Вагонное взвешивание: проектирование цифровой системы измерения веса ж/д вагона без изменения его конструкции

Поставленная задача

Требовалось разработать систему измерения веса товарного вагона или вагона-цистерны без необходимости загонять их в специально оборудованное для взвешивания место, например, на весы. В системе должна быть предусмотрена возможность передачи информации о весе груза с использованием коммуникационного протокола Modbas.

Задача осложнялась тем, что п. 5.2.1 «Правил эксплуатации грузовых вагонов» запрещается изменение их конструкции, в этом и заключалась основная проблема. Поэтому требовалось установить датчик в уже имеющихся ж/д тележки без встраивания внутрь дополнительных элементов.


Как решали задачу, что было сделано

1. На начальном этапе работы нашли и изучили информацию о конструкции товарного ж/д вагона. Далее определили, каким образом можно осуществлять измерения и контроль веса.

2. В качестве решения проблемы приняли датчик специального назначения, измеряющий деформацию другого тела. Датчик/преобразователь размещается на оси железнодорожной тележки, которая деформируется при загрузке. При этом датчик измеряет изменение ее геометрии и передает информацию на головной блок.

3. Нашли и проанализировали информацию о датчиках и приборах с требуемыми параметрами, выпускаемых отечественной промышленностью. Оказалось, что в России такие не выпускаются.

4. На следующем этапе рассчитали характеристики датчика-преобразователя, разработали схему измерения, модель и техническую документацию. Датчики монтируются на ось тележки железнодорожного вагона, преобразуют и передают беспроводным способом выходной цифровой сигнал, пропорциональный величине ее деформации. За основу был взят опыт китайских партнеров в решении подобных задач, поскольку в России такой опыт отсутствует. На эту работу ушло около месяца.

5. Следующей задачей стала возможность передачи цифрового сигнала с использованием коммуникационного протокола Modbas. Для работы с датчиком был установлен и адаптирован цифровой преобразователь АЦП.


Результат

В итоге был разработан способ и устройство измерения веса груза в ж/д вагоне или вагоне-цистерне. Система представляет собой комплекс элементов, объединенных в общую сеть. Цель ее работы — сбор необходимой информации о весе груза как в в процессе загрузки, так и во время передвижения грузового состава. Передача информации осуществляется по беспроводным каналам в мониторинговый центр.

Благодаря разработанной нами системе сбора и обработки информации, размещенной на тележках железнодорожного товарного вагона подвижного состава, персонал получает актуальную информацию в режиме реального времени. Сотрудники всегда могут контролировать вес груза в процессе погрузки, разгрузки и следования в пути.


Перспективы использования результатов работы

В результате разработки и размещения датчиков повысится точность и скорость измерения веса железнодорожного вагона или вагона-цистерны без изменения конструкции их конструкции. Это поможет вести правильный финансовый и материальный учет перевозимых грузов.