货物装载动态实时监测系统
研制报告
一、系统概述
随着我国铁路大面积的提速和电气化线路的逐步开通，对货物的装载加固提出了更高的要求。为保证列车的运行安全，铁路花费大量投资对列车运行状态和货物装载状态监控进行了不间断的攻关，就管内多数钢厂专用线而言，钢锭、钢材等货物大多装载不会超过铁道部“超规”所规定的限界，但却经常发生货物超重、偏载现象，严重危及行车安全，这些单靠检查货车的装载限界是难以发现的，而钢厂和车站间目前尚无有效检测监督货物装载的硬件设备。所以铁路经常采取一些如限装或停装等强制性措施来规范货物装载要求，这又影响了厂方的经济效益。为确保铁路第六次大面积提速安全，使专用线所装货物符合铁路运输要求，货运部门特别需要一种用于专用线（专用铁路）上的货物装载超偏载动态监测系统。既可实时监视货物装载状况，又能为路企双方划清责任提供依据，杜绝货物装载不良及超偏载现象发生，减少大量的重复整装作业，从而在源头上保证货物列车的运行安全。
本课题根据南铁师字【2007】563号文立项研制，2007年4月始在现场安装调试，经过一年多的研制及调试，目前运行状况良好，已经产生了较大的经济效益和社会效益。
二、主要研究内容及技术关健
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1．系统适应车辆以<30km/H的速度进行检测。
2．实时获取通过货车的轮重信息，并通过运算立即给出超偏载检测数据。动态检测所经过车辆的超、偏载状态。
3．通过对经过车辆的图像采集，使工作人员可以及时监督货物装载状态、车辆的车号和车门关闭情况。
4．友好的人机对话操作界面，对通过车辆进行实时监视，录像资料的回放及储存，以备查证。
5．对通过车辆的时间、状态、编组生成表格。 6．基于TCP/IP的网络数据有线或无线通信模式。 7．系统应具有较好的雷电防护性能。
三、系统总体设计
货物装载动态监测系统主要由货物装载监视、车轮称重系统、单片机系统、车号识别装置、后台数据库信息处理系统等几部分组成。通过对经过监测点的列车图像、重量等数据的采集、储存，对货车的装载状态进行实时监控，由车轮称重装置提供货车轮重数据，由车号识别装置取得列车的车号及编组，由后台服务器主机监测系统通过对数据的实时分析从而判定是否超偏载。经铁路驻厂联办、车站调度共同查看通过车辆的监测情况，以便对发现装载不良车辆进行及时处理。
1．系统配置
“货物装载动态监测系统”主要由以下模块组成：数据综合处理系统；轮重数据采集处理系统；以单片机为核心的现场测控计轴系统；视频采集装置及车号自动识别装置。本系统重点开发了前三部分，车
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号识别直接引进了成熟技术。从地理位置看，整个系统又可分为现场检测和后台计算机处理两部分，在轨道上和两侧分别布置用于监测的摄像机、照明灯、动态轨道衡系统、车号自动识别装置、计轴测速装置、网络通信设备等元件，前端负责数据采集及现场控制，为提高系统可靠性和耐气候性能，全部采用了嵌入式系统和模块化结构。将现场所采集的数据经过集中转换，然后通过以太网传送至远端监测主机。
监测主机配置：P4 3.06G + 512M DDR 333 + 320G HD 客户机配置：C 3.06G + 512M DDR 333 + 80G HD
另外，还需要远程网络传输设备、交换机、10/100M网卡、液晶显示器、报警音箱等外部设备。
轮重数据采集电脑配置：P4 2.8G + 512M DDR 333 + 80G HD + PCL-816 A/D卡 + 10/100M网卡 整个系统的设备和网络拓扑结构如图1所示：
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图1 硬件和网络拓扑结构
照明灯 照明灯 摄相机 摄相机 照明灯 照明灯 摄像机 摄像机 车 辆 6 仅供借鉴# 控制柜 4 防雷接地 车号识别天线 称重传感器 图2 外部框架示意图
2．系统工作流程
货物装载动态监测系统对经过检测点的车辆采集轮重、图像等各种信息，并将这些信息汇总至调度楼、铁路驻厂联办，工作人员通过计算机屏幕可以实时监测/回放查看货物装载状态，使货物装载符合铁路运输要求。
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货物装载动态监测系统_超偏载_轨道衡(仅限借鉴)
