超偏載檢測裝置數據傳輸方式的研究

郝策 張雷

摘要：超偏載檢測設備負責全天候檢測貨車車輛是否超載、偏載、偏重，因此，裝置能否穩定運行直接關系到鐵路的運輸安全。超偏載檢測裝置由傳感器生成模擬信號，經稱重儀表進行模數轉換生成數字信號，再由工控機主程序進行數據處理，最終上傳到上一級服務器。本文通過超偏載檢測裝置丟失整列過車數據故障的案例對數據的傳輸方式和方法進行研究和探討，就設備的數據傳輸方式提出建設性的意見和思考，提高了設備數據傳輸的穩定性。

關鍵詞：超偏載;數據;信號

1超偏載檢測裝置簡介

超偏載檢測裝置是在貨車車輛運行過程中對各節車輛分別進行超載、偏載、偏重檢測的裝置。當貨車車輛通過檢測裝置時，車輛的輪重和軸重信息，通過傳感器轉換成等比例的模擬電壓信號，傳送給數據采集控制系統。數據采集控制系統把傳感器輸出的電壓信號進行放大、濾波，由模數轉換器，轉換成數字信號，通過數據接口輸入計算機。設備通過自動檢測車輛的速度、載重、總重、前后偏重以及左右偏載，實現數據儲存、階段統計、超偏載車輛報警等功能。

2車輛數據傳輸流程

要查找車輛數據丟失的原因，就要先清楚超偏載檢測裝置的車輛數據是如何生成，如何傳輸，如何形成檢測監控數據的（“貨運計量安全檢測監控系統”中顯示的數據）。車輛數據傳輸流程為：

傳感器?稱重儀表?計算機?上級服務器。

傳感器：采集車輛輪重，生成模擬信號;稱重儀表：處理模擬信號，并生成數字信號;計算機：對數字信號進行數據處理，并形成基本的車輛數據;上級服務器：對車輛數據再處理，形成檢測監控數據。由于我們主要對超偏載檢測裝置進行研究，下面重點對車輛數據由傳感器到計算機之間的傳輸進行探討分析。

2.1車輛數據流程如下：

2.1.1.采集數據：當車輛通過超偏載檢測裝置測力區間時，傳感器開始采集車輛的輪重信息，同時生成電壓模擬信號。模擬信號傳送到稱重儀表，由其對模擬信號進行放大、濾波等處理后，經過模數轉換形成數字信號，并將數字信號傳給計算機。

2.1.2.數據處理：整列貨車都通過測力區間后，計算機中超偏載裝置主程序把接收到的所有數字信號通過一系列的演算轉化成整列車的超偏載信息。

2.1.3.車號匹配：車號系統把列車車號數據放到指定的目錄里，形成車號文件。

2.1.4.數據上傳：由超偏載上傳程序將約定目錄中的數據文件（*.obl）傳輸到集中器或車站服務器上，最終生成“貨運計量安全檢測監控系統”的數據。

3.查找設備故障

我局A站超偏載檢測裝置偶發漏報整列過車數據。通過對車輛數據傳輸流程的分析，查找漏報列車數據的故障，按照先易后難的順序進行。

3.1.由“漏報整列過車數據”可以判定數據文件（*.obl）沒有被上傳。通過對超偏載檢測裝置主程序的檢查，沒有發現程序有攔截數據的參數設置或外掛程序，從而排除了人為攔截車輛數據的問題。

3.2.查看計算機中約定目錄下的車輛數據文件（*.obl）。通過檢索，沒有找到漏報列車相對應的車輛數據文件，也就是說超偏載檢測裝置主程序沒有生成數據文件。通過檢查，主程序運行正常，只要能接收到稱重儀表的數據，就能正常生成數據文件。

3.3.檢查稱重儀表和傳感器等部件。對稱重儀表進行檢查，通過檢查測試，數據采集儀工作正常。對現場的所有壓力傳感器和剪力傳感器進行逐一檢查，沒有發現傳感器故障。

3.4.檢查開機磁鋼。對開機磁鋼進行了檢查，如列車通過時，開機磁鋼不能正常開機，也就不會有數據生成了。檢查結果是開機磁鋼工作正常。

3.5.超偏載檢測裝置的傳感器（生成模擬信號），稱重儀表（模擬信號放大、濾波，生成數字信號），計算機（處理數據，生成*.obl文件）等部件工作都正常，但就是沒有數據生成，那么故障就一定是各部件之間的連接線纜。

3.5.1檢查傳感器與稱重儀表連接。兩個部件之間是數據線纜連接，經檢查各線纜、接口良好，連接通暢。

3.5.2.稱重儀表與計算機之間的連接。一般情況下，這兩者之間是采用線纜連接。但由于初裝設備時現場安裝條件不足，稱重儀表放在現場，而計算機則放在了車間的計算機機房。因此，兩者相距很遠，無法通過線纜連接，只能通過網絡（路網）傳輸數據。

通過分析數據傳輸路徑，經過仔細排查，認為故障是稱重儀表與計算機之間的網絡傳輸。

4.設備故障原因分析。

網絡的偶爾延遲，對于一般的使用不會造成什么影響，但用于傳輸稱重儀表與計算機之間的數據就會出現問題。因為，稱重儀表本身不存儲數據，只處理數據，同時把處理過的數據上傳給計算機。超偏載主程序對接受的數據進行處理生成數據文件，并存儲到約定目錄。一旦數據傳輸過程出現問題，主程序便停止接收數據，由于接收到的數據是殘缺不全的，無法生成文件，造成整列車輛數據的丟失。

5.處理設備故障：

5.1.整改路網網絡，提升傳輸質量，杜絕延時。通過與車站信息科的溝通，網絡傳輸由于光纖鋪設位置或鋪設方式的原因，無法完全的杜絕網絡延時。由于網絡傳輸很難避免延時，并不適用設備部件間的數據傳輸。

5.2.放棄網絡傳輸，改用線纜的方式來傳輸數據。短距離線纜傳輸，幾乎不受外部環境的干擾，擺脫了對網絡的依賴，保證了數據傳輸的及時性、穩定性和準確性。

超偏載檢測裝置計算機移裝改為線纜后，設備運行良好。經過一段時間的重點監控，沒有再出現漏報整列車輛數據的情況。

6.結語

通過處理A站此類設備故障，進而對全局設備進行了篩查，發現還有兩臺超偏載檢測裝置也是通過此種方式進行數據傳輸，也已經進行了整改。為了防止再次出現類似情況的發生，特制訂以下管理措施：

1、新安裝設備、大修設備、改造設備等，不得在稱重儀表和計算機之間采用網絡的方式傳輸數據。

2、各設備廠家在現有設備的基礎上，進行程序升級或部件改造，必須上報，經批準同意后方可進行。

參考文獻：

[1]吳俊，安愛民等，JJF（鐵道）06-2011鐵道貨車超偏載檢測裝置期間檢查規范，2011

[2]陸霖，張一兵等，JJG（鐵道）129-2004?鐵道貨車超偏載檢測裝置，2004