專(zhuān)利名稱(chēng)：一種超偏載檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵路貨車(chē)超偏載自動(dòng)化檢測(cè)與報(bào)警領(lǐng)域，尤其是一種超偏載檢 測(cè)系統(tǒng)。
技術(shù)背景隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鐵路的貨運(yùn)量逐年加大，列車(chē)的超偏載現(xiàn)象較為 普遍,對(duì)鐵路行車(chē)安全帶來(lái)很大的威脅，而鐵路貨車(chē)超偏載儀正是確保這方面 行車(chē)安全的高科技裝備?，F(xiàn)階段機(jī)務(wù)段一般采用固定式輕超偏載方式，固定式輕超偏載固定在鐵路道 旁，體積大，維護(hù)不方便，由專(zhuān)人進(jìn)行超偏載測(cè)量，打印輸出等。由于采用人 工進(jìn)行超偏載測(cè)量，需要專(zhuān)人管理， 一個(gè)機(jī)務(wù)段有很多個(gè)待測(cè)量點(diǎn)，如果又相 隔較遠(yuǎn)的話，就需要有很多人來(lái)完成同一個(gè)事，需要消耗很多人力物力。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種輕便型超偏載檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括鋼軌1、接近傳感器2、測(cè)橋4、壓力傳感器5、輪緣IO、稱(chēng)量結(jié)構(gòu)組件和處理器；其中稱(chēng) 量結(jié)構(gòu)組件包括護(hù)板3、測(cè)橋4、連接器6、外夾板7和內(nèi)夾板9;接近傳感器 2用于車(chē)輛行駛速度、軸數(shù)、行駛方向和車(chē)型的測(cè)量；壓力傳感器5用于稱(chēng)重 測(cè)量；處理器作為系統(tǒng)的運(yùn)算和控制中心，根據(jù)壓力傳感器5采集的信號(hào)計(jì)算 偏載情況，根據(jù)接近傳感器2采集的信號(hào)確定車(chē)輛速度、軸數(shù)、行駛方向和車(chē) 型；接近傳感器和壓力傳感器通過(guò)采集卡與處理器連接。其中內(nèi)外夾板9用螺栓固定在外夾板7上；測(cè)橋4用螺栓固定在壓力傳感器5 的上表面；壓力傳感器5用螺栓固定在外夾板7上；護(hù)板3安裝在外夾板7上；連 接器6將用于左軌道和右軌道的外夾板7連接一體，形成稱(chēng)重部件；稱(chēng)重部件安裝于左右兩軌道的內(nèi)側(cè)；旋轉(zhuǎn)連接器6使稱(chēng)重部件頂緊左右兩軌道的內(nèi)側(cè)。由于該系統(tǒng)采用自動(dòng)沖企測(cè)，有效地節(jié)省了人力和物力成本；同時(shí)，體積小， 便于安裝和攜帶。


本發(fā)明將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中 圖1是輕便型超偏載檢測(cè)系統(tǒng)的稱(chēng)重部件工作說(shuō)明圖； 圖2是輕便型超偏載檢測(cè)系統(tǒng)的稱(chēng)重部件結(jié)構(gòu)說(shuō)明圖 圖3是輕便型超偏載檢測(cè)系統(tǒng)工作原理框圖。
具體實(shí)施方式
檢測(cè)裝置，如圖1所示， 一種鐵路車(chē)輛超、偏載檢測(cè)裝置，包括鋼軌l、輪 緣10、測(cè)橋4、壓力傳感器5、測(cè)橋4、護(hù)板3、內(nèi)夾板9、外夾板7、連接器6、接 近傳感器2。其中測(cè)橋4、測(cè)橋4、護(hù)板3、內(nèi)夾板9、外夾板7、連接器6等部分組 成稱(chēng)量結(jié)構(gòu)組件。壓力傳感器5安裝在稱(chēng)量結(jié)構(gòu)組件上組成稱(chēng)重部件。安裝上4妄 近傳感器進(jìn)行車(chē)輛行駛速度、軸數(shù)、行駛方向和車(chē)型的測(cè)量。稱(chēng)重部件的裝配關(guān)系是①將內(nèi)外夾板9用螺栓固定在外夾板7上；②將測(cè) 橋4用螺栓固定在壓力傳感器5的上表面；③再將壓力傳感器5用螺栓固定在外夾 板7上；④將護(hù)板3安裝在外夾板7上；⑤用連接器6將用于左軌道和右軌道的外 夾板7連接一體，形成稱(chēng)重部件；⑥稱(chēng)重部件安裝于左右兩軌道的內(nèi)側(cè)；⑦旋轉(zhuǎn) 連接器6使稱(chēng)重部件頂緊左右兩軌道的內(nèi)側(cè)。當(dāng)該裝置工作時(shí)，當(dāng)車(chē)輪通過(guò)裝有稱(chēng)量結(jié)構(gòu)組件這段軌道時(shí)，兩側(cè)輪緣和鋼 軌在瞬間微小脫離，而輪此時(shí)通過(guò)稱(chēng)量結(jié)構(gòu)組件的測(cè)量橋，四支的壓力傳感器將 測(cè)量橋所承受的重力轉(zhuǎn)換成一組電信號(hào)。壓力傳感器和接近傳感器通過(guò)采集卡同處理單器相連，傳感器信號(hào)經(jīng)過(guò)采集卡的放大濾波、A/D轉(zhuǎn)換，然后通過(guò)處理器運(yùn)算處理，將算出并在液晶顯示器上 顯示車(chē)輛的偏載數(shù)據(jù)，同時(shí)將該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到磁盤(pán)存儲(chǔ)器，并且通過(guò)無(wú)線模塊傳 送給控制中心。圖3為處理模塊圖，其中壓力傳感器、接近傳感器通過(guò)一個(gè)采集卡與處理 器相連。其中壓力傳感器將重力變換成電信號(hào)元件，當(dāng)車(chē)^"經(jīng)過(guò)安裝在壓力傳感器 上的測(cè)橋時(shí)，車(chē)輪的重力傳遞到壓力傳感器，壓力傳感器輸出相應(yīng)的電信號(hào)。其中數(shù)據(jù)采集用于對(duì)外部傳感器的進(jìn)行方法濾波和A/D轉(zhuǎn)換。比如可以選 用采集板卡PMC3718進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并把數(shù)據(jù)存入固定的緩沖區(qū)內(nèi)，供處理器 讀取。PMC3718具有8路差分模擬量輸入，8路數(shù)字信號(hào)輸入/輸出，采樣頻率 可達(dá)100kHZ (在DMA模式下)，可采集模擬量信號(hào)以及輸入輸出數(shù)字量信號(hào)。其中處理器主要完成數(shù)據(jù)處理，通過(guò)處理運(yùn)算判斷偏載狀態(tài)及其和外部進(jìn) 行信息交換。處理器外接一個(gè)觸摸屏，用于顯示^r測(cè)結(jié)果；處理器包括網(wǎng)絡(luò)接 口，用于與控制中心連接；處理器進(jìn)一步包括USB、串口、網(wǎng)絡(luò)接口和存儲(chǔ)器 等。該4企測(cè)系統(tǒng)工作流程為(1)當(dāng)車(chē)輪靠近接近傳感器時(shí)，接近傳感器輸出高電平脈沖信號(hào)到采集卡。 處理器用前后兩只接近傳感器的輸出脈沖時(shí)間差和接近傳感器相互之間的距 離，計(jì)算出車(chē)輛行駛速度、行駛方向。其中一支接近傳感器的輸出脈沖個(gè)數(shù)和 次序就對(duì)應(yīng)了車(chē)輪數(shù)目和軸數(shù)以及編號(hào)，通過(guò)這些脈沖信號(hào)對(duì)車(chē)輪、軸進(jìn)行編 號(hào)。通過(guò)脈沖的寬度識(shí)別出車(chē)型。(2)當(dāng)采集卡收到高脈沖時(shí)，判定在前后兩支接近傳感器輸出脈沖的時(shí)間 之間車(chē)輪正通過(guò)稱(chēng)重部件，此時(shí)采集四支壓力傳感器各自的重力信號(hào)，并且經(jīng) A/D轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號(hào)。計(jì)算機(jī)將這些數(shù)字重量信號(hào)計(jì)算成對(duì)應(yīng)車(chē)輪編號(hào)的車(chē) 輪重量和對(duì)應(yīng)軸編號(hào)的軸重量，存儲(chǔ)這些計(jì)算數(shù)據(jù)。(3 )用所得到的同軸通過(guò)左右兩根軌道車(chē)輪的各自重量數(shù)據(jù)之差，計(jì)算出 該軸的橫向重心位置，判定是否在這兩個(gè)車(chē)輪的中心。如不在中心，則計(jì)算出 與中心的偏移距離，并且判定是否超出規(guī)程允許的距離范圍，如超出，則橫向 超偏載。用存儲(chǔ)的軸編號(hào)，找出同節(jié)車(chē)廂的前后軸編號(hào)和與之對(duì)應(yīng)的重量數(shù)據(jù)， 計(jì)算出該節(jié)車(chē)廂的縱向重心位置，判定是否在這兩個(gè)前后軸的中心。如不在中 心，則計(jì)算出與中心的偏移距離，并且判定是否超出規(guī)程允許的距離范圍，如 超出，則縱向超偏載。將這節(jié)車(chē)廂的前后軸重量求和，得到該節(jié)車(chē)廂的重量。 并且判定該重量是否超出規(guī)程允許的該車(chē)型對(duì)應(yīng)的載重范圍，如超出，則單節(jié) 重量超載。對(duì)通過(guò)列車(chē)的所有軸重量累加求和，則計(jì)算出整車(chē)總重。并且判定 該總重量是否超出規(guī)程允許的該車(chē)次對(duì)應(yīng)的運(yùn)載重量范圍，如超出，重量超載。 計(jì)算機(jī)將存儲(chǔ)上述計(jì)算結(jié)果和車(chē)輛信息。(4) 通過(guò)觸摸顯示屏顯示超載狀態(tài)，比如用綠、黃、紅三種顏色分別表示 正常、 一般、嚴(yán)重三種情況，并可安裝語(yǔ)音提示功能，根據(jù)情況提示不同的語(yǔ) 音，也可以語(yǔ)音報(bào)警。(5) 將數(shù)據(jù)及其處理結(jié)果備份在存儲(chǔ)器上。(6) 通過(guò)USB、 RS232或網(wǎng)絡(luò)接口將數(shù)據(jù)及其處理結(jié)果傳送給遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或 控制中心。(7 )通過(guò)觸摸顯示屏修改參數(shù)和查詢(xún)顯示數(shù)據(jù)。 該系統(tǒng)帶有自檢功能，通過(guò)監(jiān)測(cè)各路傳感器供電電流和輸出信號(hào)的幅度，在重量信號(hào)通道輸入端加載已知模擬輸入信號(hào)檢測(cè)結(jié)果是否相符，在數(shù)字i/o端口輸 入已知數(shù)字脈沖信號(hào)檢測(cè)處理器讀取是否正確等手段自檢設(shè)備的工作狀態(tài)，并判定設(shè)備是否正常。對(duì)于自4^i殳備有故障，給出故障信息，并且及時(shí)報(bào)警。由于采用自動(dòng)4企測(cè)，有效地節(jié)省了人力和物力成本；同時(shí)，體積小，便于安 裝和攜帶。本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互 相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說(shuō)明書(shū)(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開(kāi)的任一特征，除 非特別敘述，均可#1其他等效或具有類(lèi)似目的的替代特征加以替換。即，除非 特別敘述，每個(gè)特征只是一 系列等效或類(lèi)似特征中的一個(gè)例子而已。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā) 明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種超偏載檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括鋼軌(1)、接近傳感器(2)、壓力傳感器(5)、輪緣(10)、稱(chēng)量結(jié)構(gòu)組件和處理器；其中稱(chēng)量結(jié)構(gòu)組件包括護(hù)板(3)、測(cè)橋(4)、連接器(6)、外夾板(7)和內(nèi)夾板(9)；接近傳感器(2)用于車(chē)輛行駛速度、軸數(shù)、行駛方向和車(chē)型的測(cè)量；壓力傳感器(5)用于稱(chēng)重測(cè)量；處理器作為系統(tǒng)的運(yùn)算和控制中心，根據(jù)壓力傳感器(5)采集的信號(hào)計(jì)算偏載情況，根據(jù)接近傳感器(2)采集的信號(hào)確定車(chē)輛速度、軸數(shù)、行駛方向和車(chē)型；接近傳感器(2)和壓力傳感器(5)通過(guò)采集卡與處理器連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的超偏載檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于內(nèi)外夾板(9)固定在 外夾板(7 )上；測(cè)橋(4 )固定在壓力傳感器(5 )的上表面；壓力傳感器(5 ) 固定在外夾板(7 )上；護(hù)板(3 )安裝在外夾板(7 )上；連接器(6 )將左軌 道和右軌道的外夾板(7)連接一體，形成稱(chēng)重部件；稱(chēng)重部件安裝于左右兩 軌道的內(nèi)側(cè)；旋轉(zhuǎn)連接器(6)使稱(chēng)重部件頂緊左右兩軌道的內(nèi)側(cè)。
3、 如權(quán)利要求1和2所述的超偏載檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述處理器外接 一個(gè)觸摸屏，通過(guò)觸摸顯示屏修改參數(shù)和查詢(xún)顯示歷史數(shù)據(jù)。
4、 如權(quán)利要求1和2所述的超偏載檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)過(guò)USB、RS232 或網(wǎng)絡(luò)接口將數(shù)據(jù)傳送給遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或中央控中心。
5、 如權(quán)利要求1和2所述的超偏載檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)用語(yǔ)音提 示超偏載情況或用不同顏色顯示超偏載情況。。
6、 如權(quán)利要求1和2所述的超偏載檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)該系統(tǒng)工作時(shí)， 當(dāng)車(chē)輛的車(chē)輪通過(guò)裝有稱(chēng)量結(jié)構(gòu)組件這段軌道時(shí)，兩側(cè)輪緣和鋼軌在瞬間微小脫離，而輪此時(shí)通過(guò)稱(chēng)量結(jié)構(gòu)組件的測(cè)量橋，四支的壓力傳感器將測(cè)量橋所承 受的重力轉(zhuǎn)換成一組電信號(hào)。
7、 如權(quán)利要求1和2所述的超偏載檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)中，當(dāng)車(chē) 輪靠近接近傳感器時(shí)，接近傳感器輸出高電平脈沖信號(hào)到采集卡，處理器根據(jù)前后兩只接近傳感器的時(shí)間差和接近傳感器相互之間的距離，計(jì)算出車(chē)輛行駛 速度、行馬史方向。
8、 如權(quán)利要求1和2所述的超偏載檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)采集卡收到高 脈沖時(shí)，判定在前后兩支接近傳感器輸出脈沖的時(shí)間之間車(chē)輪正通過(guò)稱(chēng)重部 件，此時(shí)采集四支壓力傳感器各自的重力信號(hào)，并且經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號(hào) 用所得到的同軸通過(guò)左右兩根軌道車(chē)輪的各自重量數(shù)據(jù)之差，計(jì)算出該軸的橫 向重心位置，判定是否超偏載。
9、 如權(quán)利要求1和2所述的超偏載檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)通過(guò)接近傳感器檢測(cè)車(chē)輪數(shù)目和軸數(shù)，該系統(tǒng)通過(guò)接近傳感器檢測(cè)車(chē)型。
10、 如權(quán)利要求1和2所述的超偏載檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)檢測(cè)單節(jié)節(jié)車(chē)廂超偏載或/和整車(chē)超偏載。
11、 如權(quán)利要求1和2所述的超偏載檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)將數(shù)據(jù)及 其處理結(jié)果備份在存儲(chǔ)器上。
12、 如權(quán)利要求1和2所述的超偏載檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)帶有自檢功 能，能監(jiān)測(cè)各路傳感器等設(shè)備的狀態(tài)，并對(duì)設(shè)備故障能及時(shí)報(bào)警。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種超偏載檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括鋼軌(1)、接近傳感器(2)、測(cè)橋(4)、壓力傳感器(5)、輪緣(10)、稱(chēng)量結(jié)構(gòu)組件和處理器；其中稱(chēng)量結(jié)構(gòu)組件包括護(hù)板(3)、測(cè)橋(4)、連接器(6)、外夾板(7)和內(nèi)夾板(9)。由于該系統(tǒng)采用自動(dòng)檢測(cè)，有效地節(jié)省了人力和物力成本；同時(shí)，該體積小，便于安裝和攜帶。
文檔編號(hào)G01G19/04GK101403633SQ200810046348
公開(kāi)日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2008年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月22日
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