轻便型货物列车超载偏载检测装置的研制

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　　一、概述

　　随着国民经济的飞速发展，人们对交通运输的需求越来越高，作为我国交通运输业的主要运输手段的铁路运输具有良好的发展前景和发展机遇。

　　随着我国铁路运输事业的高速发展，列车速度和车流密度的越来越高、重载列车越来越多，保障铁路运输安全成为了非常重要和十分艰巨任务。借鉴国外发达国家的经验，只有装备先进技术、设备才能建立全面的安全保障体系。

　　经调研，偏载是导致脱轨事故发生的重要因素，而目前国内大量检测超载偏载的装置，主要是地面固定式，大量装在铁路货运量较大的编组站中的铁路正线或进出站的咽喉处。这种方式检测量大，通过速度高，造价高，使用地方都是大型编组站，是对列车运行过程的监控。

　　防止货物列车超载、偏载、偏重发生，最重要的卡控环节应在装车的源头车站。在货运装车源头车站，目前没有高效、快速、可靠、准确的有效手段来检测其装车质量，给运输安全造成隐患。怎样控制源头车站的装车质量，是全路上下高度重视的一个环节，各种规章、方法非常多，目前各局普遍在不具备装轨道衡的车站和专用线采用轮重仪检测装置等方式对整车装车质量进行监控，此方式效率低、操作繁重、人为因素干扰较大、检测时车辆占用时间长，有时无法保证车辆 100%的检测，有的车站连此方式都不具备，针对上述情况，成都铁路局计量所联合相关单位研制了轻便型超偏载检测装置。如图 1 所示。

　　轻便型超偏载检测装置基本功能主要有轻便、快速、准确检测货物列车的超载偏载，同时能根据站场具体情况方便移动到不同的股道上进行检测。当货物列车进出货场前，在调车作业前方轨道内侧安装好该装置，当列车通过时迅速检测出超载偏载等信息，并提供声控报警，能有效防止列车超载偏载偏重现象发生，确保装车质量。

　　二、研制过程

　　针对目前国内检测超载偏载的现状，由成都铁路局计量所等单位向路局申请立项，经局科委批准，下达了研制计划，接到任务后，课题组立即组织专业技术人员进行调研和方案论证，并结合国外先进技术，很快就确定了研制方案，并通过了由路局组织的技术方案审查。在方案的实施过程中，主要技术难题有：承力结构组件的应力分析、传感器选配、数据采集系统、数据的处理、程序算法的确定、数据传输方式、车型的识别等。由于方案确定为轻便和可移动，其机械结构上既要保证强度，同时要考虑不能增加重量，所以在选用材料上根据车轮的构造和不同钢轨类型，通过反复验算，在结构上不断优化，最后通过比选和实验确定方案。测量过渡块强度不能太硬，也不能太软，最后确定为 35HRC～38HRC，传感器采用两只特制高精度桥式电阻应变型传感器，数据采集和数据处理采用目前比较先进的技术，由嵌入式计算机为核心的主机控制来完成，16 路单端 /8 路差模模拟输入数据通道采集，24bit A/D 转换，最高转换频率 100kHz，8bit 数字 I/O 接口 (8组)，选用 9 寸液晶显示器、触摸屏，人机界面好，显示信息量大，一体化程度高、轻便，符合系统便携、移动的要求。经过课题组的努力，完成了样机研制和调试，于 2008 年通过路局组织的科技成果鉴定，并荣获路局科技进步二等奖，于2009 年在路局推广应用两台。