CN110817483B - 一种列车装车站实时防偏载系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种列车装车站实时防偏载系统和方法，包括：分布在装车站的装车工位上或周围的多个位置传感器和质心传感器，各个所述的位置传感器与车厢位置计算装置连接，各个所述的质心传感器与车厢质心计算装置连接，所述的车厢位置计算装置和车厢质心计算装置与闸门溜槽控制器连接，所述的闸门溜槽控制器与车厢类型识别器、车厢信息存储器、卸料溜槽和卸料闸门连接。本发明通过在经过装车站的轨道上设置密集的传感器，对装载中的车厢在装载过程中的重量和位置进行实时检测，通过实时计算已经进入车厢的货物质心，并以此质心比对平衡车辆的装车状态，估算当前装车的平衡性，并根据长期情况实时调整装车量，达到自动平衡防止偏载的效果。

Description

一种列车装车站实时防偏载系统和方法

技术领域

本发明涉及一种列车装车站实时防偏载系统和方法，是一种机电自动化装载设备的自动化附加系统和方法，是一种散装货物的自动化装车站的附加系统和方法。

背景技术

近年来铁路大幅度的提速后，由于装车不准或者装载不均匀和运输中货物移位等原因，铁路不规范装载现象时有发生。尤其是在客观条件的限制以及经济利益的驱使下，铁路货车超载和偏载现象非常严重，造成车辆严重损伤，大大降低使用寿命甚至危及行车安全。车辆偏载对列车本身的技术状态和列车的运输安全都是一种直接的威胁，如果列车长期处于此种运行情况下，列车的车轮和车轴受力不均匀，长期处于疲劳状况，断轴、切轴、爬轨和列车的颠覆等事故就会发生。

现有的快速定量装车系统中没有配备防止装车偏载设施，通常情况下，装车时装车员以肉眼观看的方式进行偏载判断。由于视差作用无法判断准确，而且由于只能观测煤炭上表面轮廓，对于内部物料分布情况仍一无所知。因此识别装载车辆偏载的准确度和可靠性十分有限。目前有一些自动装车站配备检测是否超载或偏载的检测设备，但这些设备主要用于防止超载，并且都是在装车之后进行整车检测，检测出结果后再用人力或机械设备进行整改，效率低下，无法满足自动化装车快速、准确的要求。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本发明提出了一种列车装车站实时防偏载系统和方法。所述的系统和方法在装车过程中实时自动检测车厢的装载情况，并根据情况实时调整装车量，以达到自动平衡防止偏载的效果。

本发明的目的是这样实现的：一种列车装车站实时防偏载系统，包括：分布在装车站的装车工位上或周围的多个位置传感器和质心传感器，各个所述的位置传感器与车厢位置计算装置连接，各个所述的质心传感器与车厢质心计算装置连接，所述的车厢位置计算装置和车厢质心计算装置与闸门溜槽控制器连接，所述的闸门溜槽控制器与车厢类型识别器、车厢信息存储器、卸料溜槽和卸料闸门连接。

进一步的，所述的位置传感器是设置在钢轨腹板上的应变传感器。

进一步的，多个所述的位置传感器在钢轨上的分布为：在至少两节车厢的钢轨长度内，在左右轨道上均匀分布，各个所述的位置传感器之间的距离小于3米。

进一步的，所述的质心传感器是设置在钢轨下方的重量分布传感器。

进一步的，多个所述的质心传感器在钢轨上的分布为：在至少两节车厢的钢轨长度内，在左右轨道上均匀分布，各个所述的质心传感器之间的距离小于1米。

进一步的，所述的车厢类型识别器是车号识别装置或电子标签装置。

进一步的，所述的车厢位置计算装置、车厢质心计算装置、车厢信息存储器集成在一个处理器中，所述的处理器或者单独设置或者集成在装车站的控制系统中。

一种使用上述系统的列车装车站实时防偏载方法，所述方法的步骤如下：

预计算过程：

步骤1，收集车厢资料：收集各种常用铁路车厢的信息，包括：车厢类型编号、车厢的长宽高尺寸、车轮转向架位置尺寸，将这些信息存储在车厢信息存储器；

步骤2，计算理想质心分布曲线：根据收集的各种车厢的信息，计算各种车厢在装车过程中的理想装车状态下的质心变化分布曲线，即理想质心分布曲线，并记录在车厢信息存储器；

装车过程：

步骤3，识别车厢类型：对到达装车站入口处的车厢进行车厢类型识别，确定车厢的型号，从车厢类型存储器中提取该型车厢的信息，包括车厢的长宽高尺寸、车轮转向架位置尺寸及理想质心分布曲线；

步骤4，计算车厢实时位置：车厢位置计算装置不断的接收各个位置传感器发来的车厢实时位置信号，精确的计算出车厢的当前位置，并将车厢当前位置发送给闸门溜槽控制器；

步骤5，绘制车厢的当前质心分布曲线：车厢质心计算装置不断接收各个质心传感器发来的车厢实时质心信息，精确绘制出当前质心分布曲线，并将当前质心分布曲线发送给闸门溜槽控制器；

步骤6，比较：将当前质心分布曲线与理想质心分布曲线进行比较，如果当前质心分布曲线与理想质心分布曲线重合则进入步骤7，如果当前质心分布曲线低于理想质心分布曲线则进入步骤8，如果当前质心分布曲线高于理想质心分布曲线则进入步骤9；

步骤7，前质心分布曲线与理想质心分布曲线重合：维持溜槽的卸料角度和卸料闸门开度；

步骤8，当前质心分布曲线低于理想质心分布曲线：将溜槽伸缩段抬高，同时增加闸门开度；

步骤9，当前质心分布曲线高于理想质心分布曲线：将溜槽伸缩段降低，同时减少闸门开度；

重复步骤4~9从装载一节车厢开始直至一节车厢装载结束。

本发明产生的有益效果是：本发明通过在经过装车站的轨道上设置密集的传感器，对装载中的车厢在装载过程中的重量和位置进行实时检测，通过实时计算已经进入车厢的货物质心，并以此质心比对平衡车辆的装车状态，估算当前装车的平衡性，并根据长期情况实时调整装车量，达到自动平衡防止偏载的效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的实施例一所述的系统结构示意图；

图2是本发明的实施例二、四所述应变传感器和重量分布传感器的安装位置示意图；

图3是本发明的实施例八所述方法的流程图。

具体实施方式

实施例一：

本实施例是一种列车装车站实时防偏载系统，如图1所示。本实施例包括：分布在装车站的装车工位上或周围的多个位置传感器1和质心传感器2，各个所述的位置传感器与车厢位置计算装置3连接，各个所述的质心传感器与车厢质心计算装置4连接，所述的车厢位置计算装置和车厢质心计算装置与闸门溜槽控制器5连接，所述的闸门溜槽控制器与车厢类型识别器6、车厢信息存储器7、卸料溜槽8和卸料闸门9连接。

本实施例所述系统适用于可以用铁路快速定量装车站装运的各种散状物料，包括煤炭、粮食、矿石等物料。本实施例所述的装车站是一种自动化装载设备，卸料溜槽和卸料闸门是装车站的一部分，其控制原本有装车站的控制系统负责，只是本实施例通过一些传感器和控制过程在装车过程中微调卸料闸门和卸料溜槽，以达到装车均匀防止偏载的目的。

本实施例所述的系统在铁路快速定量装车站装车时实时反馈出车厢内物料重量的分布状况，并根据物料分布情况进行实时地决策，控制装车站的卸料溜槽和卸料闸门达到预设的装车目标。

本实施例所述系统的工作原理是，通过位置传感器和质心传感器对车厢内正在装车的物料分布进行实时检测，将检测的结果与预先存储的理想质心分布曲线作对比，以做出调整卸料溜槽和卸料闸门的控制决策，之后通过控制卸料溜槽的提升高度或卸料闸门的开口大小，实现对物料堆积位置和物料流量的控制，达到防止偏载的装车效果。

本实施例主要使用三种传感器，车厢类型识别器、位置传感器和质心传感器。

要防止装车偏载，首先要知道车厢的尺寸大小以及特点才能进行防止偏载的计算。车型的长、宽、高三个特征影响了车内的容积，一般散装物料装车时需要将物料均匀分布在车厢内，前后与左右因物料堆积角的问题，会自然形成一个堆角，前后与左右的堆积角应当大小相同，保证车辆不会出现偏载的问题。因此车型所对应的物料堆积形态是确定的。目前常用的煤炭装车车型有C80，C70，C62等十多种，每个车型的参数都是固定的，因此每个车型都有一个与之对应的物料堆积形态，每一种车厢在装车时的理想偏载曲线也是固定的，这些是可以预先算好输入到数据库中的，在进行装车时首先对车厢类型进行识别，以确定是哪种类型的车厢，再提取这种车厢的信息，以进行防止偏载的计算。由于列车的车厢有多种规格，在列车编组中会有不同规格类型车厢混合编组，一列列车会有不同的车厢类型，因此对一列列车的每一节车厢进行车厢类型识别是必要的，车厢类型识别器即是用于对进入装车站的每一节车厢进行类型识别的传感器。

车厢类型识别有多种方式。如使用图像数字识别技术对车厢类型编号进行识别，或者在车厢上设置电子标签，利用电子标签对车厢类型进行识别等方式。

位置传感器以检测车厢在运动中的位置为主，以便通过对车厢位置的检测而确定正在进入车厢的物料在车厢的什么位置，并根据物料进入车厢的位置确定当前的卸料是否接近理想的卸料位置，即装车是否均匀。由于是陆路车辆的位置，因此有许多种方式确定运动中车辆的位置，如采用多普勒雷达测量物体位置，或者在轨道上设置应变传感器以确定轮子在轨道上的位置，或者通过识别车厢上重复出现的标志物而确定位置等方式。

质心传感器的作用是计算出正在装载物料当前的质心位置。由于是散装货物，可以认为散装货物的颗粒是均与的，因此其质心是一个在装载过程中随装载量随机变化的参数，装载过程中需要不断的监控。一般说来，装载过程中的货物质心的位置变化可以是左右和前后的变化，但由于本案涉及的铁路装车站，其装车过程中溜槽和车厢的左右位置固定，所以装载时不会出现较大的物料质心左右变化，而前后的变化则是主要问题。因此本实施例主要针对的是物料质心的前后变化。

质心主要以物质的重量体现，因此检测之间可以使用称重传感器。由于假设散装物料是均匀的颗粒，因此可以认为物料堆积的形心与质心重合，因此可以采用应变传感器结合称重传感器实时检测质心的位置，或者采用超声波传感器检测堆积物的形状，也能够起到检测形心的作用。

位置传感器与位置传感器的数量可以增加，即增加传感器的密度，以提高测量精度。质心传感器和位置传感器配有多通道信号采集仪，传感器的信号通过信号放大电路、A/D转换电路等处理元件，最终送到车厢位置计算装置和车厢质心计算装置实时计算车厢的质心和位置。

本实施例所述的车厢位置计算装置、车厢质心计算装置、闸门溜槽控制器、车厢信息存储器等一系列装置可以设置在专门的具有存储功能的数字计算处理系统中，这种数字计算处理系统可以是单独的PC机或者嵌入式系统等处理设备。由于其末端控制是卸料溜槽和卸料闸门，因此也可以将这些装置直接构建在装车站的控制系统中，作为装车站控制系统的一部分。

实施例二：

本实施例是实施例一的改进，是实施例关于位置传感器的细化。本实施例所述的位置传感器是设置在钢轨10腹板上的应变传感器101，如图2所示。

应变式传感器分布在铁路快速定量装车站的装车站下方的轨道上，布置的范围应当可以涵盖超过两个车厢的长度。列车车厢进入装车工位之前就应当进入检测范围，车辆以0.5～2Km/h的速度进行装车，应变传感器通过对钢轨腹板上的应力变化的检测，通过轨道应力变化获得车厢的实时位置。

实施例三：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于位置传感器的细化。本实施例多个所述的位置传感器在钢轨上的分布为：在至少两节车厢的钢轨长度内，在左右轨道上均匀分布，各个所述的位置传感器之间的距离小于3米。

位置传感器探测钢轨腹板处的应力变化，对于施加的应力更加敏感，可以更精确地判断转向架距离传感器的距离，进而得出此时车厢的位置。位置检测传感器安装于钢轨侧面，相互间隔最多3米，以25米为例，两侧钢轨均需要安装，则需要16组传感器。

实施例四：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于质心传感器的细化。本实施例所述的质心传感器是设置在钢轨下方的重量分布传感器201，见图2。

重量分布传感器可以安装在钢轨和轨枕11之间，以检测车厢的车辆压在钢轨上的重量。车厢通常有前左右共四个转向架共8个车轮与钢轨接触，通过相邻传感器的称重读数，进行数据转换分析，可以得出8个车轮承受的重量，进而相加得到四个转向架的重量，再通过四个转向架的所承受的重量计算出装载货物时的实时质心。

实施例五：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于质心传感器的细化。本实施例多个所述的质心传感器在钢轨上的分布为：在至少两节车厢的钢轨长度内，在左右轨道上均匀分布，各个所述的质心传感器之间的距离小于1米。

重量分布传感器安装在轨道的下方，相互间隔最多1米，以25米为例，两侧钢轨均需要安装，则需要50组传感器。

实施例六：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于车厢类型识别器的细化。本实施例所述的车厢类型识别器是车号识别装置或电子标签装置。

厢类型识别器安装在装车站的钢架上，对通过的每一节车厢进行识别。车号识别装置可以是常用的视频车号识别系统，即对贴在车厢侧面的车型识别号进行数字化拍照，之后对拍摄的数字化照片进行号码识别，得到数字化号码，利用数字化号码通过数据库找到对应类型的车厢信息。

而电子标签则更加方便，在电子标签中可以存储更多的数字化信息，可以直接应用在数据库查询中，电子标签甚至可以携带车厢的多个信息，可以直接应用在后续的运算中，更加方便快捷。

实施例七：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于处理器的细化。本实施例所述的车厢位置计算装置、车厢质心计算装置、车厢信息存储器集成在一个处理器中，所述的处理器或者单独设置或者集成在装车站的控制系统中。

本实施例所述的处理器是一种具有存储能力的数字计算机系统，可以是工业PC或嵌入式系统，能够进行车厢位置和质心等的计算，并且储存了各种车厢的尺寸等信息。也可以将 这些计算和存储装置设置在装车站的控制系统中，与装车站的控制系统融合。

实施例八：

本实施例是一种使用上述实施例所述系统的列车装车站实时防偏载方法。本实施例主要包括两个过程：预计算过程和装车过程。预计算过程是对各种车厢的装车理想状态进行计算，做出理想装车过程的质心分布曲线。在装车过程中利用位置传感器和质心传感器的检测数据实时监控装车的质心分布，并与理想质心分布曲线进行比较，对发生的偏差进行比较，并利用比较的结果对装车过程进行调整，达到防止偏载的目的。

所述方法的具体步骤（流程如图3所示）：

预计算过程：

步骤1，收集车厢资料：收集各种常用铁路车厢的信息，包括：车厢类型编号、车厢的长宽高尺寸、车轮转向架位置尺寸，将这些信息存储在车厢信息存储器。

收集各种车厢编号，以便区分各种车厢。铁路上常用的散装货车车厢通常有十几种，常用的型号有C80、C70、C62等。

收集各类车厢的长宽高尺寸，以便计算理想质心分布曲线。在理想状态下，车厢在装车中，内部物料的重量分布应当是基本均匀的。装车结束后散装货物应当均匀的堆满车厢，并在堆积物的顶端会自然形成一个堆角，前后与左右的堆积角大小基本相同，在这种理想状态下车厢不会出现偏载的问题。

车厢转向架的尺寸实际就是车轮的位置尺寸。普通铁路车厢一般有四个转向架，分布与车厢的前后左右，每个转向架由两个车轮支撑，根据转向架的尺寸可以确有车轮的受力点，以便计算车厢的质心。

步骤2，计算理想质心分布曲线：根据收集的各种车厢的信息，计算各种车厢在装车过程中的理想装车状态下的质心变化分布曲线，即理想质心分布曲线，并记录在车厢信息存储器。

理想质心分布曲线计算过程是将车厢进入装车工位开始到车厢离开装车工位的整个过程，在这样过程中，由于物料不断的进入车厢并堆积，使车厢（包括物料）的质心位置随物料的进入量而不断变化。在理想装车状态下，质心位置的变化应当是均匀的。应当说明的是，由于本实施例所述的系统是针对列车装车，由于列车轨道的导向作用，车厢与卸料溜槽之间左右位置的变化较小，因此，列车装车时质心位置的左右变化较小，一般可以忽略。这里研究的质心位置变化主要指前后的质心位置变化，即质心不均匀在实际中体现的是车厢中有些点的物料多（重量大）一些，有些点的物料少（重量小）一些。这里所述的“点”是一些沿车厢行进方向对称轴上的位置。

装车过程：

步骤3，识别车厢类型：对到达装车站入口处的车厢进行车厢类型识别，确定车厢的型号，从车厢类型存储器中提取该型车厢的信息，包括车厢的长宽高尺寸、车轮转向架位置尺寸及理想质心分布曲线。

识别车厢类别是提取车厢信息的基础，本步骤应当设置在装车之前，即卸料溜槽进入车厢之前，这取决于使用什么样的车厢识别技术，如果采用电子标签的识别的速度极快，一旦车厢的电子标签信息被接收，基本上识别也就成功了。但如果使用数字图像识别技术，就需要增加几秒钟的时间。图像识别系统的运算量较大，从开始识别到结束需要一定的时间，因此必须有一定的提前量。

车厢类型识别成功后就应当提取车厢信息存储器中存储的该型车厢的各种信息，包括车厢尺寸、转向架类型和尺寸等，最重要的是该种类型车厢的理想质心分布曲线，以便在装车过程中与实施的质心位置进行比较。

步骤4，计算车厢实时位置：车厢位置计算装置不断的接收各个位置传感器发来的车厢实时位置信号，精确的计算出车厢的当前位置，并将车厢当前位置发送给闸门溜槽控制器。

由于车厢是在不断的运动过程中，因此需要实时确定车厢的瞬间位置。计算车厢的瞬间位置取决于通过何种传感器确定车厢的位置，如采用识别车厢标识的方式则进行位置标识计算，如采用应变传感器的方式则需要进行转向架和钢轨应变的计算。

车厢的位置信息主要根据车厢的车轮所压到的钢轨位置上的应力确定，也就是检测车辆所压到的钢轨上一点的应力被应力传感器所检测到的应力大小。钢轨上的正应力计算公式为：

其中：M为横截面上的弯矩，以左前转向架为例，则M=G∙d，d为某个转向架（车厢上的轮架）与位置传感器之间的距离；I _Z 为整个截面对中性轴惯性矩；y为应力的点到中性轴的距离；G为某个车轮的重量。

I _Z 与y均可由截面尺寸和位置传感器安装的位置确定。而σ可以有位置传感器测的，因此由此公式可以算出转向架与位置传感器的距离d，进而得出整个车厢的位置信息。

步骤5，绘制车厢的当前质心分布曲线：车厢质心计算装置不断接收各个质心传感器发来的车厢实时质心信息，精确绘制出当前质心分布曲线，并将当前质心分布曲线发送给闸门溜槽控制器。

由于假设散装物料在堆积时是均匀的，因此可以认为堆积物的质心和形心重合，这样就可以直接根据形心确定质心的位置。

车厢质心偏移的计算：

车厢通过前左右共四个转向架共8个车轮与钢轨接触，通过相邻传感器的称重读数，进行数据转换分析，可以得出8个车轮承受的重量，进而相加得到四个转向架的重量。记为G1、G2、G3、G4，分别表示左前、右前、左后、右后的转向架承受重量。设车厢宽度为A，长度为B，则车厢内物料重心的横向偏移量：

若a为正则向左偏，为负则向右偏。

车厢内物料重心的纵向偏移量：

若b为正则向前偏，为负则向后偏。

因此，根据以上公式，可以得出从装车开始到装车结束，任何一个时刻的物料中心偏移量a和b，且偏移量的值可以与车厢位置一一对应。

由于本实施例主要是针对前后偏载，左右的重心偏移量一般很少，因此本步骤主要控制的是纵向偏移量b。

车厢在装车中，内部物料的重量分布应当是完全均匀的，前后与左右因物料堆积角的问题，会自然形成一个堆角，前后与左右的堆积角应当大小相同，保证车辆不会出现偏载的问题。

在放料装车时，如果闸门开度保持不变，则物料从闸门中落下的速度应当是始终保持不变的。但是由于车厢的形状制约，物料在车厢内的堆积起来的形状则会根据卸料位置的不同而有所不同。而目前装车都是采用堆积式的装车方法，即物料预先填满溜槽和溜槽下部的车厢，形成稳定的堆积角形状后，车厢逐步向前走，溜槽后方与料堆之间出现缝隙，物料通过缝隙滑落入车厢中，直到装完整列车厢。

物料在车厢内的不同位置所堆积出的形状，可以通过车厢内壁尺寸、物料堆积角等信息准确的绘制出来。物料各处的密度基本一致，因此可以通过形心计算公式来计算出质心的位置。

形心采用分割法计算，将目标的截面分割成几块常用几何形体，利用查表法查出每块图形的形心位置与面积，然后利用形心计算公式求出整体的形心位置。常用几何形体的形心位置及面积可以用公式确定，包括矩形、圆形、三角形、梯形、平行四边形等。

设堆积形状分割出n个常用几何体，n取值为1，2，3…，通过常用几何体的面积计算公式和形心坐标计算公式可以得出每个几何体的面积为A_n，形心坐标是x_n，y_n。通过计算公式

其中，用x _c 与车厢中心比较，得到纵向偏载值，至此，可以得到某种特定车型在装车过程中的位移量s与纵向偏载值x _c 的函数关系。这个函数曲线是装车的期望值，用这个数值与偏载检测系统测得的实时偏载值相比较，即可作为物料控制的反馈信息。

步骤6，比较：将当前质心分布曲线与理想质心分布曲线进行比较，如果当前质心分布曲线与理想质心分布曲线重合则进入步骤7，如果当前质心分布曲线低于理想质心分布曲线 则进入步骤8，如果当前质心分布曲线高于理想质心分布曲线则进入步骤9。

本步骤是一个确定如何进行调整的步骤，主要确定装车过程中对溜槽和闸阀开度进行调整的策略。如果没有发现偏载，则不进行调整，如有偏载就要根据偏载出现的状况进行调整。对于本实施例来说主要调整装车的前后偏载，也就是说溜槽放料是否均匀，如果当前放料超量了，或者相反没有够量，则需要减少或增加物料的放料量。

判断出此时车厢内的物料相比预设情况的变化量之后，进入以下三个步骤中的一个，或维持或调整闸门通过液压油缸驱动，溜槽通过液压绞车驱动，通过利用PID控制器控制溜槽摆动的幅度，闸门的开度，实现了闭环控制。

步骤7，当前质心分布曲线与理想质心分布曲线重合：维持溜槽的卸料角度和卸料闸门开度。

当前质心分布曲线与理想质心分布曲线重合，说明物料的放料量是均匀的，没有不足和超量，控制无需做出反应。

步骤8，当前质心分布曲线低于理想质心分布曲线：将溜槽伸缩段抬高，同时增加闸门开度。

当前质心分布曲线低于理想质心分布曲线，说明放料有些不足。抬高溜槽的目的是增加物料的堆积高度，同时增加闸门的开度即增加物料的放料量。

步骤9，当前质心分布曲线高于理想质心分布曲线：将溜槽伸缩段降低，同时减少闸门开度。

当前质心分布曲线高于理想质心分布曲线，说明放料有些过量。降低溜槽的目的是减少物料的堆积高度，同时减小闸门的开度即减少放料量。

重复步骤4~9从装载一节车厢开始直至一节车厢装载结束。

步骤4~9实际是装车过程中不断进行的，即不断的检测装车过程中的车厢质心，不断的制定调整策略，不断的执行调整过程，直到一节车厢完成装车。当另一节车厢进入后再重复这一过程。

最后应说明的是，以上仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案（比如装车站的形式、系统所使用的各个要素、步骤的先后顺序等）进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (1)

1.一种列车装车站实时防偏载方法，所述方法所使用的系统包括：分布在装车站的装车工位上或周围的多个位置传感器和质心传感器，各个所述的位置传感器与车厢位置计算装置连接，各个所述的质心传感器与车厢质心计算装置连接，所述的车厢位置计算装置和车厢质心计算装置与闸门溜槽控制器连接，所述的闸门溜槽控制器与车厢类型识别器、车厢信息存储器、卸料溜槽和卸料闸门连接，所述的位置传感器是设置在钢轨腹板上的应变传感器，多个所述的位置传感器在钢轨上的分布为：在至少两节车厢的钢轨长度内，在左右轨道上均匀分布，各个所述的位置传感器之间的距离小于3米，所述的质心传感器是设置在钢轨下方的重量分布传感器，多个所述的质心传感器在钢轨上的分布为：在至少两节车厢的钢轨长度内，在左右轨道上均匀分布，各个所述的质心传感器之间的距离小于1米，所述的车厢类型识别器是车号识别装置或电子标签装置，所述的车厢位置计算装置、车厢质心计算装置、车厢信息存储器集成在一个处理器中，所述的处理器或者单独设置或者集成在装车站的控制系统中，其特征在于，所述方法的步骤如下：

预计算过程：

步骤1，收集车厢资料：收集各种常用铁路车厢的信息，包括：车厢类型编号、车厢的长宽高尺寸、车轮转向架位置尺寸，将这些信息存储在车厢信息存储器；

步骤2，计算理想质心分布曲线：根据收集的各种车厢的信息，计算各种车厢在装车过程中的理想装车状态下的质心变化分布曲线，即理想质心分布曲线，并记录在车厢信息存储器；

装车过程：

步骤3，识别车厢类型：对到达装车站入口处的车厢进行车厢类型识别，确定车厢的型号，从车厢类型存储器中提取该型号车厢的信息，包括车厢的长宽高尺寸、车轮转向架位置尺寸及理想质心分布曲线；

步骤4，计算车厢实时位置：车厢位置计算装置不断的接收各个位置传感器发来的车厢实时位置信号，精确的计算出车厢的当前位置，并将车厢当前位置发送给闸门溜槽控制器；

步骤5，绘制车厢的当前质心分布曲线：车厢质心计算装置不断接收各个质心传感器发来的车厢实时质心信息，精确绘制出当前质心分布曲线，并将当前质心分布曲线发送给闸门溜槽控制器；

步骤6，比较：将当前质心分布曲线与理想质心分布曲线进行比较，如果当前质心分布曲线与理想质心分布曲线重合则进入步骤7，如果当前质心分布曲线低于理想质心分布曲线则进入步骤8，如果当前质心分布曲线高于理想质心分布曲线则进入步骤9；

步骤7，前质心分布曲线与理想质心分布曲线重合：维持溜槽的卸料角度和卸料闸门开度；

步骤8，当前质心分布曲线低于理想质心分布曲线：将溜槽伸缩段抬高，同时增加闸门开度；

步骤9，当前质心分布曲线高于理想质心分布曲线：将溜槽伸缩段降低，同时减少闸门开度；

重复步骤4~9从装载一节车厢开始直至一节车厢装载结束。

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