超偏載檢測(cè)裝置數(shù)據(jù)傳輸方式的研究

郝策 張雷

摘要：超偏載檢測(cè)設(shè)備負(fù)責(zé)全天候檢測(cè)貨車車輛是否超載、偏載、偏重，因此，裝置能否穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到鐵路的運(yùn)輸安全。超偏載檢測(cè)裝置由傳感器生成模擬信號(hào)，經(jīng)稱重儀表進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換生成數(shù)字信號(hào)，再由工控機(jī)主程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最終上傳到上一級(jí)服務(wù)器。本文通過超偏載檢測(cè)裝置丟失整列過車數(shù)據(jù)故障的案例對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸方式和方法進(jìn)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(hào)

1超偏載檢測(cè)裝置簡介

超偏載檢測(cè)裝置是在貨車車輛運(yùn)行過程中對(duì)各節(jié)車輛分別進(jìn)行超載、偏載、偏重檢測(cè)的裝置。當(dāng)貨車車輛通過檢測(cè)裝置時(shí)，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(hào)，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(hào)進(jìn)行放大、濾波，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過數(shù)據(jù)接口輸入計(jì)算機(jī)。設(shè)備通過自動(dòng)檢測(cè)車輛的速度、載重、總重、前后偏重以及左右偏載，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、階段統(tǒng)計(jì)、超偏載車輛報(bào)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(cè)裝置的車輛數(shù)據(jù)是如何生成，如何傳輸，如何形成檢測(cè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的（“貨運(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)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(jì)算機(jī)?上級(jí)服務(wù)器。

傳感器：采集車輛輪重，生成模擬信號(hào);稱重儀表：處理模擬信號(hào)，并生成數(shù)字信號(hào);計(jì)算機(jī)：對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并形成基本的車輛數(shù)據(jù);上級(jí)服務(wù)器：對(duì)車輛數(shù)據(jù)再處理，形成檢測(cè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。由于我們主要對(duì)超偏載檢測(cè)裝置進(jìn)行研究，下面重點(diǎn)對(duì)車輛數(shù)據(jù)由傳感器到計(jì)算機(jī)之間的傳輸進(jìn)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(cè)裝置測(cè)力區(qū)間時(shí)，傳感器開始采集車輛的輪重信息，同時(shí)生成電壓模擬信號(hào)。模擬信號(hào)傳送到稱重儀表，由其對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)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(hào)，并將數(shù)字信號(hào)傳給計(jì)算機(jī)。

2.1.2.數(shù)據(jù)處理：整列貨車都通過測(cè)力區(qū)間后，計(jì)算機(jī)中超偏載裝置主程序把接收到的所有數(shù)字信號(hào)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(hào)匹配：車號(hào)系統(tǒng)把列車車號(hào)數(shù)據(jù)放到指定的目錄里，形成車號(hào)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(yùn)計(jì)量安全檢測(cè)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(cè)裝置偶發(fā)漏報(bào)整列過車數(shù)據(jù)。通過對(duì)車輛數(shù)據(jù)傳輸流程的分析，查找漏報(bào)列車數(shù)據(jù)的故障，按照先易后難的順序進(jìn)行。

3.1.由“漏報(bào)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(duì)超偏載檢測(cè)裝置主程序的檢查，沒有發(fā)現(xiàn)程序有攔截?cái)?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(jì)算機(jī)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(bào)列車相對(duì)應(yīng)的車輛數(shù)據(jù)文件，也就是說超偏載檢測(cè)裝置主程序沒有生成數(shù)據(jù)文件。通過檢查，主程序運(yùn)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(duì)稱重儀表進(jìn)行檢查，通過檢查測(cè)試，數(shù)據(jù)采集儀工作正常。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的所有壓力傳感器和剪力傳感器進(jìn)行逐一檢查，沒有發(fā)現(xiàn)傳感器故障。

3.4.檢查開機(jī)磁鋼。對(duì)開機(jī)磁鋼進(jìn)行了檢查，如列車通過時(shí)，開機(jī)磁鋼不能正常開機(jī)，也就不會(huì)有數(shù)據(jù)生成了。檢查結(jié)果是開機(jī)磁鋼工作正常。

3.5.超偏載檢測(cè)裝置的傳感器（生成模擬信號(hào)），稱重儀表（模擬信號(hào)放大、濾波，生成數(shù)字信號(hào)），計(jì)算機(jī)（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(gè)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(jì)算機(jī)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(shí)現(xiàn)場(chǎng)安裝條件不足，稱重儀表放在現(xiàn)場(chǎng)，而計(jì)算機(jī)則放在了車間的計(jì)算機(jī)機(jī)房。因此，兩者相距很遠(yuǎn)，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(xì)排查，認(rèn)為故障是稱重儀表與計(jì)算機(jī)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(duì)于一般的使用不會(huì)造成什么影響，但用于傳輸稱重儀表與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)就會(huì)出現(xiàn)問題。因?yàn)椋Q重儀表本身不存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，只處理數(shù)據(jù)，同時(shí)把處理過的數(shù)據(jù)上傳給計(jì)算機(jī)。超偏載主程序?qū)邮艿臄?shù)據(jù)進(jìn)行處理生成數(shù)據(jù)文件，并存儲(chǔ)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(shí)。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(shí)。由于網(wǎng)絡(luò)傳輸很難避免延時(shí)，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(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r(shí)性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

超偏載檢測(cè)裝置計(jì)算機(jī)移裝改為線纜后，設(shè)備運(yùn)行良好。經(jīng)過一段時(shí)間的重點(diǎn)監(jiān)控，沒有再出現(xiàn)漏報(bào)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(jìn)而對(duì)全局設(shè)備進(jìn)行了篩查，發(fā)現(xiàn)還有兩臺(tái)超偏載檢測(cè)裝置也是通過此種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，也已經(jīng)進(jìn)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(jì)算機(jī)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(jìn)行程序升級(jí)或部件改造，必須上報(bào)，經(jīng)批準(zhǔn)同意后方可進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

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