一種基於乙太網的超偏載儀的製作方法

2023-05-16 16:16:11 1

本實用新型涉及貨運計量領域，特別涉及一種基於乙太網的超偏載儀。

背景技術：

超偏載儀作為貨運安全計量設備，主要是對在運輸途中易發生竄滾、破碎、倒塌、串動的重點貨物(比如：卷鋼、玻璃、氧化鋁、重軌等)的裝載狀態進行重點監測、預警，預防和消除給貨運安全帶來隱患。超偏載儀既可對貨車裝載時和運行中超載情況實時監測也可對貨車進行偏載測試。

然而，現有的超偏載儀在進行測量時，如果測量結果出錯，只能逐個進行檢查，出現問題很難判斷是哪一隻傳感器有問題，花費很長時間才能找到有問題的根源，造成了人力、物力、財力的極大浪費，同時也影響了正常的工作生產。

技術實現要素：

本實用新型在於克服現有技術的上述不足，提供一種能夠方便識別傳感器、檢測便捷、高效的基於缺陷地的傳輸線補償結構。

為了實現上述實用新型目的，本實用新型採用的技術方案是：

一種基於乙太網的超偏載儀，包括多個測力單元，每個所述測力單元包括鋼軌、2隻安裝在鋼軌中性軸上的剪力傳感器和2隻固定於鋼枕下的壓力傳感器，每個所述測力單元相互連接，其中，每個壓力傳感器還用於作為所述鋼枕的支撐座；檢測臺面包括依次設置的第一過渡枕、稱重臺面、第二過渡枕，且所述稱重臺面的鋼枕數量與所述測力單元數量相同，所述測力單元連接網絡交換裝置，並將測量數據發送到網絡交換裝置，其中，每個所述傳感器具有唯一標識號，所述傳感器發送數據時，攜帶有該標識號；還包括車號識別裝置，所述車號識別裝置包括設置在車輛上的射頻標籤和設置在稱重臺面軌道內的識別天線，用於對到達待檢測區域的車輛進行識別，讀取車號信息數據，並將所述車號信息數據發送到網絡交換裝置；所述網絡交換裝置連接上位機，所述上位機用於對所述重量數據、車號信息數據進行處理。

進一步地，還包括同步控制裝置，所述同步控制裝置連接每個所述剪力傳感器和壓力傳感器，用於控制每個所述傳感器同步採集重量數據。

進一步地，所述傳感器包括一個主傳感器和從傳感器，所述上位機發同步命令給主傳感器，主傳感器將同步命令通過同步控制裝置發給各個從傳感器，同步完成信號的採集。

進一步地，還包括車輛判斷裝置，連接電源控制器，所述車輛判斷裝置用於判斷車輛到達待檢測區域時，控制所述超偏載儀的工作，所述電源控制器還用於向每個所述剪力傳感器和壓力傳感器提供工作電壓。

進一步地，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置在鋼軌上的第一預定位置，用於檢測車輛是否到達待檢測位置。

進一步地，所述車輛判斷裝置還包括第二磁傳感器，所述第二磁傳感器設置在鋼軌上的第二預定位置，用於檢測車輛是否遠離待檢測區域。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果

1、本實用新型的基於乙太網的超偏載儀採用網絡傳輸的方式對測量數據進行交換，並對每個傳感器進行標識，方便上位機對數據進行處理，同時對車輛上的射頻標籤進行識別，與測量數據進行對應，方便測量數據與待測車輛進行關聯容易判斷測量結果。

2、本實用新型的基於乙太網的超偏載儀通過同步控制裝置控制每個所述稱重傳感器同步採集重量數據，從而提高檢測精度。

3、本實用新型的基於乙太網的超偏載儀利用車輛判斷裝置檢測車輛是否到達或離開待檢測區域，從而對應的開啟或關閉檢測裝置，方便對檢測設備進行管理。

4、本實用新型的基於乙太網的超偏載儀可以自動識別通過各類車輛(鐵道部公布的車型庫及軸距表)的總重、載重、前後偏重及左右偏載，在傳感器內部實現信號的放大處理，並轉化為數字數據輸出，可有效避免數據的採集到終端應用傳輸期間的異常幹擾，超偏載儀可遠程(網際網路、鐵路網)對每路傳感器進行調試、監控、檢測。

附圖說明

圖1所示為實用新型的基於乙太網的超偏載儀模塊框圖。

圖2所示為實用新型的基於乙太網的超偏載儀原理示意圖。

圖3所示為本實用新型的另一實施例的基於乙太網的軌道衡系統模塊框圖。

圖4所示為本實用新型的另一實施例的基於乙太網的軌道衡系統模塊框圖。

圖5所示為本實用新型的另一實施例的基於乙太網的軌道衡系統模塊框圖。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本實用新型上述主題的範圍僅限於以下的實施例，凡基於本實用新型內容所實現的技術均屬於本實用新型的範圍。

實施例1

一種基於乙太網的超偏載儀模塊框圖，參看圖1和圖2，包括多個測力單元1，每個所述測力單元1包括鋼軌、2隻安裝在鋼軌中性軸上的剪力傳感器12和2隻固定於鋼枕下的壓力傳感器11，每個所述測力單元1相互連接，其中，每個壓力傳感器11還用於作為所述鋼枕 13的支撐座；檢測臺面包括依次設置的第一過渡枕14、稱重臺面15、第二過渡枕16，且所述稱重臺面15的鋼枕13數量與所述測力單元數量相同，所述測力單元1連接網絡交換裝置 2，並將測量數據發送到網絡交換裝置2，其中，每個所述傳感器具有唯一標識號，所述傳感器發送數據時，攜帶有該標識號；還包括車號識別裝置3，所述車號識別裝置3包括設置在車輛上的射頻標籤和設置在稱重臺面軌道內的識別天線17，用於對到達待檢測區域的車輛進行識別，讀取車號信息數據，並將所述車號信息數據發送到網絡交換裝置2；所述網絡交換裝置2連接上位機4，所述上位機4用於對所述重量數據、車號信息數據進行處理。

在一個具體是實施方式中，本實用新型秤體採用鋼結構軌枕或者混凝土軌枕框架。

超偏載儀採用秤臺配合12隻壓力傳感器和8隻剪力傳感器，構成一個測力區。測力區分成6個測力單元，每個測力單元由鋼軌、2隻安裝在鋼軌中性軸上的剪力乙太網絡傳感器和2隻固定於鋼枕下的板式壓力乙太網絡傳感器構成。每個測力單元長1.2m，整個測力區間長3.6m。6個這樣的單元聯成一個加長的連續不斷的測力區，大大地提高了檢測精度。每個板式壓力乙太網絡傳感器既作測力傳感元件用，同時又是鋼枕的支撐座。

每路乙太網絡稱重傳感器都設定有IP位址，其輸出的信號是已經進行放大、濾波、 A/D轉換和網絡轉換處理的網絡信號，剪力乙太網絡傳感器信號一方面用於計軸和判斷車型，另一方面與壓力乙太網絡傳感器信號整合後用於測力，送入計算機，經軟體分析和對通過的車輪的各種數據的處理，並識別車輛和貨車車型等，計算出每個貨車車輪的輪重，將每節車的各輪重加以比較和分析得出超偏載的各參數。

通過上位機也可以遠程對每路乙太網絡稱重傳感器進行檢定和參數修正，並記錄下檢定、標定時的原參數。

車號識別天線安裝於稱臺中間，用於向通過的列車每節車廂底部的RFID標籤發射微波載波信號，為標籤提供能量使其開始工作，並接收標籤反射回的信息，並傳送到車號識別讀出裝置。

本實用新型的基於乙太網的超偏載儀採用網絡傳輸的方式對測量數據進行交換，並對每個傳感器進行標識，方便上位機對數據進行處理，同時對車輛上的射頻標籤進行識別，與測量數據進行對應，方便測量數據與待測車輛進行關聯容易判斷測量結果。

參看圖3，本實用新型的基於乙太網的超偏載儀還包括同步控制裝置5，所述同步控制裝置5連接每個所述剪力傳感器和壓力傳感器，用於控制每個所述傳感器同步採集重量數據。

所述傳感器包括一個主傳感器和從傳感器，所述上位機發同步命令給主傳感器，主傳感器將同步命令通過同步控制裝置發給各個從傳感器，同步完成信號的採集。

本實用新型的基於乙太網的超偏載儀通過同步控制裝置控制每個所述稱重傳感器同步採集重量數據，從而提高檢測精度。

參看圖4，本實用新型的基於乙太網的超偏載儀還包括車輛判斷裝置6，連接電源控制器7，所述車輛判斷裝置6用於判斷車輛到達待檢測區域時，控制所述超偏載儀的工作，所述電源控制器7還用於向每個所述剪力傳感器和壓力傳感器提供工作電壓。

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置在鋼軌上的第一預定位置，用於檢測車輛是否到達待檢測位置。

所述車輛判斷裝置還包括第二磁傳感器，所述第二磁傳感器設置在鋼軌上的第二預定位置，用於檢測車輛是否遠離待檢測區域。

磁傳感器採用磁鋼進行設計，磁鋼用於車輛進入稱重區間的自動感應，磁鋼安裝後與鋼軌構成磁路。當車輪通過磁鋼時，由於輪緣從磁鋼頂端中間通過，減小了磁阻，使磁通量增大，引起磁鋼線圈的磁通量變化，線圈產生感應電動勢。每當車輪通過磁鋼時磁通量就變化一次，磁鋼線圈就輸出一個電壓信號。開關機磁鋼判別裝置接收到電壓信號後，開啟車輛識別讀出裝置進入車號待識別狀態，同時通知計算機使之進入準備檢測狀態，程序進入採集處理工作狀態。

具體的，為了達到實時的判斷車輛到達的提前預知的目的，以提前打開車號採集，需要在稱臺遠端預定位置安裝一組開關機磁鋼，通常是2隻，一端1隻，若根據現場情況是單向採集，則只需要在車輛到達一端安裝一隻即可。

當列車即將經過時，列車的第一個輪子壓過磁鋼1時，磁鋼發送一個電壓信號給開關機磁鋼判別裝置，開關機磁鋼判別裝置發送命令開啟車輛識別讀出裝置，車輛識別讀出裝置開啟後，安裝在軌道的車輛識別天線開始工作，向通過的列車每節車廂底部的RFID標籤發射微波載波信號，為標籤提供能量使其開始工作。標籤在微處理器控制下，將標籤內信息通過編碼器進行編碼，通過調製器控制微帶天線，開始反射信息，車輛識別天線立即接收反射回的標籤內信息，並傳送到車輛識別讀出裝置，通過網絡交換裝置將車號信息發送給上位機。當列車的最後一節車廂的輪子壓過磁鋼2後，關閉車輛識別讀出裝置。

本實用新型的基於乙太網的超偏載儀利用車輛判斷裝置檢測車輛是否到達或離開待檢測區域，從而對應的開啟或關閉檢測裝置，方便對檢測設備進行管理。

在實際使用中，參看圖5，所述網絡交換裝置2也可以直接連接現有的貨檢監控平臺 8，方便對車輛的實時監控、統一化管理。

本實用新型的超偏載儀可以自動識別通過各類車輛(鐵道部公布的車型庫及軸距表) 的總重、載重、前後偏重及左右偏載。在傳感器內部實現信號的放大處理，並轉化為數字數據輸出，可有效避免數據的採集到終端應用傳輸期間的異常幹擾。超偏載儀可遠程(網際網路、鐵路網)對每路傳感器進行調試、監控、檢測。

上面結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行了詳細說明，但本實用新型並不限制於上述實施方式，在不脫離本申請的權利要求的精神和範圍情況下，本領域的技術人員可以作出各種修改或改型。