专利名称：三台面电子轨道衡及其数据处理方法
技术领域：
本发明涉及称重设备，特别涉及一种电子轨道衡，用于动态测量行进中的铁路罐装车辆的重量。
背景技术：
根据铁路测量系统的特点，一般分为三种计量方式1、轴计量；2、转向架计量；3、整车计量。
在动态计量系统中，轴计量是指称重平台仅能感应轴重信号；转向架计量则能识别和感应转向架重量；而整车计量就是可以识别和感应到整车重量信号。
对于铁路罐装车辆所装的液态物质一般都是流体或者是半流体。这种物质在动态车辆中是流动的，换句话讲，车辆的重心是随着车辆运行而不断变化。而这种变化的随机性就决定了对车辆的计量必须采用整车计量方式作用唯一方式，才能满足国家对自动衡器允许进行贸易结算时的计量精度的要求。针对某种特定的车型，整车计量方式所采用的称重平台(秤台)一般为双台面A和B，而不采用一个称重平台(秤台)。这是因为，当车辆连挂时，一个单秤台假如可以满足整车计量所需的四根车轴同时在秤条件，但是也可以满足并非一节车厢的四根车轴同时在秤上。如附图1所示。
于是，识别整车重量的四轴逻辑就存在不完备性。仅仅依靠是否存在四轴上秤这样的条件来判断和识别整车重量就不充分。因此，在整车计量方式下，采用双台面方案，它按以下原则设计1、每一个台面的长度能够满足且仅能满足所称车辆1的一个转向架(两根车轴11)的轴间距。
2、两个台面A与B的中心线距离应尽量和被测量车辆1的心盘距接近。
按上述原则设计的台面，在实际称重中，当两个台面同时有两个转向架，一般(不复杂的车型混编)就是被测车辆的四根车轴11，分别位于两个台面上，再附以车轴上秤前状态的判断条件，就基本上解决了整车计量的重量识别问题。
但是，随着铁路运输的发展，不断地出现新型车辆，而这些新型车辆的心盘距与以往使用中车辆的心盘距差别很大。所谓心盘距是指车辆两个转向架中心线的距离。按照上述整车计量原则设计不出能够即满足长心盘距车辆几何尺寸，又满足短心盘距车辆的几何尺寸的双台面方案。
发明内容
本发明的目的就是提供一种三台面电子轨道衡及其数据处理方法，以解决现有的双台面轨道衡不能同时用于两种盘心距差别较大的铁路车辆的问题。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案是包括机械称重台面及与其配套的数据通道和计算机，称重台面的传感器通过数据通道与计算机连接，所述的机械称重台面有三个，其中相邻两个之间的距离L1和L2分别与一个整车的短心盘距和长心盘距相等或接近，在每一个机械称重台面的传感器与所述的计算机之间各有一独立的数据通道。
包括下列步骤①测量每一机械称重台面上的重量W1、W2、W3和每一重量值的输出时间t1、t2、t3；②计算t1和t2的绝对差值D1和t2与t3的绝对差值D2；③比较D1和D2的大小，当D1＜D2时，则将W1+W2为一个整车的重量输出；当D2＜D2时，则将W2+W3为一个整车的重量输出。
由于本发明的三个机械称重台面间距分别与混编列车中的短心盘距的车辆和长心盘距的车辆相等或接近，只有当一节车辆的心盘距与相邻两个台面间距相同或接近时，这两个台面输出重量的时间差别才最小(或同时)，而输出重量的时间差别较大，则说明所通过的车辆的心盘距与这两个台面的间距不相对，这样就可以通过比较相邻两个台面所输出重量的时间差别的大小就可判断出是长车辆还是短车辆，并根据该判断结果计算出所需测量的车辆的重量，达到了用一套铁道衡对两种不同心盘距车辆混编列车的称重目的。
图1是现有技术中的两台面轨道衡称重的原理示意图，其中a图是一节车辆的四根车轴在称上的情形，b图是并非一节车辆的四根车轴在称上的情形；图2是本发明的构成示意图；图3是本发明轨道衡所采用的数据处理流程图；图4是本发明的数据处理方法对两种车辆计算输出重量时所采用的两种计算方法，其中a图是符合整车计量的车辆，b图是不符合整车计量的车辆。
具体实施例方式
参见图2，本发明的三台面称重系统由三个机械称重台面A台、B台和C台(每一个台面的几何尺寸及传感器安放方法全部对称)，三个独立的数据通道(即A通道、B通道、C通道)，一个工业级计算机p组成。
三台面动态电子轨道衡有如下特点1、采用整车计量方式；2、能够自动识别心盘距(或换长)差异很大的混编车队；3、采用三个机械称重台面，三套独立的数据通道；4、三个机械称重台面的安装采用非对称布局。
其对于每一个台面而言，相互间的性能高度对称。这里包括几何尺寸，零部件型号，通道增益等等都是一致的，或者精确地讲相对一致的。
参见图3，在系统逻辑中，A台、B台、C台所产生的信号SamA，SamB，SamC的处理同样是一致的。这里用OOP(面向对象方式)将每一个台面的处理逻辑(包括数据结构和算法)封装成一个基类。基类的入口参数为采样信号，出口为一节整车的前架和后架的重量以及速度，还特别包括一个绝对时间一采自计算机的系统时钟。
在实际使用中，为三台面信号SamA，SamB，SamC将基类例化为W1，W2，W3通过分时将W1，W2，W3看成是并行系统，输出时由W2分别比较W1，W3的输出绝对时间。
当W1，W2，W3都有输出时，比较W1的输出时间t1与W2的输出时间t2的差值D1和t2与W3的输出时间t3的差值D2哪一个更短，如果D1＜D2，则说明A台和B台在时间t1和t2所输出的重量值是短心盘距的一节整车的两个重量值，即W1和W2。换言之，凡是心盘距明显大于A台与B台间距L1的整车的转向架车轮不会同时位于A台和B台上。
同理，当D2＜D1，则可判断为是长心盘距整车，输出重量为W2+W3。
在对整车的判断程序中，为了使那些与标准的长心盘距和短心盘距有一定差别的整车通过时也能适合本发明的称重方式，可以将在一定时间内在相邻两个台面上所输出的重量判断为一节整车的重量。就是说符合整车计量的车辆通过，可以产生正确的判定，而不符合整车计量的车辆也可以产“模拟整车”输出。如图4所示。
这种处理方法的优点是为车型选择留下了充分冗余，而不会出现某种车型与台面设计时考虑的车型略有出入就不能得到输出的情况。
综上所述，三台面动态电子轨道衡是针对罐装车辆计量的一个新的装置，它具有以往动态电子轨道衡的一切特点，又具有自动识别混编车列中的车型的新特点，而这一特点就可以保证车辆在计量中采用的是整车计量方式，或者是“模拟”整车计量方式，并以此保证系统的计量精度优于国家对自动衡器允许贸易结算时的精度标准。
权利要求
1.一种三台面电子轨道衡，包括机械称重台面及与其配套的数据通道和计算机，称重台面的传感器通过数据通道与计算机连接，其特征在于所述的机械称重台面有三个，其中相邻两个之间的距离L1和L2分别与一个整车的短心盘距和长心盘距相等或接近，在每一个机械称重台面的传感器与所述的计算机之间各有一独立的数据通道。
2.一种权利1所述的三台面电子轨道衡所采用的数据处理方法，其特征在于包括下列步骤①测量每一机械称重台面上的重量W1、W2、W3和每一重量值的输出时间t1、t2、t3；②计算t1和t2的绝对差值D1和t2与t3的绝对差值D2；③比较D1和D2的大小，当D1＜D2时，则将W1+W2为一个整车的重量输出；当D2＜D2时，则将W2+W3为一个整车的重量输出。
全文摘要
一种三台面电子轨道衡，包括机械称重台面及与其配套的数据通道和计算机，称重台面的传感器通过数据通道与计算机连接，所述的机械称重台面有三个，其中相邻两个之间的距离L1和L2分别与一个整车的短心盘距和长心盘距相等或接近，在每一个机械称重台面的传感器与所述的计算机之间各有一独立的数据通道。由于本发明的三个机械称重台面间距分别与混编列车中的短心盘距的车辆和长心盘距的车辆相等或接近，只有当一节车辆的心盘距与相邻两个台面间距相同或接近时，这两个台面输出重量的时间差别才最小(或同时)，而输出重量的时间差别较大，则说明所通过的车辆的心盘距与这两个台面的间距不相对，这样就可以通过比较相邻两个台面所输出重量的时间差别的大小就可判断出是长车辆还是短车辆，并根据该判断结果计算出所需测量的车辆的重量，达到了用一套铁道衡对两种不同心盘距车辆混编列车的称重目的。
文档编号G01G19/40GK1510404SQ0215861
公开日2004年7月7日 申请日期2002年12月25日 优先权日2002年12月25日
发明者高占, 高 占 申请人:北京东方瑞威科技发展有限公司