本實(shí)用新型涉及貨運(yùn)計(jì)量領(lǐng)域，特別涉及一種基于以太網(wǎng)的軌道衡系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

軌道衡是為解決鐵路貨車超載、欠載的貨運(yùn)安全計(jì)量設(shè)備。超載不僅會(huì)造成能量消耗大，增加鐵路運(yùn)輸成本，而且超載還會(huì)造成車輛設(shè)備損傷、甚至危及行車安全；欠載既造成了運(yùn)能的浪費(fèi)又損害了托運(yùn)人的利益。軌道衡以預(yù)防為主，以消除貨運(yùn)安全隱患為目的，通過(guò)對(duì)裝車源頭的卡控，把危及行車安全的事故隱患，消除在萌芽狀態(tài)。

現(xiàn)有軌道衡系統(tǒng)采用多個(gè)模擬稱重傳感器組合進(jìn)行稱重，模擬信號(hào)疊加后，再進(jìn)行統(tǒng)一放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換，信號(hào)通過(guò)RS232串口輸出，速度慢，干擾大，放大倍數(shù)不可調(diào)，出現(xiàn)問(wèn)題很難判斷是哪一只傳感器有問(wèn)題，只能逐個(gè)進(jìn)行檢查，花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間才能找到有問(wèn)題的根源。問(wèn)題解決后還需要質(zhì)監(jiān)部門重新對(duì)軌道衡進(jìn)行檢定，造成了人力、物力、財(cái)力的極大浪費(fèi)，同時(shí)也影響了正常的工作生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種能夠方便識(shí)別傳感器、檢測(cè)便捷、高效的基于以太網(wǎng)的軌道衡系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種基于以太網(wǎng)的軌道衡系統(tǒng)，包括多個(gè)稱重傳感器，連接網(wǎng)絡(luò)交換裝置，所述稱重傳感器用于對(duì)車輛進(jìn)行稱重，并將重量數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)交換裝置，其中，每個(gè)所述稱重傳感器具有唯一標(biāo)識(shí)號(hào)，所述稱重傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，攜帶有該標(biāo)識(shí)號(hào)；車輛判斷裝置，連接電源控制器，所述車輛判斷裝置用于判斷車輛到達(dá)待檢測(cè)區(qū)域時(shí)，控制所述軌道衡系統(tǒng)的工作，所述電源控制器還用于向所述稱重傳感器提供工作電壓；車號(hào)識(shí)別裝置，連接網(wǎng)絡(luò)交換裝置，用于對(duì)到達(dá)待檢測(cè)區(qū)域的車輛進(jìn)行識(shí)別，讀取車號(hào)信息數(shù)據(jù)，并將所述車號(hào)信息數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)交換裝置；所述網(wǎng)絡(luò)交換裝置連接上位機(jī)，所述上位機(jī)用于對(duì)所述重量數(shù)據(jù)、車號(hào)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

進(jìn)一步地，還包括同步控制裝置，所述同步控制裝置連接每個(gè)所述稱重傳感器，用于控制每個(gè)所述稱重傳感器同步采集重量數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，所述稱重傳感器包括一個(gè)主稱重傳感器和從稱重傳感器，所述上位機(jī)發(fā)同步命令給主稱重傳感器，主稱重傳感器將同步命令通過(guò)同步控制裝置發(fā)給各個(gè)從稱重傳感器，同步完成信號(hào)的采集。

進(jìn)一步地，所述稱重傳感器包括壓力傳感器和剪力傳感器，其中，待檢測(cè)區(qū)域的每根軌枕下對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)所述的壓力傳感器，所述剪力傳感器設(shè)置在鋼軌內(nèi)側(cè)。

進(jìn)一步地，所述車輛判斷裝置包括第一磁傳感器，所述第一磁傳感器設(shè)置在鋼軌上的第一預(yù)定位置，用于檢測(cè)車輛是否到達(dá)待檢測(cè)位置。

進(jìn)一步地，所車輛判斷裝置還包括第二磁傳感器，所述第二磁傳感器設(shè)置在鋼軌上的第二預(yù)定位置，用于檢測(cè)車輛是否遠(yuǎn)離待檢測(cè)區(qū)域。

進(jìn)一步地，所述車號(hào)識(shí)別裝置包括車輛上設(shè)置的射頻標(biāo)簽和設(shè)置在待檢測(cè)區(qū)域軌道內(nèi)的識(shí)別天線。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果

1、本實(shí)用新型的基于以太網(wǎng)的軌道衡系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆绞綄?duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，并對(duì)每個(gè)傳感器進(jìn)行標(biāo)識(shí)，方便上位機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，采用車輛判斷裝置檢測(cè)車輛是否到達(dá)或離開待檢測(cè)區(qū)域，從而對(duì)應(yīng)的開啟或關(guān)閉檢測(cè)裝置。

2、本實(shí)用新型的基于以太網(wǎng)的軌道衡系統(tǒng)通過(guò)同步控制裝置控制每個(gè)所述稱重傳感器同步采集重量數(shù)據(jù)，從而提高檢測(cè)精度。

附圖說(shuō)明

圖1所示為本實(shí)用新型的基于以太網(wǎng)的軌道衡系統(tǒng)模塊框圖。

圖2所示為本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的基于以太網(wǎng)的軌道衡系統(tǒng)模塊框圖。

圖3所示為本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的基于以太網(wǎng)的軌道衡系統(tǒng)模塊框圖。

圖4所示為本實(shí)用新型的基于以太網(wǎng)的軌道衡系統(tǒng)軌道裝置示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本實(shí)用新型上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本實(shí)用新型內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本實(shí)用新型的范圍。

實(shí)施例1：

圖1所示為本實(shí)用新型的基于以太網(wǎng)的軌道衡系統(tǒng)模塊框圖，包括多個(gè)稱重傳感器1，連接網(wǎng)絡(luò)交換裝置2，所述稱重傳感器1用于對(duì)車輛進(jìn)行稱重，并將重量數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)交換裝置2，其中，每個(gè)所述稱重傳感器1具有唯一標(biāo)識(shí)號(hào)，所述稱重傳感器1發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，攜帶有該標(biāo)識(shí)號(hào)；車輛判斷裝置3，連接電源控制器4，所述車輛判斷裝置3用于判斷車輛到達(dá)待檢測(cè)區(qū)域時(shí)，控制所述軌道衡系統(tǒng)的工作，所述電源控制器4還用于向所述稱重傳感器1 提供工作電壓；車號(hào)識(shí)別裝置5，連接網(wǎng)絡(luò)交換裝置2，用于對(duì)到達(dá)待檢測(cè)區(qū)域的車輛進(jìn)行識(shí)別，讀取車號(hào)信息數(shù)據(jù)，并將所述車號(hào)信息數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)交換裝置2；所述網(wǎng)絡(luò)交換裝置2連接上位機(jī)6，所述上位機(jī)6用于對(duì)所述重量數(shù)據(jù)、車號(hào)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

在一個(gè)具體實(shí)施方式中，以太網(wǎng)絡(luò)稱重傳感器由模擬稱重傳感器和稱重控制器構(gòu)成，稱重控制器用于對(duì)模擬稱重傳感器輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、調(diào)零和A/D轉(zhuǎn)換。稱重控制器可根據(jù)不同傳感器(板式、柱式、剪力)設(shè)計(jì)成不同形狀。如果以太網(wǎng)絡(luò)稱重傳感器內(nèi)部空間足夠大，稱重控制器可以安裝在以太網(wǎng)絡(luò)稱重傳感器內(nèi)部，如果以太網(wǎng)絡(luò)稱重傳感器內(nèi)部空間有限，稱重控制器可以裝在一個(gè)小盒子里面，然后固定在以太網(wǎng)絡(luò)稱重傳感器外側(cè)。也可根據(jù)臺(tái)面需要設(shè)定以太網(wǎng)絡(luò)稱重傳感器路數(shù)n以及將不同以太網(wǎng)絡(luò)稱重傳感器進(jìn)行任意組合。每路以太網(wǎng)絡(luò)稱重傳感器中的稱重控制器都設(shè)定有IP地址，通過(guò)上位機(jī)可以遠(yuǎn)程對(duì)每路以太網(wǎng)絡(luò)稱重傳感器進(jìn)行檢定和參數(shù)修正，并記錄下檢定、標(biāo)定時(shí)的原參數(shù)。

車號(hào)識(shí)別裝置用于讀取車號(hào)，也設(shè)定有IP地址，車號(hào)識(shí)別裝置通過(guò)車輛識(shí)別天線讀取車號(hào)信息，并將數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換裝置上傳給上位機(jī)，將車號(hào)與以太網(wǎng)絡(luò)傳感器所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配和整合。

本實(shí)用新型的基于以太網(wǎng)的軌道衡系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆绞綄?duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，并對(duì)每個(gè)傳感器進(jìn)行標(biāo)識(shí)，方便上位機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，采用車輛判斷裝置檢測(cè)車輛是否到達(dá)或離開待檢測(cè)區(qū)域，從而對(duì)應(yīng)的開啟或關(guān)閉檢測(cè)裝置。

參看圖2，本實(shí)用新型的基于以太網(wǎng)的軌道衡系統(tǒng)還包括同步控制裝置7，所述同步控制裝置7連接每個(gè)所述稱重傳感器1，用于控制每個(gè)所述稱重傳感器1同步采集重量數(shù)據(jù)。

所述稱重傳感器包括一個(gè)主稱重傳感器和從稱重傳感器，所述上位機(jī)發(fā)同步命令給主稱重傳感器，主稱重傳感器將同步命令通過(guò)同步控制裝置發(fā)給各個(gè)從稱重傳感器，同步完成信號(hào)的采集。

本實(shí)用新型的基于以太網(wǎng)的軌道衡系統(tǒng)通過(guò)同步控制裝置控制每個(gè)所述稱重傳感器同步采集重量數(shù)據(jù)，從而提高檢測(cè)精度。

如圖3所示，所述稱重傳感器1包括壓力傳感器11和剪力傳感器13，其中，待檢測(cè)區(qū)域的每根軌枕13下對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)所述的壓力傳感器，所述剪力傳感器設(shè)置在鋼軌內(nèi)側(cè)。也可以設(shè)置過(guò)渡枕14進(jìn)行預(yù)判斷。

在一個(gè)具體實(shí)施方式中，以下例進(jìn)行設(shè)計(jì)，鋼結(jié)構(gòu)軌枕框架秤臺(tái)配合4只柱式壓力傳感器(或12只板式壓力傳感器)和4只剪力傳感器形成稱重區(qū)間，整個(gè)稱重區(qū)間長(zhǎng)為 3.8m左右，當(dāng)列車轉(zhuǎn)向架通過(guò)稱重區(qū)間，上位機(jī)發(fā)同步命令給主稱重傳感器，主稱重傳感器將同步信號(hào)通過(guò)同步控制裝置發(fā)給各個(gè)從稱重傳感器，各路以太網(wǎng)絡(luò)稱重傳感器同步完成信號(hào)的采集，貨車的重量通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)稱重傳感器中的模擬傳感器轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，然后發(fā)送至稱重控制器進(jìn)行放大、濾波和A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換裝置上傳給上位機(jī)。同時(shí)，車號(hào)識(shí)別裝置通過(guò)車輛識(shí)別天線讀取的車號(hào)信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換裝置上傳給上位機(jī)。上位機(jī)通過(guò)稱重軟件對(duì)通過(guò)秤臺(tái)的轉(zhuǎn)向架重量進(jìn)行分析計(jì)算，匹配車號(hào)，對(duì)車輛、車輛進(jìn)行判別與數(shù)據(jù)存貯，通過(guò)數(shù)據(jù)處理程序?qū)?shù)據(jù)記錄進(jìn)行編輯、顯示、打印等。

所述車輛判斷裝置包括第一磁傳感器，所述第一磁傳感器設(shè)置在鋼軌上的第一預(yù)定位置，用于檢測(cè)車輛是否到達(dá)待檢測(cè)位置。

所車輛判斷裝置還包括第二磁傳感器，所述第二磁傳感器設(shè)置在鋼軌上的第二預(yù)定位置，用于檢測(cè)車輛是否遠(yuǎn)離待檢測(cè)區(qū)域。

磁傳感器采用磁鋼進(jìn)行設(shè)計(jì)，磁鋼用于車輛進(jìn)入稱重區(qū)間的自動(dòng)感應(yīng)，磁鋼安裝后與鋼軌構(gòu)成磁路。當(dāng)車輪通過(guò)磁鋼時(shí)，由于輪緣從磁鋼頂端中間通過(guò)，減小了磁阻，使磁通量增大，引起磁鋼線圈的磁通量變化，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。每當(dāng)車輪通過(guò)磁鋼時(shí)磁通量就變化一次，磁鋼線圈就輸出一個(gè)電壓信號(hào)。開關(guān)機(jī)磁鋼判別裝置接收到電壓信號(hào)后，開啟車輛識(shí)別讀出裝置進(jìn)入車號(hào)待識(shí)別狀態(tài)，同時(shí)通知計(jì)算機(jī)使之進(jìn)入準(zhǔn)備檢測(cè)狀態(tài)，程序進(jìn)入采集處理工作狀態(tài)。

所述車號(hào)識(shí)別裝置包括車輛上設(shè)置的射頻標(biāo)簽和設(shè)置在待檢測(cè)區(qū)域軌道內(nèi)的識(shí)別天線15。

具體的，為了達(dá)到實(shí)時(shí)的判斷車輛到達(dá)的提前預(yù)知的目的，以提前打開車號(hào)采集，需要在稱臺(tái)遠(yuǎn)端預(yù)定位置安裝一組開關(guān)機(jī)磁鋼，通常是2只，一端1只，若根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況是單向采集，則只需要在車輛到達(dá)一端安裝一只即可。

當(dāng)列車即將經(jīng)過(guò)時(shí)，列車的第一個(gè)輪子壓過(guò)磁鋼1時(shí)，磁鋼發(fā)送一個(gè)電壓信號(hào)給開關(guān)機(jī)磁鋼判別裝置，開關(guān)機(jī)磁鋼判別裝置發(fā)送命令開啟車輛識(shí)別讀出裝置，車輛識(shí)別讀出裝置開啟后，安裝在軌道的車輛識(shí)別天線開始工作，向通過(guò)的列車每節(jié)車廂底部的RFID標(biāo)簽發(fā)射微波載波信號(hào)，為標(biāo)簽提供能量使其開始工作。標(biāo)簽在微處理器控制下，將標(biāo)簽內(nèi)信息通過(guò)編碼器進(jìn)行編碼，通過(guò)調(diào)制器控制微帶天線，開始反射信息，車輛識(shí)別天線立即接收反射回的標(biāo)簽內(nèi)信息，并傳送到車輛識(shí)別讀出裝置，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換裝置將車號(hào)信息發(fā)送給上位機(jī)。當(dāng)列車的最后一節(jié)車廂的輪子壓過(guò)磁鋼2后，關(guān)閉車輛識(shí)別讀出裝置。

當(dāng)列車通過(guò)稱重區(qū)間時(shí)，上位機(jī)發(fā)同步命令給主稱重傳感器，主稱重傳感器將同步信號(hào)通過(guò)同步裝置發(fā)給各個(gè)從稱重傳感器，各路以太網(wǎng)絡(luò)稱重傳感器同步完成信號(hào)的采集，貨車的重量通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)稱重傳感器中的模擬傳感器按比例轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，然后發(fā)送至稱重控制器進(jìn)行放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換裝置上傳給上位機(jī)。同時(shí)，車號(hào)識(shí)別裝置通過(guò)車輛識(shí)別天線讀取的車號(hào)信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換裝置上傳給上位機(jī)。上位機(jī)通過(guò)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析、處理、計(jì)算、數(shù)據(jù)存貯、顯示及打印等，并與其它監(jiān)控設(shè)備相聯(lián)接。

在實(shí)際使用中，參看圖3，所述網(wǎng)絡(luò)交換裝置2也可以直接連接現(xiàn)有的貨檢監(jiān)控平臺(tái) 8，方便對(duì)車輛的實(shí)時(shí)監(jiān)控、統(tǒng)一化管理。此外，本實(shí)用新型的軌道衡系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)前后偏重及左右偏載的檢測(cè)功能，檢測(cè)種類多樣。

上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型并不限制于上述實(shí)施方式，在不脫離本申請(qǐng)的權(quán)利要求的精神和范圍情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以作出各種修改或改型。