人工复位上位机发送启动指令结束上位机发送启动指令PLC发送复位指令图3DWS软件与整机控制器交互逻辑图DWS软件与整机控制器的交互逻辑及流程如上图所示，可适当根据实际使用场景增加或减少相应流程。8试验方法8.1试验环境部署根据第6章的软件功能要求，搭建测试环境，提供

28、可操作性的DWS系统环境。功能测试参考环境如图4所示。111800mm1800mm拉距段异常处理段T/GJSH0000192021智能相机线结构光立体相机传送带运行方向动态秤图4DWS系统测试环境图8.2试验条件试验时应明确测试环境、工具、配置以及操作方法。应针对每一项测试设计相应的测试用例。应提供每项测试用例的判定通过标准。8.3功能测试8.3.1设备参数配置8.3.1.1工业相机参数配置接入符合GigE等标准协议的工业相机，可以正常连接，获取相机的能力集正确，可根据当前能力集正确出图，修改相机的帧率、曝光、Gamma等图像参数功能正确生效。接入相机后可按照配置进行出图，正常进行相机的断开操

29、作。8.3.1.2智能读码器参数配置接入符合要求的符合智能读码器，可以正常连接，获取的能力集正确，可正常出图以及输出识别到的条码信息，修改智能读码器的帧率、曝光、Gamma等图像参数功能正确生效，读码器按照配置进行出图，正常进行读码器的断开操作。8.3.1.3体积测量设备参数配置接入符合要求的标准协议线激光相机，可以正常连接，获取的能力集正确，可正常出图以及输出正确的体积信息，修改线激光相机的参数后可正确生效，正常进行相机断开操作。双目相机等相机的测试同线激光相机。8.3.1.4重量秤参数配置设置不同的通信协议如串口、TCP，可正常接入承重秤（包括单秤和双秤），修改不同的重量秤协议，能正确输出

30、重量信息。8.3.2数据获取测试8.3.2.1工业相机数据获取12T/GJSH0000192021接入指定型号的工业相机作为全景相机，查看接入正常，采集的图像正确，断开相机操作正常，配置不同的延时抓图参数，查看软件可按照配置的时间延时采图。8.3.2.2智能读码器数据获取输入符合5.2章节要求的不同码制的包裹，查看接入智能读码器后可以正确识别，查看图像以及条码信息采集正常，符合5.2.1.2及5.2.2.2章节的核心技术指标，接入单路以及多路的智能读码器系统运行正常，图像以及条码信息与读码器相对应。8.3.2.3体积测量设备数据获取输入符合5.1.2章节要求的不同体积的标准件包裹，查看正确标定

31、后的体积测量设备可以输出正确且稳定的体积，据一与预期的体积数致，符合5.1.2章节中的核心技术指标。输入不同材质、颜色、形状的包裹，查看体积测量设备可以正确输出体积。8.3.2.4重量秤数据获取输入符合5.4.2章节要求的不同重量的标准件包裹，查看重量秤可以输出正确稳定的重量信息，与预计的重量数据一致，符合5.4.2章节中的系统指标要求。输入不同类型、形状的包裹，查看重量秤可以正确输出重量。8.3.3数据融合测试8.3.3.1数据过滤设定不同的过滤规则文件，可以正确导入，导入后软件可正确使用该规则进行条码过滤，导入不同规则的正则表达式文件能正确生效，重复条码功能过滤正常。配置不同的重量阈值后，

32、重量信息可以根据配置的阈值正确生效。配置不同的体积阈值后，体积信息可以根据配置的阈值正确生效。8.3.3.2包裹数据融合查看输出的数据中融合正确，重量、体积、全景图可正确绑定包裹信息，整包融合，将所有的信息正确整合成包裹信息，与实际包裹信息一致。配置不同的融合时间，查看按照融合时间正确生效。配置启用重量/体积匹配功能，按照重量/体积进行融合匹配，在融合时间内有重量/体积时与条码匹配输出，无数据时提示无重量/无体积，超出配置的重量/体积范围提示重量/体积异常。配置关闭重量/体积匹配功能，不输出重量/体积信息。配置多相机环境，输入多条码包裹，采集后可正确进行拆分处理，无信息丢失。8.3.4存图配置

33、与验证测试8.3.4.1包裹图存储查看默认路径下正确保存包裹面单原图、全景图，图片分辨率、数量以及水印信息与实际预期一致。配置不同名称以及长度的存储图片的文件路径，查看该路径下是否正确保存原图以及全景图。配置条码、重量、体积以及时间的自定义组合的图片名称，查看原图以及全景图的名称与预期一致。8.3.4.2包裹面单抠图查看默认路径下正确保存包裹面单的抠图，查看抠图的内容正确，显示的为抠取后的图片。查看图片数量以及其他信息与实际预期一致。配置不同名称以及长度的存储图片的文件路径，查看该路径下是否正确保存面单抠图。配置条码、重量、体积以及时间的自定义组合的图片名称，查看面单抠图的名称与预期一致。8.3.4.3存图质量13T/GJSH0000192021配置不同的存图质量等级，查看存图的等级与配置是否一致，存图质量越高相同相机采图的图像越大，图像越清晰。查看最低等级的文件不高于1M。配置图像格式为jpg等，图像可正确保存，