4#軌道衡數(shù)據(jù)遠程傳輸、控制系統(tǒng)改造

張炳志

【摘 要】由于煙臺港4#衡工作環(huán)境的限制，導致維修、檢查難度較大，同時給軌道衡技術(shù)狀態(tài)以及鐵路計量造成了極大隱患，為解決這一問題，煙臺港技術(shù)人員利用網(wǎng)絡技術(shù)，節(jié)省遠程控制環(huán)節(jié)，達到了改造預期目標。

【關(guān)鍵詞】軌道衡；計量；網(wǎng)絡；遠程控制

一、公司概況

鐵路公司目前有4臺軌道衡，西港1臺，調(diào)車場1臺，三期2臺，肩負著大宗貨物進出港口的計量任務。2009年，我公司從生產(chǎn)運用、人員、設備集中管理、改善工作環(huán)境等方面考慮，進行了軌道衡無人值守系統(tǒng)改造，實現(xiàn)了軌道衡集中控制，使得計量工作更加便利、高效。

軌道衡無人值守后，現(xiàn)場設備、磅房內(nèi)設備保障工作尤其重要，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會影響軌道衡的使用。

二、立項調(diào)研

我港4#衡采用的GCU-100長臺面斷軌軌道衡，衡體下設8個重力傳感器，配有車號自動掃描設備。長臺面斷軌軌道衡具有計量結(jié)果穩(wěn)定，方向性、重復性效果好的特點。但是自2012年以來，4#衡故障率較高，在傳感器信號傳輸、車號掃描上傳等方面故障較為頻繁。

通過現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，由于4#衡衡體距衡房直線距離超過160米，其地下傳感器線經(jīng)過礦石堆場才到達衡房內(nèi)的計量專用通道板里。通過對地下傳感器線的電阻測試，我們發(fā)現(xiàn)部分傳感器線阻值較大，從而導致信號衰減過快，是造成軌道衡計量狀態(tài)不穩(wěn)的主要原因。并且由于車號傳輸纜長度過長，導致車號主機處于超負荷工作狀態(tài)，主機電源經(jīng)常燒損。

為此我們提出兩個改造方案，一是更換傳感器線；二是通過新建衡房縮短傳感器纜線長度。

針對方案一，由于更換傳感器線需要清理貨場，這一方面維修成本較高、維修時間過長；另一方面無法根本解決由于傳輸距離長、地面沉降等原因造成的傳感器線阻值變大的問題。

針對方案二，通過在衡體周圍新建衡房的措施可以有效減少傳感器線傳輸長度，但是由于集團公司相關(guān)規(guī)定限制，新建衡房審批難度大、手續(xù)復雜，同時衡房建設投資較大。

由于上述原因，我們通過相關(guān)技術(shù)資料搜集、技術(shù)論證、可行性研究，通過將軌道衡數(shù)據(jù)采集儀、車號主機等設備安置在軌道衡現(xiàn)場，通過光纖將計量數(shù)據(jù)和車號數(shù)據(jù)傳輸至遠端控制室計算機的方案。

三、技術(shù)方案論證

軌道衡主要由計量系統(tǒng)和車號掃描系統(tǒng)構(gòu)成，其組成如下圖所示：

鑒于現(xiàn)有信號采集、傳輸方式影響設備穩(wěn)定這一原因，我們提出將數(shù)據(jù)采集儀和車號主機安放在衡體周圍，將本地計算機移至遠端計量室，利用相關(guān)通訊轉(zhuǎn)換設備，利用既有的地下光纖傳輸將計量數(shù)據(jù)和車號傳送至遠端計量室計算機。

對于計量系統(tǒng)，我們經(jīng)過市場考察，發(fā)現(xiàn)湖南長沙楓葉衡器有限公司型號為FY-8-DCY動態(tài)軌道衡數(shù)據(jù)采集儀具備數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸功能。

針對車號掃描系統(tǒng)，由于車號主機傳輸接口采用RS232方式，為使其滿足光纖傳輸要求，我們采用RS232-光纖轉(zhuǎn)換器，在軌道衡現(xiàn)場將車號數(shù)據(jù)由RS232標準轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通過光纖傳輸至計量室。

此外，我們還準備為系統(tǒng)增加網(wǎng)絡遠程控制開關(guān)，通過遠端計算機可以隨時開斷現(xiàn)場設備電源。

針對4#衡現(xiàn)場粉塵大、工作環(huán)境惡劣等情況，我們專門設計制作了具有較好的防塵、降溫功能的機柜。

該系統(tǒng)技術(shù)實現(xiàn)的示意圖如下：

四、系統(tǒng)技術(shù)特性

該系統(tǒng)主要有計量傳輸系統(tǒng)、車號傳輸系統(tǒng)和網(wǎng)絡遠程開關(guān)電源裝置三部分組成。如下圖所示：

1計量傳輸系統(tǒng)

該系統(tǒng)核心設備是FY-8-DC動態(tài)數(shù)據(jù)采集儀，該采集儀具有RS232和網(wǎng)線接口兩種制式，具備傳統(tǒng)的通過RS232線傳輸?shù)浆F(xiàn)場計算機和通過光纖傳輸?shù)竭h端計算機兩種工作模式。見下圖：

傳輸系統(tǒng)

該系統(tǒng)由主要由車號主機以及近端和遠端的兩臺RS232-光纖轉(zhuǎn)換器通過光纖傳輸來實現(xiàn)。

3 網(wǎng)絡遠程控制系統(tǒng)：

我們特別定制了一款帶網(wǎng)絡開關(guān)功能的電源設備。

該系統(tǒng)采用WEB2.0技術(shù)，可設置獨立的IP地址。通過訪問該設備IP地址，可登陸主控制界面，對8個電源插座進行開關(guān)控制，從而達到控制現(xiàn)場設備的目的?？刂平缑鎴D如下：

4、此外，考慮到現(xiàn)場實際工作條件，我們設計了具備防水防塵防高溫等功能的機柜。該機柜機柜尺寸1500mm*500mm*600mm，采用雙層設計：套裝柜，外設大柜，具有防塵防水效果；內(nèi)有設備電氣柜，內(nèi)置溫控開關(guān)和風扇，當溫度過高時，機柜風扇自動運行。

五、總體性能指標

該系統(tǒng)投資較少，使用便利，故障率低，利用既有光纖網(wǎng)絡，可以將數(shù)據(jù)傳入遠端控制計算機。經(jīng)過近半年時間運行，該系統(tǒng)技術(shù)狀態(tài)良好，故障率較改造前有很大減少。

六、與國內(nèi)外先進技術(shù)對比

目前國內(nèi)其他港口軌道衡大多采用無人值守系統(tǒng)，其運行方式仍然采用本地計算機至遠程計算機的工作模式。本次技術(shù)改造直接將本地計算機移至遠端，減少了中間環(huán)節(jié)，降低了故障發(fā)生率。同時，采用本項技術(shù)的應用，解決了衡房設施建設投資問題。

七、對本單位經(jīng)濟和技術(shù)進步的意義

1.提高了過衡計量遠程控制的效率，減少了各種干擾系統(tǒng)穩(wěn)定的因素，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗風險能力。為公司節(jié)約了由于故障與維修耗費的時間成本。

2.為將來的西港區(qū)軌道衡建設提供了豐富的技術(shù)經(jīng)驗，通過該項技術(shù)的投入和使用，對西港區(qū)新建軌道衡的工作方式具有重要指導意義。

3. 提高了公司的信息化水平。