多站工作模式的动态轻轨衡的研究与实现

　　1 概述

　　与一个计量控制器的连接，其工作方式如图2所示：目前，我国经济正处在一个高速发展的时期，各行各业发展迅速，随之而来的是对能源的需求量随之增加。因此专门从事矿产开采的企业也逐渐的增多，并且它们分布于全国的不同地区。那么如何对这些企业的开采量进行监管，进而掌握全国煤炭行业的产量，就成为了一个关键问题。控制整个矿产资源的开采量有利于实现对煤矿资源的合理利用。本文基于以上的原因，参照铁路轨道衡研究和设计的一种针对矿山的开采量进行监控的动态轨道衡，实现实时的煤炭开采的计量。

　　轨道衡在铁路货运中有着广泛的应用，并且在整个铁路货运系统中占据重要的地位。但是针对矿山的轨道衡在全国并不多，只有少数几家工作在进行相关方面产品的研究。

　　矿用动态轻轨衡是一种用于矿山特殊环境下的计量设备，矿山轻轨衡的工作原理与铁路轨道衡的工作原理是相同的。就是在轨道上安装传感器，当车辆经过轨道时，传感器将受到的压力转化为电压信号，然后电压信号经过计量数据采集器。对信号进行放大、A/D转化之后，变为数字信图2 多站工作模式号，经过数据线传输到计量控制器，最终信号会在计量控制器重经过处理，上传到数据服务器中。

　　但是矿上轻轨衡还有一些自己的特征。首先铁路运输中采用的轨道是标准轨道，两根轨道之间的距离为1.435mm，而在矿山中用的轨道为窄轨，通常有三个标准600mm、762mm、900mm[1]，因此铁路中的轨道衡不能在矿山中直接应用。其次煤矿开采中会产生大量的粉尘、噪声等，这些都会影响轨道衡的计量精度，所以矿山周围的环境比铁路周围的环境复杂的多，所以铁路轨道衡根本无法在矿山中使用，亟待研究新的使用于煤矿计量的产品。

　　2 系统设计

　　全国煤矿中大多在采煤的过程中都要用到矿车，矿车通过轨道将井下开采的煤输送到地面。所以轨道衡需要安装在煤矿出口的轨道上，通常在轨道中安装重量传感器，在矿车经过传感器时，传感器采集重量信号。并将信号通过数据连线发送到数据采集器中，然后在数据采集器中进行处理，最终输出一个重量值，完成一次称重。具体采集数据的过程如图1所示：

　　在上图中可以看到，轻轨衡采用的是单点连接的工作模式，即前端由信号变送器负责采集各类传感器信号，之后将原始信号转换为电流信号并传送至远端的计量控制器，由计量控制器负责数据最终的计量运算。采用点对点的数据传输方式，即一个信息变送器对应一个计量控制器，如果一个煤矿有多个出煤口或者一个出煤口有多个轨道，就需要安装多套设备，这不仅增加了煤矿的运行成本，也增加了设计施工的难度和后期维护的工作量。