超偏載檢測裝置數(shù)據(jù)傳輸方式的研究

郝策 張雷

摘要：超偏載檢測設(shè)備負責(zé)全天候檢測貨車車輛是否超載、偏載、偏重，因此，裝置能否穩(wěn)定運行直接關(guān)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(jīng)稱重儀表進行模數(shù)轉(zhuǎn)換生成數(shù)字信號，再由工控機主程序進行數(shù)據(jù)處理，最終上傳到上一級服務(wù)器。本文通過超偏載檢測裝置丟失整列過車數(shù)據(jù)故障的案例對數(shù)據(jù)的傳輸方式和方法進行研究和探討，就設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸方式提出建設(shè)性的意見和思考，提高了設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：超偏載;數(shù)據(jù);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(jié)車輛分別進行超載、偏載、偏重檢測的裝置。當(dāng)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(zhuǎn)換成等比例的模擬電壓信號，傳送給數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)把傳感器輸出的電壓信號進行放大、濾波，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過數(shù)據(jù)接口輸入計算機。設(shè)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(xiàn)數(shù)據(jù)儲存、階段統(tǒng)計、超偏載車輛報警等功能。

2車輛數(shù)據(jù)傳輸流程

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

傳感器?稱重儀表?計算機?上級服務(wù)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(shù)字信號;計算機：對數(shù)字信號進行數(shù)據(jù)處理，并形成基本的車輛數(shù)據(jù);上級服務(wù)器：對車輛數(shù)據(jù)再處理，形成檢測監(jiān)控數(shù)據(jù)。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(shù)據(jù)由傳感器到計算機之間的傳輸進行探討分析。

2.1車輛數(shù)據(jù)流程如下：

2.1.1.采集數(shù)據(jù)：當(dāng)車輛通過超偏載檢測裝置測力區(qū)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(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換形成數(shù)字信號，并將數(shù)字信號傳給計算機。

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

2.1.3.車號匹配：車號系統(tǒng)把列車車號數(shù)據(jù)放到指定的目錄里，形成車號文件。

2.1.4.數(shù)據(jù)上傳：由超偏載上傳程序?qū)⒓s定目錄中的數(shù)據(jù)文件（*.obl）傳輸?shù)郊衅骰蜍囌痉?wù)器上，最終生成“貨運計量安全檢測監(jiān)控系統(tǒng)”的數(shù)據(jù)。

3.查找設(shè)備故障

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

3.1.由“漏報整列過車數(shù)據(jù)”可以判定數(shù)據(jù)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(fā)現(xiàn)程序有攔截數(shù)據(jù)的參數(shù)設(shè)置或外掛程序，從而排除了人為攔截車輛數(shù)據(jù)的問題。

3.2.查看計算機中約定目錄下的車輛數(shù)據(jù)文件（*.obl）。通過檢索，沒有找到漏報列車相對應(yīng)的車輛數(shù)據(jù)文件，也就是說超偏載檢測裝置主程序沒有生成數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，就能正常生成數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)采集儀工作正常。對現(xiàn)場的所有壓力傳感器和剪力傳感器進行逐一檢查，沒有發(fā)現(xiàn)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(shù)據(jù)生成了。檢查結(jié)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(shù)字信號），計算機（處理數(shù)據(jù)，生成*.obl文件）等部件工作都正常，但就是沒有數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)線纜連接，經(jīng)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(shè)備時現(xiàn)場安裝條件不足，稱重儀表放在現(xiàn)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(wǎng)絡(luò)（路網(wǎng)）傳輸數(shù)據(jù)。

通過分析數(shù)據(jù)傳輸路徑，經(jīng)過仔細排查，認為故障是稱重儀表與計算機之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸。

4.設(shè)備故障原因分析。

網(wǎng)絡(luò)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(shù)據(jù)就會出現(xiàn)問題。因為，稱重儀表本身不存儲數(shù)據(jù)，只處理數(shù)據(jù)，同時把處理過的數(shù)據(jù)上傳給計算機。超偏載主程序?qū)邮艿臄?shù)據(jù)進行處理生成數(shù)據(jù)文件，并存儲到約定目錄。一旦數(shù)據(jù)傳輸過程出現(xiàn)問題，主程序便停止接收數(shù)據(jù)，由于接收到的數(shù)據(jù)是殘缺不全的，無法生成文件，造成整列車輛數(shù)據(jù)的丟失。

5.處理設(shè)備故障：

5.1.整改路網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，提升傳輸質(zhì)量，杜絕延時。通過與車站信息科的溝通，網(wǎng)絡(luò)傳輸由于光纖鋪設(shè)位置或鋪設(shè)方式的原因，無法完全的杜絕網(wǎng)絡(luò)延時。由于網(wǎng)絡(luò)傳輸很難避免延時，并不適用設(shè)備部件間的數(shù)據(jù)傳輸。

5.2.放棄網(wǎng)絡(luò)傳輸，改用線纜的方式來傳輸數(shù)據(jù)。短距離線纜傳輸，幾乎不受外部環(huán)境的干擾，擺脫了對網(wǎng)絡(luò)的依賴，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

超偏載檢測裝置計算機移裝改為線纜后，設(shè)備運行良好。經(jīng)過一段時間的重點監(jiān)控，沒有再出現(xiàn)漏報整列車輛數(shù)據(jù)的情況。

6.結(jié)語

通過處理A站此類設(shè)備故障，進而對全局設(shè)備進行了篩查，發(fā)現(xiàn)還有兩臺超偏載檢測裝置也是通過此種方式進行數(shù)據(jù)傳輸，也已經(jīng)進行了整改。為了防止再次出現(xiàn)類似情況的發(fā)生，特制訂以下管理措施：

1、新安裝設(shè)備、大修設(shè)備、改造設(shè)備等，不得在稱重儀表和計算機之間采用網(wǎng)絡(luò)的方式傳輸數(shù)據(jù)。

2、各設(shè)備廠家在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，進行程序升級或部件改造，必須上報，經(jīng)批準(zhǔn)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(guī)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