[发明专利]一种货运列车车载计重系统及计重方法

说明书

本发明公开了一种货运列车车载计重系统及计重方法，计重系统包括称重传感器、连接线缆以及车载智能终端，其中车载智能终端由ARM嵌入式控制器单元、电源单元、定位单元、无线数传单元、数字I/O接口单元、称重信号放大与调理电路、模数转换电路以及数据存储单元构成。本发明结合铁路货车自身结构，采用基于转向架应变的间接式计重方法。针对铁路货运安全工作的特性，在货运列车装载、运输及卸载过程中实时监测货车重量，达到整列货车、整条线路的全程动态称重。本发明具有远程监控、故障诊断功能，其测量结果精度高、稳定性较好，具有性能可靠、监测设备造价低、安装使用条件要求低的特点，易于推广使用。

技术领域

本发明属于铁路货运技术领域，具体涉及一种货运列车车载计重的实时监测方法。

背景技术

长期以来，由于客观条件限制及经济利益驱使，铁路货车超载(欠载)、偏载现象严重，造成车辆设备损伤，大大降低使用寿命，甚至危及行车安全。目前在国内铁路货车货物装车专用线上，对大多数货物的装车方式还是传统的货物装车模式，一种计量方法是计算方量与货物密度的乘积，此方法无法保证计量精度；另一种是采用固定式称重轨道衡，虽然保证了计量精度，但是需要将车厢拉到轨道衡上进行称重，称重不方便。以上两种方式要么不准确要么不方便，都不能实现随时机动的称重需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种货运列车车载计重系统及计重方法，本发明具有远程监控、故障诊断功能，其测量结果精度高、稳定性较好，具有性能可靠、监测设备造价低、安装使用条件要求低的特点，易于推广使用。

本发明的技术方案是：一种货运列车车载计重系统，其特征是计重系统包括称重传感器、连接线缆以及车载智能终端，

其中车载智能终端由ARM嵌入式控制器单元、电源单元、定位单元、无线数传单元、数字I/O接口单元、称重信号放大与调理电路、模数转换电路以及数据存储单元构成；

电源单元是整个车载智能终端的能源中心，将外部提供的电源转换为车载智能终端内部各个子单元正常工作所需的稳定电源；

定位单元由北斗或GPS定位模块构成，完成地理信息定位；

无线数传单元由GPRS模块构成，利用公共无线网络传递车载监控信息；

数字I/O接口单元由开关量信号输入输出驱动、电平转换以及相应的保护电路构成，实现对车辆状态的感知与识别和相应的控制输出；

称重信号放大与调理电路与模数转换电路构成的称重单元，对载重车辆的动、静态实时有效称量；

数据存储单元由定制的特殊结构与电路的大容量FLASH存储单元电路构成，主要实现监控信息的高可靠性存储和备份存储；

ARM嵌入式控制器单元内嵌有操作软件，完成称重数据的采集、控制与运算处理，定位数据的识别与处理，数据存储的控制，数传接口及北斗或GPS定位模块进行数据无线传递的控制，实现整个安全监控功能的调度与控制。

车载智能终端安装在货运车厢中间位置，所有称重传感器信号通过线缆汇总于车载智能终端，外壳采用整体密封的形式。

一节货运车厢共需要4～8只称重传感器，在一套转向架的两侧侧架各安装1～2只称重传感器。

当一套转向架安装两只称重传感器时，将称重传感器安装在侧架正上方的中心线位置；当一套转向架安装四只称重传感器，将称重传感器安装在侧架中心与车轴承力点的中间位置，一侧侧架上的两只传感器采用电气并联方式。

所述计重系统的计重方法是基于转向架两套侧架应变的间接式称重模式，在侧架的适当部位安装称重传感器，通过称重传感器的合理布局来消除货运车厢重心改变带来的位置误差，提高称重精度；具体实现方法如下：