動(dòng)態(tài)軌道稱重系統(tǒng)的工作原理與關(guān)鍵技術(shù)解析
高精度動(dòng)態(tài)軌道稱重系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)涵蓋機(jī)械稱重結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)采集模塊與智能算法處理三大核心環(huán)節(jié)，共同構(gòu)建了動(dòng)態(tài)稱重的完整閉環(huán)。
一、機(jī)械稱重結(jié)構(gòu)：力與形的精準(zhǔn)轉(zhuǎn)化
系統(tǒng)通過(guò)特制鋼枕與連接構(gòu)件組成的承重臺(tái)，將列車(chē)輪對(duì)壓力均勻傳遞至稱重傳感器。以無(wú)基坑不斷軌動(dòng)態(tài)軌道衡為例，其采用10根高強(qiáng)度鋼枕與螺栓連接板件組合，形成剛性支撐體，既確保了列車(chē)通過(guò)時(shí)的力學(xué)穩(wěn)定性，又避免了傳統(tǒng)深基坑結(jié)構(gòu)對(duì)軌道的破壞。當(dāng)列車(chē)輪對(duì)壓過(guò)稱重臺(tái)面時(shí)，板式傳感器與剪力傳感器同步受力，彈性體產(chǎn)生與壓力成正比的微變形，通過(guò)電阻應(yīng)變片將形變轉(zhuǎn)化為電阻變化，最終輸出毫伏級(jí)電壓信號(hào)。
二、數(shù)據(jù)采集與處理：毫秒級(jí)響應(yīng)的信號(hào)鏈
8通道采集儀作為數(shù)據(jù)樞紐，對(duì)傳感器輸出的微弱信號(hào)進(jìn)行三級(jí)處理：首先通過(guò)差分放大電路消除共模干擾，其次采用巴特沃斯濾波器抑制高頻噪聲，最后經(jīng)16位高速A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字量。以時(shí)速60km/h的列車(chē)為例，系統(tǒng)需在0.17秒內(nèi)完成單節(jié)車(chē)廂的稱重計(jì)算，這就要求采集儀具備30kHz以上的采樣頻率與μs級(jí)響應(yīng)速度。
三、智能算法：動(dòng)態(tài)補(bǔ)償與誤差修正
計(jì)算機(jī)控制軟件通過(guò)多模型融合算法實(shí)現(xiàn)高精度計(jì)量：利用卡爾曼濾波對(duì)車(chē)速波動(dòng)引起的信號(hào)抖動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償；基于機(jī)器學(xué)習(xí)的車(chē)型識(shí)別模塊可區(qū)分敞車(chē)、罐車(chē)等12類車(chē)型，自動(dòng)調(diào)用對(duì)應(yīng)參數(shù)庫(kù)；速度-重量耦合模型則通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車(chē)速變化，修正慣性力對(duì)稱重結(jié)果的影響。試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，該技術(shù)可使動(dòng)態(tài)稱重誤差控制在±0.5%以內(nèi)，達(dá)到0.2級(jí)軌道衡國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。
