【導(dǎo)讀】息化、一體化發(fā)展。然而，衡器技術(shù)在向這個趨勢發(fā)展的時候，計量的準(zhǔn)確化、快速化的矛盾一直是困擾衡器技術(shù)發(fā)展的瓶頸。直到上世紀(jì)70年代，技術(shù)上逐。個最重要的性能指標(biāo)難以統(tǒng)一的問題。這對于解決工程中稱重系統(tǒng)的實時稱重.了硬件判別法故障率高的弱點。量過程中人工抄號的弊端，杜絕了人工篡改計量數(shù)據(jù)的機會。動態(tài)軌道衡稱重系統(tǒng)做到了數(shù)據(jù)自動上傳、統(tǒng)計報表、存儲、打印。控制系統(tǒng)，自動車號識別系統(tǒng)的設(shè)計。

　　

【正文】 義為“老牌車”，系統(tǒng)自動提醒計量員老牌車進行關(guān)注。經(jīng)確認(rèn)需要回皮的則對其重新進行皮重計量。對不回皮的車輛自動采集貨車的自重，系統(tǒng)分為領(lǐng)定自重庫模式和實際自重庫模式，一半講，貨車通過維修實際自重與額定自重不同。如 :C62 的額定自重為 噸，大修后重的有 噸，輕的有 噸。企業(yè)可以根據(jù)需要來選用。首鋼選用的是實際自重庫模式，即系統(tǒng)建立自重動態(tài)跟新庫，可以根據(jù)前期的車號對應(yīng)的更新自重建立了自重更新庫，當(dāng)再次識別到該車皮時系統(tǒng)自動調(diào)用更新的自重數(shù)據(jù)。一般來講，首鋼的鐵路貨源相對固定 ，車輛均由車輛段安排調(diào)配車皮計劃，雖然從短期看車輛是變動的，但從長期看車輛是現(xiàn)對固定的。因此，建立實際動態(tài)自重更新庫有利于提高精確計量。 3)數(shù)據(jù)自動提取 車號自動識別系統(tǒng)與軌道衡相結(jié)合，可實現(xiàn)貨車車輛的不停車稱重時自動抄錄車號和計量報表的全自動生成。自動車號識別系統(tǒng)自動提取動態(tài)軌道衡的計量數(shù)據(jù)，即軌道衡的計量數(shù)據(jù)與車號自動對位，自動生成生產(chǎn)要求的報表，可以進行匯總、查詢、打印、統(tǒng)計等。表 為標(biāo)準(zhǔn)計量單 : 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 表 車型 車號 毛重（噸） 皮重（噸） 凈重（噸） 速度（ km/h） C62 4624184 12 C62 4613522 11 C62 4531750 11 C62 4576017 10 C62 4617580 10 C62 4591750 10 4)遠程無人值守作業(yè) 本稱重系統(tǒng)真正實現(xiàn)了無人值守計量，操作人員可在后端實施稱重作業(yè)，無需在現(xiàn)場進行倒班作業(yè)，大大提高工作效率，是得有限的人力資源得到充分的發(fā)揮利用。管理部門通過網(wǎng)絡(luò)遠程對現(xiàn)場進行即時監(jiān)控，也可以對過去以特定時間的稱重情況進行查詢或打印，對數(shù)據(jù)進行分析。 5)完善貨車車輛電子稱重系統(tǒng)的自動化，實現(xiàn)信息化管理。 6)應(yīng)用車號自動識別系統(tǒng)提高了計量管理水平，縮短了車輛因計量而產(chǎn)生的車輛鐵路延時。 車輛判別方法 車輛判別方法分為波形判別法、開關(guān)判別法。 波形判別法 稱重方式中稱重傳感器輸出的信號電壓波形如圖 所示 : 圖 稱重傳感器輸出信號電壓波形 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 因為稱重傳感器輸出的重量信號與作用在秤臺七的車輪秤臺的壓力成正比。當(dāng)車輪進入或離開秤臺時，稱重信號產(chǎn)生一個正的或負(fù)的增量。列車通過自動軌道衡時，一對對車輪不斷進入，離開秤臺時，重量信號也隨著連續(xù)發(fā)生變化。將重量信號隨時變化的情況繪成曲線就成了圖 所示的貨車重量波形圖，這種波形是實現(xiàn)波形判別車型的法不可缺少的依據(jù)。 在此波形判別車型法中計算機需要進行如下操作 : 1)軸距測定 為了判定通過自動軌道衡的車輛各個軸距是否與貨車的特征軸相吻合，必須對這些軸進行測量。測定軸距即判定波形圖上各段時間。 2)設(shè)“門檻” 為了把這種車輪上下秤臺引起的重量信號予以區(qū)別，可以設(shè)定一個參數(shù)“ C”稱為重量信號的“門檻”相鄰采樣點之差大于 C時表明有車輪進入或離開秤臺，否則視為信號波動。 C值通常按最輕空車一個軸重對應(yīng)重量信號的 80%來確定。 3)軸距判定 每節(jié)車輛通過秤臺所得到的三個軸距與預(yù)先存儲在計算機內(nèi)的貨車特征軸距相比較，能滿足者為貨車，不能滿足者為非貨車。 4）軸數(shù)統(tǒng)計 若自 動軌道衡為轉(zhuǎn)向架稱重方式，則只有一個貨車轉(zhuǎn)向架的兩對車輪同時在稱重臺時計算機才能夠進行稱量。這一過程需在計算機內(nèi)存中開辟一個計數(shù)單元，并將重量信號分段整理，然后進行是否是同一貨車轉(zhuǎn)向架兩對輪的判別等。 圖 為轉(zhuǎn)向架判別流程圖，當(dāng)有輪對經(jīng)過稱重臺面是系統(tǒng)采集到重量信號，稱重程序通過讀取重量信號，把它和程序設(shè)定的“門檻”值相比較，如果重量大于“門檻”值則程序認(rèn)為有車量進入或離開衡器臺面，否則程序認(rèn)為是信號波動。如果 yes 則程序記錄脈沖沿 (即軸數(shù) )，利用車速與每個軸通過臺面的時間計算出相應(yīng)的軸距，每節(jié)車輛通過秤臺所得到的三個軸距與預(yù)先存儲在計算機內(nèi)的貨車轉(zhuǎn)向架特征軸距相比較，能滿足者為貨車轉(zhuǎn)向架，不能滿足者為非貨車。如果 yes 則記錄該轉(zhuǎn)向架的重量，并返回。 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 圖 轉(zhuǎn)向架判別流程圖 圖 為動態(tài)稱重系統(tǒng)軟件流程圖，當(dāng)系統(tǒng)處于待機狀態(tài)時，系統(tǒng)進行零點的檢測，如果有重量信號進入，程序首先根據(jù)波形進行判別它是否是車頭即是否滿足貨車車型的條件。是車頭要進行除去車頭重量的計算，不是則進行圖 中轉(zhuǎn)向架的判別，符合特征則計算重量，速度。不符合轉(zhuǎn)向架特征的 ，進行符合結(jié)束特征判別，滿足了結(jié)束稱量特征則進行數(shù)據(jù)的上傳打印，不滿足結(jié)束特征的繼續(xù)返回進行車頭的判別。這里定義稱量結(jié)束特征有以下幾條 : 1)一段時間內(nèi)不再有重量信號出現(xiàn)，系統(tǒng)默認(rèn) 10 秒。 2)系統(tǒng)長時間接收同一個重量信號，可能原因是機車停在臺面不動造成。 3)非標(biāo)車輛通過臺面，造成系統(tǒng)不能識別。 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 圖 動態(tài)稱重系統(tǒng)軟件流程圖 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 圖 讀取車號程序流程圖 圖 為稱重系統(tǒng)讀取 AEI 捕獲的車號程序流程圖，車號作為程序的輸入部分，動態(tài)稱重系統(tǒng)可以通過讀取 RS232 接口的數(shù)據(jù)來獲取射頻天線所接收到的數(shù)據(jù)。平時車號識別裝置不動作，處于關(guān)機狀態(tài)。當(dāng)安裝在稱重區(qū)域外的開機磁鋼接收到有車輛通過時，開機磁鋼向地面讀數(shù)裝置發(fā)出信號啟動電源，地面讀數(shù)裝置工作。同時稱重系統(tǒng)開始檢測 232 口是否有數(shù)據(jù)，如果 RS232 口有數(shù)據(jù)出現(xiàn)則將車號錄入存儲。動態(tài)軌道衡軟件編程是以 WINDOWS 為系統(tǒng)運行平臺，采用計算機 C 語言以及數(shù)據(jù)庫 ODBC 接口實現(xiàn)的。軌道衡稱重系統(tǒng)的軟件是動態(tài)稱量軌道衡的核心，并配置了相關(guān)模塊，實現(xiàn)了以下功能見圖 。 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 圖 動態(tài)稱重系統(tǒng)程序架構(gòu)圖 動態(tài)軌道衡的車型判別 動態(tài)電子軌道衡的核心是車型判別，即一對列車在經(jīng)過計量站時動態(tài)稱重系統(tǒng)怎樣判斷車頭與車皮以及每節(jié)車皮對應(yīng)的前后兩組轉(zhuǎn)向架，從而測量出該節(jié)車的重量。如何從傳感器輸出的波形中找出我們所需要的計量段是本課題的關(guān)鍵之所在，也是課題的最困難之處。而選擇車型判別的方法是通過考察它們的數(shù)學(xué)模型以確定最適合的方法。數(shù)學(xué)模型的選擇要通過應(yīng)用震動理論、濾波理論、及系統(tǒng)辨識理論等數(shù)學(xué)、力學(xué)方法、理論來分析和確定。在選擇和確定數(shù)學(xué)模型時，首先要知道稱重傳感器在受動態(tài)變力作用時輸出的波形，然后在時域和頻域圖相對照，找出兩者的差異，最后用數(shù)學(xué)方法建立數(shù)學(xué)模型。 信號是通過接近開關(guān)輸出的，每通過一根軸，發(fā)出一個信號開關(guān)判別車型法即車型判別的開關(guān)量信號通道。它必須在秤臺或引軌上安裝一些開關(guān)。并在控制系統(tǒng)中增加一套邏輯電路和開關(guān)量接口。這就增加了系統(tǒng)硬件的復(fù)雜程度，降低了系統(tǒng)的可靠性。特別要指出的是，所用的開關(guān)通常為機械接點式，光電式或電磁感應(yīng)式等。無論采用那一種開關(guān)，它們的故障率均比較高。據(jù)統(tǒng)計，已經(jīng)運行的自動軌道衡 ,開關(guān)量故障幾乎占總故障的 6080%。 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 36 本章小結(jié) 本章主要敘述了動態(tài)稱重系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)，主要技術(shù)要點是火車車型的判別，剔除無效的計量段波形后，對有效的計量段進行數(shù)據(jù)的處理得出我們需要的計量數(shù)據(jù)。有了這些計量數(shù)據(jù)我們的動態(tài)計量功能就基本實現(xiàn)了。但是，僅靠這些計量數(shù)據(jù)是不夠的。我們無法將這些數(shù)據(jù)同具體的哪一節(jié)車皮聯(lián)系起來，以往我們依靠人工來記錄車號，這樣做對工人來說特別緊張，而且錯誤率相當(dāng)高。為了克服這一不利因素，我們采用了車號自動識別系統(tǒng)，實現(xiàn)了車號的自動記錄。完全將人工的服務(wù)從計量工序中解脫出來。 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 37 結(jié)論 計量精度與系統(tǒng)的穩(wěn)定運行是衡量稱重系統(tǒng)優(yōu)劣的重要指標(biāo)。通過對動態(tài)軌道衡稱重系統(tǒng)的設(shè)計，得出以下結(jié)論 : 1)系統(tǒng)的可靠性 本系統(tǒng)的可靠性主要取決于稱重系統(tǒng)的稱重傳感器質(zhì)量，車號識別裝置的抗干擾性， PLC 的選取以及傳感器的選擇，和穩(wěn)定運行的動態(tài)稱重程序。動態(tài)軌道衡稱重系統(tǒng)采用技術(shù)成運行熟穩(wěn)定的稱重傳感器，先進的 AEI 車號識別系統(tǒng) ,以及相配套的動態(tài)稱重程序。從而保證了系統(tǒng)的可靠運行。 2）計算數(shù)據(jù)的精度 系統(tǒng)采用了美國 TEDEA 公司的 TEDEA30T 傳感器，其精度達到萬分之一，以及基于 WINDOWS 軟件 平臺的稱重程序，可以完全跟蹤計量過程中的每一個細微的信號波動具有很高的隨動性，這些是保證系統(tǒng)精度的先決條件。在檢定過程中執(zhí)行國家軌道衡檢定標(biāo)準(zhǔn)，整個系統(tǒng)的精度達到 級。動態(tài)軌道衡采用動態(tài)軌道衡稱重系統(tǒng)與鐵路車號識別本系統(tǒng)緊密結(jié)合。并且充分利用信息化系統(tǒng)平臺，減少了計量過程以及數(shù)據(jù)處理過程的人為干預(yù)，從而保證了數(shù)據(jù)的真實有效。在技術(shù)上徹底杜絕了計量員為了謀取個人私利篡改計量數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，為企業(yè)減少了不必要的損失。 3)無人值守計量站系統(tǒng)大大減少了計量員的工作，使工作效率大大提高。 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 38 參考文獻 [1].施漢謙，宋文敏 .電子秤技術(shù) [M]，北京 :中國計量出版社， 1991， 113. [2].周祖鐮 .衡器的比較與發(fā)展 [J]，衡器， 20xx， 36(l):2126. [3].王錦芳 .動態(tài)稱重系統(tǒng)的研究與開發(fā) [D]，河南鄭州大學(xué)， 20xx. [4].李寒松 .動態(tài)電子衡器的研究及其在汽車稱重系統(tǒng)的應(yīng)用 [D]，蘭州甘肅大學(xué) ,20xx. [5].潘鋒 .自動量儀動態(tài)精度 [M]，北京 :機械工業(yè)出版社， 1983， 6570. [6].張春梅，王濤 .全面模擬判別在動態(tài)稱重系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J]，工礦自動化，20xx， (05):79. [7].姚恩濤，季娟，張明 .兩軸車輛動態(tài)稱重信號分析方法研究 [J]，傳感器技術(shù) . [8].吳興惠，王彩君 .傳感器與信號處理 [M]，北京 :電子工業(yè)出版社， 1998， 4370. [9].何紅麗 .汽車動態(tài)稱重系統(tǒng)的研究與設(shè)計 [D]，河南鄭州大學(xué)， 20xx. [10].楊忠 .車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)的設(shè)計 [J]，交通科技與經(jīng)濟， 20xx， (06):1719. [11]. 嚴(yán)盈富．監(jiān)控組態(tài)軟件與 PLC 入門 [M]．北京：人民郵電出版社， 20xx． 520. [12].嚴(yán)鐘毫，譚祖根 .非電量電測技術(shù) [M]，北京 :機械工業(yè)出版社， 1983， 3340. [13].于海燕 .動態(tài)稱重技術(shù)的研究 [D]，陜西西安理工大學(xué)， 20xx. [14].張功銘，趙復(fù)真 .新型傳感器與傳感器檢測新技術(shù) [S]，中國計量， 20xx，111(11):42. [15].吳鐘岱，陶寶棋 .應(yīng)變電測原理及技術(shù) [M]，北京 :國防工業(yè)出版社， 1981，4555. [16].國家技術(shù)監(jiān)督局 .JJG669 一 20xx 稱重傳感器檢定規(guī)程 [M]，北京 :中國計量出版社， 20xx， 110. [17].肖明耀 .誤差理論與應(yīng)用 [M]，北京 :計量出版社， 1985， 4047. [18].蘇步霄，周士一鐘 .敏感器件及應(yīng)用 [M]，北京 :中國鐵道出版社， 1987，8596. [19].劉九卿，應(yīng)變式稱重傳感器技術(shù)動向和發(fā)展趨勢 [J]，稱重科技暨第五屆稱重技術(shù)研討會論文集， 20xx， (2):312. [20].薛鈞義 .微型計算機控制系統(tǒng)及其應(yīng)用 [M]，西安 :西安交通大學(xué)出版社，1992， 8397. [21].張福學(xué) .傳感器應(yīng)用及其電路精選 [M]，北京 :電子工業(yè)出版 1991， 6375. [22]. Ono Tetal. A Dynamic Measurement Deviec of Mnss Utilizing a MicroeomPuter[J]， Systems and Control， 1980， 24(3):13 一 14. 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 39 [23].Huggis P Ahigh Speed Loadcell[J] ,Measurement and Control, 1982,15(6): 89. [24].Candy J Signal Processing[J], Measurement and Control, 1986,58(3):15. 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 40 附錄 A 軌道衡電器安裝示意圖 ：