一种基于以太网的轨道衡系统的制作方法

本发明涉及货运计量领域，特别涉及一种基于以太网的轨道衡系统。

背景技术：

轨道衡是为解决铁路货车超载、欠载的货运安全计量设备。超载不仅会造成能量消耗大，增加铁路运输成本，而且超载还会造成车辆设备损伤、甚至危及行车安全；欠载既造成了运能的浪费又损害了托运人的利益。轨道衡以预防为主，以消除货运安全隐患为目的，通过对装车源头的卡控，把危及行车安全的事故隐患，消除在萌芽状态。

现有轨道衡系统采用多个模拟称重传感器组合进行称重，模拟信号叠加后，再进行统一放大、滤波、A/D转换，信号通过RS232串口输出，速度慢，干扰大，放大倍数不可调，出现问题很难判断是哪一只传感器有问题，只能逐个进行检查，花费很长时间才能找到有问题的根源。问题解决后还需要质监部门重新对轨道衡进行检定，造成了人力、物力、财力的极大浪费，同时也影响了正常的工作生产。

技术实现要素：

本发明在于克服现有技术的上述不足，提供一种能够方便识别传感器、检测便捷、高效的基于以太网的轨道衡系统。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于以太网的轨道衡系统，包括多个称重传感器，连接网络交换装置，所述称重传感器用于对车辆进行称重，并将重量数据发送到网络交换装置，其中，每个所述称重传感器具有唯一标识号，所述称重传感器发送数据时，携带有该标识号；车辆判断装置，连接电源控制器，所述车辆判断装置用于判断车辆到达待检测区域时，控制所述轨道衡系统的工作，所述电源控制器还用于向所述称重传感器提供工作电压；车号识别装置，连接网络交换装置，用于对到达待检测区域的车辆进行识别，读取车号信息数据，并将所述车号信息数据发送到网络交换装置；所述网络交换装置连接上位机，所述上位机用于对所述重量数据、车号信息数据进行处理。

进一步地，还包括同步控制装置，所述同步控制装置连接每个所述称重传感器，用于控制每个所述称重传感器同步采集重量数据。

进一步地，所述称重传感器包括一个主称重传感器和从称重传感器，所述上位机发同步命令给主称重传感器，主称重传感器将同步命令通过同步控制装置发给各个从称重传感器，同步完成信号的采集。

进一步地，所述称重传感器包括压力传感器和剪力传感器，其中，待检测区域的每根轨枕下对称设置两个所述的压力传感器，所述剪力传感器设置在钢轨内侧。

进一步地，所述车辆判断装置包括第一磁传感器，所述第一传感器设置在钢轨上的第一预定位置，用于检测车辆是否到达待检测位置。

进一步地，所车辆判断装置还包括第二磁传感器，所述第二磁传感器设置在钢轨上的第二预定位置，用于检测车辆是否远离待检测区域。

进一步地，所述车号识别装置包括车辆上设置的射频标签和设置在待检测区域轨道内的识别天线。

与现有技术相比，本发明的有益效果

1、本发明的基于以太网的轨道衡系统采用网络传输的方式对测量数据进行交换，并对每个传感器进行标识，方便上位机对数据进行处理，采用车辆判断装置检测车辆是否到达或离开待检测区域，从而对应的开启或关闭检测装置。

2、本发明的基于以太网的轨道衡系统通过同步控制装置控制每个所述称重传感器同步采集重量数据，从而提高检测精度。

附图说明

图1所示为本发明的基于以太网的轨道衡系统模块框图。

图2所示为本发明的另一实施例的基于以太网的轨道衡系统模块框图。

图3所示为本发明的另一实施例的基于以太网的轨道衡系统模块框图。

图4所示为本发明的基于以太网的轨道衡系统轨道装置示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1：

图1所示为本发明的基于以太网的轨道衡系统模块框图，包括多个称重传感器1，连接网络交换装置2，所述称重传感器1用于对车辆进行称重，并将重量数据发送到网络交换装置2，其中，每个所述称重传感器1具有唯一标识号，所述称重传感器1发送数据时，携带有该标识号；车辆判断装置3，连接电源控制器4，所述车辆判断装置3用于判断车辆到达待检测区域时，控制所述轨道衡系统的工作，所述电源控制器4还用于向所述称重传感器1提供工作电压；车号识别装置5，连接网络交换装置2，用于对到达待检测区域的车辆进行识别，读取车号信息数据，并将所述车号信息数据发送到网络交换装置2；所述网络交换装置2连接上位机6，所述上位机6用于对所述重量数据、车号信息数据进行处理。

在一个具体实施方式中，以太网络称重传感器由模拟称重传感器和称重控制器构成，称重控制器用于对模拟称重传感器输出的模拟信号进行放大、滤波、调零和A/D转换。称重控制器可根据不同传感器（板式、柱式、剪力）设计成不同形状。如果以太网络称重传感器内部空间足够大，称重控制器可以安装在以太网络称重传感器内部，如果以太网络称重传感器内部空间有限，称重控制器可以装在一个小盒子里面，然后固定在以太网络称重传感器外侧。也可根据台面需要设定以太网络称重传感器路数n以及将不同以太网络称重传感器进行任意组合。每路以太网络称重传感器中的称重控制器都设定有IP地址，通过上位机可以远程对每路以太网络称重传感器进行检定和参数修正，并记录下检定、标定时的原参数。

车号识别装置用于读取车号，也设定有IP地址，车号识别装置通过车辆识别天线读取车号信息，并将数据通过网络交换装置上传给上位机，将车号与以太网络传感器所采集数据进行匹配和整合。

本发明的基于以太网的轨道衡系统采用网络传输的方式对测量数据进行交换，并对每个传感器进行标识，方便上位机对数据进行处理，采用车辆判断装置检测车辆是否到达或离开待检测区域，从而对应的开启或关闭检测装置。

参看图2，本发明的基于以太网的轨道衡系统还包括同步控制装置7，所述同步控制装置7连接每个所述称重传感器1，用于控制每个所述称重传感器1同步采集重量数据。

所述称重传感器包括一个主称重传感器和从称重传感器，所述上位机发同步命令给主称重传感器，主称重传感器将同步命令通过同步控制装置发给各个从称重传感器，同步完成信号的采集。

本发明的基于以太网的轨道衡系统通过同步控制装置控制每个所述称重传感器同步采集重量数据，从而提高检测精度。

如图3所示，所述称重传感器1包括压力传感器11和剪力传感器13，其中，待检测区域的每根轨枕13下对称设置两个所述的压力传感器，所述剪力传感器设置在钢轨内侧。也可以设置过渡枕14进行预判断。

在一个具体实施方式中，以下例进行设计，钢结构轨枕框架秤台配合4只柱式压力传感器（或12只板式压力传感器）和4只剪力传感器形成称重区间，整个称重区间长为3.8m左右，当列车转向架通过称重区间，上位机发同步命令给主称重传感器，主称重传感器将同步信号通过同步控制装置发给各个从称重传感器，各路以太网络称重传感器同步完成信号的采集，货车的重量通过以太网络称重传感器中的模拟传感器转换成模拟信号，然后发送至称重控制器进行放大、滤波和A/D转换，转换成以太网络信号，通过网络交换装置上传给上位机。同时，车号识别装置通过车辆识别天线读取的车号信息通过网络交换装置上传给上位机。上位机通过称重软件对通过秤台的转向架重量进行分析计算，匹配车号，对车辆、车辆进行判别与数据存贮，通过数据处理程序对数据记录进行编辑、显示、打印等。

所述车辆判断装置包括第一磁传感器，所述第一传感器设置在钢轨上的第一预定位置，用于检测车辆是否到达待检测位置。

所车辆判断装置还包括第二磁传感器，所述第二磁传感器设置在钢轨上的第二预定位置，用于检测车辆是否远离待检测区域。

磁传感器采用磁钢进行设计，磁钢用于车辆进入称重区间的自动感应，磁钢安装后与钢轨构成磁路。当车轮通过磁钢时，由于轮缘从磁钢顶端中间通过，减小了磁阻，使磁通量增大，引起磁钢线圈的磁通量变化，线圈产生感应电动势。每当车轮通过磁钢时磁通量就变化一次，磁钢线圈就输出一个电压信号。开关机磁钢判别装置接收到电压信号后，开启车辆识别读出装置进入车号待识别状态，同时通知计算机使之进入准备检测状态，程序进入采集处理工作状态。

所述车号识别装置包括车辆上设置的射频标签和设置在待检测区域轨道内的识别天线15。

具体的，为了达到实时的判断车辆到达的提前预知的目的，以提前打开车号采集，需要在称台远端预定位置安装一组开关机磁钢，通常是 2只，一端1只，若根据现场情况是单向采集，则只需要在车辆到达一端安装一只即可。

当列车即将经过时，列车的第一个轮子压过磁钢1时，磁钢发送一个电压信号给开关机磁钢判别装置，开关机磁钢判别装置发送命令开启车辆识别读出装置，车辆识别读出装置开启后，安装在轨道的车辆识别天线开始工作，向通过的列车每节车厢底部的RFID标签发射微波载波信号，为标签提供能量使其开始工作。标签在微处理器控制下，将标签内信息通过编码器进行编码，通过调制器控制微带天线，开始反射信息，车辆识别天线立即接收反射回的标签内信息，并传送到车辆识别读出装置，通过网络交换装置将车号信息发送给上位机。当列车的最后一节车厢的轮子压过磁钢2后，关闭车辆识别读出装置。

当列车通过称重区间时，上位机发同步命令给主称重传感器，主称重传感器将同步信号通过同步装置发给各个从称重传感器，各路以太网络称重传感器同步完成信号的采集，货车的重量通过以太网络称重传感器中的模拟传感器按比例转换成模拟信号，然后发送至称重控制器进行放大、滤波、A/D转换，转换成以太网络信号，通过网络交换装置上传给上位机。同时，车号识别装置通过车辆识别天线读取的车号信息通过网络交换装置上传给上位机。上位机通过软件进行数据的分析、处理、计算、数据存贮、显示及打印等，并与其它监控设备相联接。

在实际使用中，参看图3，所述网络交换装置2也可以直接连接现有的货检监控平台8，方便对车辆的实时监控、统一化管理。此外，本发明的轨道衡系统还可以实现前后偏重及左右偏载的检测功能，检测种类多样。

上面结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细说明，但本发明并不限制于上述实施方式，在不脱离本申请的权利要求的精神和范围情况下，本领域的技术人员可以作出各种修改或改型。