CN201331371Y - 一种超偏载检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超偏载检测系统，该系统包括钢轨(1)、接近传感器(2)、测桥(4)、压力传感器(5)、轮缘(10)、称量结构组件和处理器；其中称量结构组件包括护板(3)、测桥(4)、连接器(6)、外夹板(7)和内夹板(9)。由于该系统采用自动检测，有效地节省了人力和物力成本；同时，该体积小，便于安装和携带。

Description

一种超偏载检测系统

技术领域

本实用新型涉及铁路货车超偏载自动化检测与报警领域，尤其是一种超偏载检测系统。

背景技术

随着我国经济的快速发展，铁路的货运量逐年加大，列车的超偏载现象较为普遍，对铁路行车安全带来很大的威胁，而铁路货车超偏载仪正是确保这方面行车安全的高科技装备。

现阶段机务段一般采用固定式轻超偏载方式，固定式轻超偏载固定在铁路道旁，体积大，维护不方便，由专人进行超偏载测量，打印输出等。由于采用人工进行超偏载测量，需要专人管理，一个机务段有很多个待测量点，如果又相隔较远的话，就需要有很多人来完成同一个事，需要消耗很多人力物力。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种轻便型超偏载检测系统，该系统包括钢轨1、接近传感器2、测桥4、压力传感器5、轮缘10、称量结构组件和处理器；其中称量结构组件包括护板3、测桥4、连接器6、外夹板7和内夹板9；接近传感器2用于车辆行驶速度、轴数、行驶方向和车型的测量；压力传感器5用于称重测量；处理器作为系统的运算和控制中心，根据压力传感器5采集的信号计算偏载情况，根据接近传感器2采集的信号确定车辆速度、轴数、行驶方向和车型；接近传感器和压力传感器通过采集卡与处理器连接。

其中内外夹板9用螺栓固定在外夹板7上；测桥4用螺栓固定在压力传感器5的上表面；压力传感器5用螺栓固定在外夹板7上；护板3安装在外夹板7上；连接器6将用于左轨道和右轨道的外夹板7连接一体，形成称重部件；称重部件安装于左右两轨道的内侧；旋转连接器6使称重部件顶紧左右两轨道的内侧。

由于该系统采用自动检测，有效地节省了人力和物力成本；同时，体积小，便于安装和携带。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是轻便型超偏载检测系统的称重部件工作说明图；

图2是轻便型超偏载检测系统的称重部件结构说明图：

图3是轻便型超偏载检测系统工作原理框图。

具体实施方式

检测装置，如图1所示，一种铁路车辆超、偏载检测装置，包括钢轨1、轮缘10、测桥4、压力传感器5、测桥4、护板3、内夹板9、外夹板7、连接器6、接近传感器2。其中测桥4、测桥4、护板3、内夹板9、外夹板7、连接器6等部分组成称量结构组件。压力传感器5安装在称量结构组件上组成称重部件。安装上接近传感器进行车辆行驶速度、轴数、行驶方向和车型的测量。

称重部件的装配关系是：①将内外夹板9用螺栓固定在外夹板7上；②将测桥4用螺栓固定在压力传感器5的上表面；③再将压力传感器5用螺栓固定在外夹板7上；④将护板3安装在外夹板7上；⑤用连接器6将用于左轨道和右轨道的外夹板7连接一体，形成称重部件；⑥称重部件安装于左右两轨道的内侧；⑦旋转连接器6使称重部件顶紧左右两轨道的内侧。

当该装置工作时，当车轮通过装有称量结构组件这段轨道时，两侧轮缘和钢轨在瞬间微小脱离，而轮此时通过称量结构组件的测量桥，四支的压力传感器将测量桥所承受的重力转换成一组电信号。

压力传感器和接近传感器通过采集卡同处理单器相连，传感器信号经过采集卡的放大滤波、A/D转换，然后通过处理器运算处理，将算出并在液晶显示器上显示车辆的偏载数据，同时将该数据存储到磁盘存储器，并且通过无线模块传送给控制中心。

图3为处理模块图，其中压力传感器、接近传感器通过一个采集卡与处理器相连。

其中压力传感器将重力变换成电信号元件，当车轮经过安装在压力传感器上的测桥时，车轮的重力传递到压力传感器，压力传感器输出相应的电信号。

其中数据采集用于对外部传感器的进行方法滤波和A/D转换。比如可以选用采集板卡PMC3718进行数据采集，并把数据存入固定的缓冲区内，供处理器读取。PMC3718具有8路差分模拟量输入，8路数字信号输入/输出，采样频率可达100kHZ(在DMA模式下)，可采集模拟量信号以及输入输出数字量信号。

其中处理器主要完成数据处理，通过处理运算判断偏载状态及其和外部进行信息交换。处理器外接一个触摸屏，用于显示检测结果；处理器包括网络接口，用于与控制中心连接；处理器进一步包括USB、串口、网络接口和存储器等。

该检测系统工作流程为：

(1)当车轮靠近接近传感器时，接近传感器输出高电平脉冲信号到采集卡。处理器用前后两只接近传感器的输出脉冲时间差和接近传感器相互之间的距离，计算出车辆行驶速度、行驶方向。其中一支接近传感器的输出脉冲个数和次序就对应了车轮数目和轴数以及编号，通过这些脉冲信号对车轮、轴进行编号。通过脉冲的宽度识别出车型。

(2)当采集卡收到高脉冲时，判定在前后两支接近传感器输出脉冲的时间之间车轮正通过称重部件，此时采集四支压力传感器各自的重力信号，并且经A/D转换成为数字信号。计算机将这些数字重量信号计算成对应车轮编号的车轮重量和对应轴编号的轴重量，存储这些计算数据。

(3)用所得到的同轴通过左右两根轨道车轮的各自重量数据之差，计算出该轴的横向重心位置，判定是否在这两个车轮的中心。如不在中心，则计算出与中心的偏移距离，并且判定是否超出规程允许的距离范围，如超出，则横向超偏载。用存储的轴编号，找出同节车厢的前后轴编号和与之对应的重量数据，计算出该节车厢的纵向重心位置，判定是否在这两个前后轴的中心。如不在中心，则计算出与中心的偏移距离，并且判定是否超出规程允许的距离范围，如超出，则纵向超偏载。将这节车厢的前后轴重量求和，得到该节车厢的重量。并且判定该重量是否超出规程允许的该车型对应的载重范围，如超出，则单节重量超载。对通过列车的所有轴重量累加求和，则计算出整车总重。并且判定该总重量是否超出规程允许的该车次对应的运载重量范围，如超出，重量超载。计算机将存储上述计算结果和车辆信息。

(4)通过触摸显示屏显示超载状态，比如用绿、黄、红三种颜色分别表示正常、一般、严重三种情况，并可安装语音提示功能，根据情况提示不同的语音，也可以语音报警。

(5)将数据及其处理结果备份在存储器上。

(6)通过USB、RS232或网络接口将数据及其处理结果传送给远程计算机或控制中心。

(7)通过触摸显示屏修改参数和查询显示数据。

该系统带有自检功能，通过监测各路传感器供电电流和输出信号的幅度，在重量信号通道输入端加载已知模拟输入信号检测结果是否相符，在数字I/O端口输入已知数字脉冲信号检测处理器读取是否正确等手段自检设备的工作状态，并判定设备是否正常。对于自检设备有故障，给出故障信息，并且及时报警。

由于采用自动检测，有效地节省了人力和物力成本；同时，体积小，便于安装和携带。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1、一种超偏载检测系统，该系统包括钢轨(1)、接近传感器(2)、压力传感器(5)、轮缘(10)、称量结构组件和处理器；其中称量结构组件包括护板(3)、测桥(4)、连接器(6)、外夹板(7)和内夹板(9)；接近传感器(2)用于车辆行驶速度、轴数、行驶方向和车型的测量；压力传感器(5)用于称重测量；处理器作为系统的运算和控制中心，根据压力传感器(5)采集的信号计算偏载情况，根据接近传感器(2)采集的信号确定车辆速度、轴数、行驶方向和车型；接近传感器(2)和压力传感器(5)通过采集卡与处理器连接。

2、如权利要求1所述的超偏载检测系统，其特征在于：内外夹板(9)固定在外夹板(7)上；测桥(4)固定在压力传感器(5)的上表面；压力传感器(5)固定在外夹板(7)上；护板(3)安装在外夹板(7)上；连接器(6)将左轨道和右轨道的外夹板(7)连接一体，形成称重部件；称重部件安装于左右两轨道的内侧；旋转连接器(6)使称重部件顶紧左右两轨道的内侧。

3、如权利要求1或2所述的超偏载检测系统，其特征在于：所述处理器外接一个触摸屏，通过触摸显示屏修改参数和查询显示历史数据。

4、如权利要求1或2所述的超偏载检测系统，其特征在于：所述处理器进一步包括USB、串口、网络接口。

Images