[发明专利]铁路货车超偏载实时监测方法

说明书

技术领域

本发明属于铁路货运技术领域，具体涉及一种铁路货车超偏载实时监测方法。

背景技术

目前在国内铁路货车货物装车专用线上，对大多数货物的装车方式还一直延续使用传统的货物装车模式，一是铁路货运装货员依照工作经验估算出货物的装车位置图；二是大件设备货物需要货主提供大件设备图纸相关参数，参考图纸内容确定出货物的装车位置图。上述两种方式费工费时，在货车时速日益提高的今天，越来越不能满足货运安全运输的需求，因为当货车车厢装满后，特别是立体空间比较高的货物，在货车运行在弯道时，如果货物装载的重心不当，会导致所载货物车箱被甩出轨，从而造成铁路运输安全事故，因此有必要改进。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种铁路货车超偏载实时监测方法，针对铁路货运安全工作的特性，在铁路货车装载过程中直观实时图文显示车厢四角中每个角的货物重量值、货物总重量值及相关重心投影点数据，以方便装货员及时做出判断。

本发明采用的技术方案，铁路货车超偏载实时监测方法，由下述步骤组成：

1)在货车专用线的轨道下方设置四个电子称重秤台，四个电子秤仪表接入计算机监测系统；将轨道轨距值和货车车辆定距值输入到计算机监测系统；

2)将需装载货物的货车开到货车专用线上并使货车车厢的四个轮对分别置于电子称重秤台上方，先称出车厢皮重，并通过计算机监测系统记录存贮车厢皮重；

3)车厢货物装载过程中，四个电子秤实时显示车厢四角中每个角的货物重量值及货物总重量值；

4)计算机监测系统根据每个角实时货物重量值、轨道轨距值和货车车辆定距值计算出货物重心投影点；

5)根据货物重心投影点确定货物重心点是否在预先设定的货运安全范围内。

进一步地，当车厢需多次或多层装载货物时，重复上述步骤三至步骤五，即可测出整车货物重心点是否在预先设定的货运安全范围内。

本发明与现有技术相比较，更方便货车装车员实时调整货车所载货物合理安全的装车重量及装车位置，可确保货物装载、货物运输的过程中处于安全状态。

附图说明

图1为本发明方法原理模型图；

图2为根据合力矩定理建立重心的坐标公式图；

图3为本发明中货车空车进入四个称重台正确区域内的示意图；

图4为本发明中装车货物重心投影的假设安全范围示意图；

图5为本发明中货车空车称重时的坐标示意图；

图6为本发明中货车第一次装车过程示意图；

图7为空间平行力系示意图；

图8为本发明数据采集流程示意图。

具体实施方式

在获得轨道轨距值和货车车辆定距值、车厢四角中每个角的货物重量值及货物总重量值后，货物重心投影点的计算根据简述：用空间平行力系的三个平衡方程求合力的公式，解读计算重心投影的坐标公式。

1)重心的概念

一个不变形的物体(即刚体)在地球表面无论如何放置，其平行分布的重力的合力作用线，都通过该物体上一个确定的点，这一点就称为物体的重心，所以物体的重心就是物体重力合力的作用点。一个物体的重心，相对于物体本身来说就是一个确定的几何点，重心相对于物体的位置是固定不变的。

根据合力矩定理建立重心的坐标公式。如图2所示，取直角坐标系Oxyz，其中z轴平行于物体的重力，将物体分割成许多微小部分，其中某一微小部分M_i的重力为W_i，其作用点的坐标为x_i、y_i、z_i，设物体的重心以C表示，重心的坐标为x_C、y_C、z_C。

物体的重力为

W＝∑W_i

应用合力矩定理，分别求物体的重力对x、y轴的力矩，有