超偏载检测装置数据传输方式的研究

郝策 张雷

摘要：超偏载检测设备负责全天候检测货车车辆是否超载、偏载、偏重，因此，装置能否稳定运行直接关系到铁路的运输安全。超偏载检测装置由传感器生成模拟信号，经称重仪表进行模数转换生成数字信号，再由工控机主程序进行数据处理，最终上传到上一级服务器。本文通过超偏载检测装置丢失整列过车数据故障的案例对数据的传输方式和方法进行研究和探讨，就设备的数据传输方式提出建设性的意见和思考，提高了设备数据传输的稳定性。

关键词：超偏载;数据;信号

1超偏载检测装置简介

超偏载检测装置是在货车车辆运行过程中对各节车辆分别进行超载、偏载、偏重检测的装置。当货车车辆通过检测装置时，车辆的轮重和轴重信息，通过传感器转换成等比例的模拟电压信号，传送给数据采集控制系统。数据采集控制系统把传感器输出的电压信号进行放大、滤波，由模数转换器，转换成数字信号，通过数据接口输入计算机。设备通过自动检测车辆的速度、载重、总重、前后偏重以及左右偏载，实现数据储存、阶段统计、超偏载车辆报警等功能。

2车辆数据传输流程

要查找车辆数据丢失的原因，就要先清楚超偏载检测装置的车辆数据是如何生成，如何传输，如何形成检测监控数据的（“货运计量安全检测监控系统”中显示的数据）。车辆数据传输流程为：

传感器 称重仪表 计算机 上级服务器。

传感器：采集车辆轮重，生成模拟信号;称重仪表：处理模拟信号，并生成数字信号;计算机：对数字信号进行数据处理，并形成基本的车辆数据;上级服务器：对车辆数据再处理，形成检测监控数据。由于我们主要对超偏载检测装置进行研究，下面重点对车辆数据由传感器到计算机之间的传输进行探讨分析。

2.1车辆数据流程如下：

2.1.1.采集数据：当车辆通过超偏载检测装置测力区间时，传感器开始采集车辆的轮重信息，同时生成电压模拟信号。模拟信号传送到称重仪表，由其对模拟信号进行放大、滤波等处理后，经过模数转换形成数字信号，并将数字信号传给计算机。

2.1.2.数据处理：整列货车都通过测力区间后，计算机中超偏载装置主程序把接收到的所有数字信号通过一系列的演算转化成整列车的超偏载信息。

2.1.3.车号匹配：车号系统把列车车号数据放到指定的目录里，形成车号文件。

2.1.4.数据上传：由超偏载上传程序将约定目录中的数据文件（*.obl）传输到集中器或车站服务器上，最终生成“货运计量安全检测监控系统”的数据。

3.查找设备故障

我局A站超偏载检测装置偶发漏报整列过车数据。通过对车辆数据传输流程的分析，查找漏报列车数据的故障，按照先易后难的顺序进行。

3.1.由“漏报整列过车数据”可以判定数据文件（*.obl）没有被上传。通过对超偏载检测装置主程序的检查，没有发现程序有拦截数据的参数设置或外挂程序，从而排除了人为拦截车辆数据的问题。

3.2.查看计算机中约定目录下的车辆数据文件（*.obl）。通过检索，没有找到漏报列车相对应的车辆数据文件，也就是说超偏载检测装置主程序没有生成数据文件。通过检查，主程序运行正常，只要能接收到称重仪表的数据，就能正常生成数据文件。

3.3.检查称重仪表和传感器等部件。对称重仪表进行检查，通过检查测试，数据采集仪工作正常。对现场的所有压力传感器和剪力传感器进行逐一检查，没有发现传感器故障。

3.4.检查开机磁钢。对开机磁钢进行了检查，如列车通过时，开机磁钢不能正常开机，也就不会有数据生成了。检查结果是开机磁钢工作正常。

3.5.超偏载检测装置的传感器（生成模拟信号），称重仪表（模拟信号放大、滤波，生成数字信号），计算机（处理数据，生成*.obl文件）等部件工作都正常，但就是没有数据生成，那么故障就一定是各部件之间的连接线缆。

3.5.1检查传感器与称重仪表连接。两个部件之间是数据线缆连接，经检查各线缆、接口良好，连接通畅。

3.5.2.称重仪表与计算机之间的连接。一般情况下，这两者之间是采用线缆连接。但由于初装设备时现场安装条件不足，称重仪表放在现场，而计算机则放在了车间的计算机机房。因此，两者相距很远，无法通过线缆连接，只能通过网络（路网）传输数据。

通过分析数据传输路径，经过仔细排查，认为故障是称重仪表与计算机之间的网络传输。

4.设备故障原因分析。

网络的偶尔延迟，对于一般的使用不会造成什么影响，但用于传输称重仪表与计算机之间的数据就会出现问题。因为，称重仪表本身不存储数据，只处理数据，同时把处理过的数据上传给计算机。超偏载主程序对接受的数据进行处理生成数据文件，并存储到约定目录。一旦数据传输过程出现问题，主程序便停止接收数据，由于接收到的数据是残缺不全的，无法生成文件，造成整列车辆数据的丢失。

5.处理设备故障：

5.1.整改路网网络，提升传输质量，杜绝延时。通过与车站信息科的沟通，网络传输由于光纤铺设位置或铺设方式的原因，无法完全的杜绝网络延时。由于网络传输很难避免延时，并不适用设备部件间的数据传输。

5.2.放弃网络传输，改用線缆的方式来传输数据。短距离线缆传输，几乎不受外部环境的干扰，摆脱了对网络的依赖，保证了数据传输的及时性、稳定性和准确性。

超偏载检测装置计算机移装改为线缆后，设备运行良好。经过一段时间的重点监控，没有再出现漏报整列车辆数据的情况。

6.结语

通过处理A站此类设备故障，进而对全局设备进行了筛查，发现还有两台超偏载检测装置也是通过此种方式进行数据传输，也已经进行了整改。为了防止再次出现类似情况的发生，特制订以下管理措施：

1、新安装设备、大修设备、改造设备等，不得在称重仪表和计算机之间采用网络的方式传输数据。

2、各设备厂家在现有设备的基础上，进行程序升级或部件改造，必须上报，经批准同意后方可进行。

参考文献：

[1]吴俊，安爱民等，JJF（铁道）06-2011铁道货车超偏载检测装置期间检查规范，2011

[2]陆霖，张一兵等，JJG（铁道）129-2004 铁道货车超偏载检测装置，2004