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摘要：轨道衡系统作为客户交货称量的重要依据，保证其可靠稳定运行能保证好客户的利益。我们针对轨道衡出现的问题进行了详细的研究和分析，从增强基础强度、加强称台、改善过渡块、选用数轴计数、升级传感器接线、数据异常报警等方面对原有轨道衡进行升级改造，降低了因轨道衡计量偏差导致生产质量纠纷。
关键词：轨道衡;动态;断轨式
一、项目实施背景
断轨轨道衡由压力传感器、称重台面、嵌入式数据采集处理系统和管理计算机组成，与称重台面相配套的有经专门设计并施工的钢筋水泥基础、整体道床及控制室。在列车动态过衡时，压力传感器将列车的重量信号转变为电压信号，传送至信号调理板的不同独立通道，电压信号经过放大和模数转换，送进嵌入式系统CPU内进行判别、数据采集和处理，称重结果上传到管理计算机由称重管理软件人机界面显示出来，完成数据的存储、统计、打印、联网等数据库的管理。
由于我公司运输的为C80车厢载货重量为100吨左右的货物，轨道衡长期处于高负荷的运行，同时由于工作环境空气湿度大，盐碱性高等原因，造成轨道衡钢结构锈蚀、疲劳，基础局部沉降情况的出现，严重影响了轨道衡的称量精度，贻误正常的生产作业时间。为了彻底解决轨道衡出现的问题，确保行车安全，保证计量精度，减少设备的维护量，为货主提供准确的货物称量数据，必须对原有称台通过增强基础强度、加强称台、改善过渡块、实现系统监控连锁、选用数轴计数、优化通讯方式等方面对原有轨道衡进行改造，以适应现在的工况，保障生产的顺利进行。
二、项目改造实施方案
（一）轨道衡称台结构改造
1.加强称台
针对原有称台较为单薄容易出现锈蚀和疲劳的情况，对称台进行了重新设计，加强了钢结构的强度。轨道衡称体结构图如图1。
断轨轨道衡机械台面为整体结构，便于整体吊装运输。主要由基座框架、承重梁、传感器及连接、限位装置、休止保护、防护盖板、轨垫板、预埋件等组成。
（1）基座框架：
基座框架为称重梁、传感器、限位装置的支撑平台。采用中厚钢板和型钢焊接而成，具有很高的强度、刚度，保证机械称量台面在吊运、安装以及荷载时不变形。加强后基座框架高度由原来的220mm加高至260mm。
（2）承重梁：
承重梁是称重系统主要部件，其横截面为箱型结构，由中厚钢板焊接而成。加强后箱型主梁总高度为490mm;刚度、强度和台面稳定性有很大提高。
（3）限位系统：
限位系统由横向拉杆和纵向拉杆组成，拉杆的一端与整体机械框架连接，另一端与称重梁连接，以保证称重梁在水平方向的位置稳定。根据重载车辆冲击特点，限位拉杆直径由30mm加大至50mm。对接方式也由中间改为两端连接，提高抗冲击、抗压能力。
（4）新增引轨支承轨垫板：
既有台面基坑两端墙上面约1000mm长度范围内，其轨下无1：40吻合固定支点，车辆经过时，过渡轨下沉从而影响台面状态，因此需凿除基础预埋增加预埋钢板，用于焊接固定新增轨垫板。
（5）过渡器：
采用桥式随动过渡方式，减少车轮上下秤台时对传感器的冲击。当车轮经过轨缝时，过渡器上通过（而在轨缝处过渡器上面是连续的），从而避开了轨缝。
（6）休止装置：
安全休止装置装在正常计量时，与主梁之间保持一定间隙，用来保护主梁，以防传感器损坏时秤梁下落发生意外，影响行车安全。
（7）防爬器
防爬器采用钢轨穿销式结构，防止轨道衡自带过渡钢轨窜动，保证过渡钢轨与台面轨之间的轨缝间隙。
（二）轨道衡控制系统改造
1、应用嵌入式智能称重分析系统
改造后轨道衡采用嵌入式智能称重分析系统，其系统特点为：数据处理程序可以独占嵌入式系统CPU、内存资源，可以使用多种高级算法，提高数据处理质量;提高采样、处理部分硬件可靠性，减少底层维护工作量;对环境适应能力比工控机更强;便于安装、调试及维护;支持IDE 接口、串口、并口、热插拔USB接口、高速以太网接口、PS/2键盘接口;16位16路数据采集，最多支持16路信号的单独接入;高达100KHz 采样频率;5.7大液晶屏实时显示设备完整状态;内置CPU，独立工作;嵌入式分析软件，可独立进行计量、数据存储;具有偏载检测、数据上传功能;标准以太网数据接口，无须添加任何硬件和协议，与管理机连 接更方便。
2、轨道衡数据与生产控制系统PLC实现通讯
PCI-1761是一款PCI总线卡，将PCI-1761继电器模块插入到轨道衡主机上，安装相关驱动后，进行相关配置后可以进入调试界面。轨道衡程序使用VB6.0编写，要实现PCI-1761与轨道衡程序通讯需要更改轨道衡相关程序。
要实现轨道衡与工控机PLC程序连锁，将PCI-1756继电器输出端接入AB公司的1794输入模块上，通过更改PLC程序实现连锁。
当轨道衡数据出现问题是，在工控机上不但有蜂鸣器声音报警，同时操作界面还会弹出相信文字报警，并在必要情况下设备停机，只有确认安全之后才可以恢复作业，极大的提高了设备安全运行程度。
3、仪表及传感器通讯方式改造
（1）用RS-232接口光纖MODEM替代了原有的NPort串口服务器5110，将嵌入式称重仪表的通讯方式由串口改为网口，提升了轨道衡系统运行的稳定性。同时改变了原有的靠镶嵌在轨道上接近开关计数的称重方式，将接近开关去除，使计数方法更稳定，在节约成本的同时维修量减少。
（2）原有轨道衡称重传感器的接线方式为两通道，因接线方式所限不能根据仪表分别显示出四个传感器的即时数据，且原有传感器接线盒在轨道衡称台基坑内，密封及防水效果不佳，对轨道衡系统的称重有影响。通过改变传感器的接线方式，将两通道改为四通道，使仪表能显示出四个传感器的即时数据。另外将改造后的接线盒放到仪表控制箱内，能够避免进水腐蚀等问题对轨道衡系统的影响。
三、项目改造实施效益
项目改造实施完成以来，轨道衡运行稳定，计量精度可靠，保障了过衡煤炭数据的准确计量，有效避免了重复计量造成的能源和资源的浪费。本改造项目不仅取得了明显的经济效益，同时也取得了突出的社会效益，既保证了煤炭交易计量的公正，也提升了公司的计量服务质量水平，是加强公司行业竞争力的重要体现。
四、项目推广建议
由于通过铁路运输的散杂货的计量，基本都是通过轨道衡进行计量和结算，轨道衡数量众多且分布广泛，不仅仅应用在煤炭港口，在其他行业中也有诸多应用。因而，对于本项目改造实施涉及的诸多技术点，均具有广泛的推广和应用价值。
参考文献：
[1]《PCI-1761快速安装使用手册》 研华科技
[2]戴北海. 不断轨动态轨道衡的应用[J]. 冶金设备管理与维修，2013.
[3]谢宝义. 不断轨动态轨道衡称重技术[J]. 计量与测试技术，2002（03）：16-17.
关键词：轨道衡;动态;断轨式
一、项目实施背景
断轨轨道衡由压力传感器、称重台面、嵌入式数据采集处理系统和管理计算机组成，与称重台面相配套的有经专门设计并施工的钢筋水泥基础、整体道床及控制室。在列车动态过衡时，压力传感器将列车的重量信号转变为电压信号，传送至信号调理板的不同独立通道，电压信号经过放大和模数转换，送进嵌入式系统CPU内进行判别、数据采集和处理，称重结果上传到管理计算机由称重管理软件人机界面显示出来，完成数据的存储、统计、打印、联网等数据库的管理。
由于我公司运输的为C80车厢载货重量为100吨左右的货物，轨道衡长期处于高负荷的运行，同时由于工作环境空气湿度大，盐碱性高等原因，造成轨道衡钢结构锈蚀、疲劳，基础局部沉降情况的出现，严重影响了轨道衡的称量精度，贻误正常的生产作业时间。为了彻底解决轨道衡出现的问题，确保行车安全，保证计量精度，减少设备的维护量，为货主提供准确的货物称量数据，必须对原有称台通过增强基础强度、加强称台、改善过渡块、实现系统监控连锁、选用数轴计数、优化通讯方式等方面对原有轨道衡进行改造，以适应现在的工况，保障生产的顺利进行。
二、项目改造实施方案
（一）轨道衡称台结构改造
1.加强称台
针对原有称台较为单薄容易出现锈蚀和疲劳的情况，对称台进行了重新设计，加强了钢结构的强度。轨道衡称体结构图如图1。
断轨轨道衡机械台面为整体结构，便于整体吊装运输。主要由基座框架、承重梁、传感器及连接、限位装置、休止保护、防护盖板、轨垫板、预埋件等组成。
（1）基座框架：
基座框架为称重梁、传感器、限位装置的支撑平台。采用中厚钢板和型钢焊接而成，具有很高的强度、刚度，保证机械称量台面在吊运、安装以及荷载时不变形。加强后基座框架高度由原来的220mm加高至260mm。
（2）承重梁：
承重梁是称重系统主要部件，其横截面为箱型结构，由中厚钢板焊接而成。加强后箱型主梁总高度为490mm;刚度、强度和台面稳定性有很大提高。
（3）限位系统：
限位系统由横向拉杆和纵向拉杆组成，拉杆的一端与整体机械框架连接，另一端与称重梁连接，以保证称重梁在水平方向的位置稳定。根据重载车辆冲击特点，限位拉杆直径由30mm加大至50mm。对接方式也由中间改为两端连接，提高抗冲击、抗压能力。
（4）新增引轨支承轨垫板：
既有台面基坑两端墙上面约1000mm长度范围内，其轨下无1：40吻合固定支点，车辆经过时，过渡轨下沉从而影响台面状态，因此需凿除基础预埋增加预埋钢板，用于焊接固定新增轨垫板。
（5）过渡器：
采用桥式随动过渡方式，减少车轮上下秤台时对传感器的冲击。当车轮经过轨缝时，过渡器上通过（而在轨缝处过渡器上面是连续的），从而避开了轨缝。
（6）休止装置：
安全休止装置装在正常计量时，与主梁之间保持一定间隙，用来保护主梁，以防传感器损坏时秤梁下落发生意外，影响行车安全。
（7）防爬器
防爬器采用钢轨穿销式结构，防止轨道衡自带过渡钢轨窜动，保证过渡钢轨与台面轨之间的轨缝间隙。
（二）轨道衡控制系统改造
1、应用嵌入式智能称重分析系统
改造后轨道衡采用嵌入式智能称重分析系统，其系统特点为：数据处理程序可以独占嵌入式系统CPU、内存资源，可以使用多种高级算法，提高数据处理质量;提高采样、处理部分硬件可靠性，减少底层维护工作量;对环境适应能力比工控机更强;便于安装、调试及维护;支持IDE 接口、串口、并口、热插拔USB接口、高速以太网接口、PS/2键盘接口;16位16路数据采集，最多支持16路信号的单独接入;高达100KHz 采样频率;5.7大液晶屏实时显示设备完整状态;内置CPU，独立工作;嵌入式分析软件，可独立进行计量、数据存储;具有偏载检测、数据上传功能;标准以太网数据接口，无须添加任何硬件和协议，与管理机连 接更方便。
2、轨道衡数据与生产控制系统PLC实现通讯
PCI-1761是一款PCI总线卡，将PCI-1761继电器模块插入到轨道衡主机上，安装相关驱动后，进行相关配置后可以进入调试界面。轨道衡程序使用VB6.0编写，要实现PCI-1761与轨道衡程序通讯需要更改轨道衡相关程序。
要实现轨道衡与工控机PLC程序连锁，将PCI-1756继电器输出端接入AB公司的1794输入模块上，通过更改PLC程序实现连锁。
当轨道衡数据出现问题是，在工控机上不但有蜂鸣器声音报警，同时操作界面还会弹出相信文字报警，并在必要情况下设备停机，只有确认安全之后才可以恢复作业，极大的提高了设备安全运行程度。
3、仪表及传感器通讯方式改造
（1）用RS-232接口光纖MODEM替代了原有的NPort串口服务器5110，将嵌入式称重仪表的通讯方式由串口改为网口，提升了轨道衡系统运行的稳定性。同时改变了原有的靠镶嵌在轨道上接近开关计数的称重方式，将接近开关去除，使计数方法更稳定，在节约成本的同时维修量减少。
（2）原有轨道衡称重传感器的接线方式为两通道，因接线方式所限不能根据仪表分别显示出四个传感器的即时数据，且原有传感器接线盒在轨道衡称台基坑内，密封及防水效果不佳，对轨道衡系统的称重有影响。通过改变传感器的接线方式，将两通道改为四通道，使仪表能显示出四个传感器的即时数据。另外将改造后的接线盒放到仪表控制箱内，能够避免进水腐蚀等问题对轨道衡系统的影响。
三、项目改造实施效益
项目改造实施完成以来，轨道衡运行稳定，计量精度可靠，保障了过衡煤炭数据的准确计量，有效避免了重复计量造成的能源和资源的浪费。本改造项目不仅取得了明显的经济效益，同时也取得了突出的社会效益，既保证了煤炭交易计量的公正，也提升了公司的计量服务质量水平，是加强公司行业竞争力的重要体现。
四、项目推广建议
由于通过铁路运输的散杂货的计量，基本都是通过轨道衡进行计量和结算，轨道衡数量众多且分布广泛，不仅仅应用在煤炭港口，在其他行业中也有诸多应用。因而，对于本项目改造实施涉及的诸多技术点，均具有广泛的推广和应用价值。
参考文献：
[1]《PCI-1761快速安装使用手册》 研华科技
[2]戴北海. 不断轨动态轨道衡的应用[J]. 冶金设备管理与维修，2013.
[3]谢宝义. 不断轨动态轨道衡称重技术[J]. 计量与测试技术，2002（03）：16-17.