轨道列车的超偏载检测方法和系统与流程

本发明涉及轨道列车控制领域，具体而言，涉及一种轨道列车的超偏载检测方法和系统。

背景技术：

目前，国内外运输行业大多采用标准集装箱装载承运的货物，快速货运列车也将集装箱作为主要货物承载载体。由于承运货物的多样性，装载货物后各集装箱重量可能存在较大差异，安装到列车上使得列车轴重及轴重差出现很大差异，可能会影响到列车运行安全，因此，需要对快速货运列车的货物装载状态进行检测，避免同一列车出现较大的轴重差，并确保每一轴重都在一定范围以内。

现阶段广泛使用的各类超偏载检测装置大都是立足于地面，这种方法虽然一定程度上可以解决了列车运输安全的压力，但同时带来一些潜在的问题：(1)货运列车超偏载检测耗时较长；(2)对列车运行安全可能造成重大影响；(3)对货车通过速度要求苛刻，只有在列车通过速度变化不大的情况下，才能准确测量；(4)列车中不同车辆的自重、总重及装载情况不一致，要实现在列车进站时，准确判断每一辆货车是否超、偏载，需解决检测数据按“运统一”顺序“一对一”逐辆比较等问题。

针对现有技术中的超偏载检测立足于地面进行，导致超偏载检测效率低以及检测不准确的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种轨道列车的超偏载检测方法和系统，以至少解决现有技术中的超偏载检测立足于地面进行，导致超偏载检测效率低以及检测不准确的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种轨道列车的超偏载检测系统，包括：电子标签，设置于每个集装箱；测重传感器，安装于轨道列车的每个车辆，用于检测每个车辆及车轴的重量参数；监测主机，安装于轨道列车的每个车辆，每个监测主机与监测主机所属的车辆中的每个测重传感器和电子标签阅读器通信，用于采集每个车辆及车轴的重量参数和每个集装箱的标签编号，并发送至综合处理主机；综合处理主机，与监测主机相连，用于根据每个车辆及车轴的重量参数和每个车辆的质心参数确定每个车辆的负载情况，并在任意一个车辆超偏载和/或超重的情况下，读取通过电子标签阅读器识别得到的超偏载和/或超重的车辆中的集装箱的电子标签。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种轨道列车的超偏载检测方法，用于轨道列车的超偏载检测的集装箱部署有电子标签，轨道列车的超偏载检测方法包括：获取测重传感器检测到的每个车辆及车轴的重量参数；根据所述每个车辆及车轴的重量参数确定所述每个车辆的负载情况，其中，所述负载情况包括；是否超偏载和/或超重；在任意一个车辆超偏载和/或超重的情况下，读取超偏载和/或超重的车辆中的集装箱的电子标签。

在本发明实施例中，通过安装于所述轨道列车的每个车辆检测所述每个车辆及车轴的重量参数，通过安装于轨道列车的每个车辆的监测主机采集每个车辆及车轴的重量参数，并发送至综合处理主机，通过与监测主机相连的综合处理主机根据每个车辆及车轴的重量参数确定每个车辆的负载情况，并在任意一个车辆超偏载和/或超重的情况下，读取通过电子标签阅读器识别得到的超偏载和/或超重的车辆中的集装箱的电子标签。上述方案不仅能实现在轨道列车运输的过程中对轨道列车的负载情况进行实时监测，还能够在得到轨道列车的负载情况后，获取超偏载和/或超重的车辆中的集装箱的电子标签，根据电子标签能够查询到预存的集装箱的相关信息，以提示工作人员对进行调整，减少了轨道列车超偏载检测所需的时间，提高了超偏载检测的效率和准确程度，进而解决了现有技术中的超偏载检测立足于地面进行，导致超偏载检测效率低以及检测不准确技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种轨道列车的超偏载检测系统的示意图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的轨道列车的超偏载检测系统的示意图；以及

图3是根据本发明实施例的一种轨道列车的超偏载检测方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种轨道列车的超偏载检测系统的实施例，图1是根据本发明实施例的一种轨道列车的超偏载检测系统的示意图，结合图1所示，该系统包括：

电子标签10，设置于每个集装箱。

具体的，上述电子标签可以是RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)，通过射频信号自动识别目标对象，可以快速的进行物品追踪和数据交换。

测重传感器12，安装于所述轨道列车的每个车辆，用于检测所述每个车辆及车轴的重量参数。

具体的，上述车辆及车轴的重量参数可以包括：轴重和轴重差。

上述测重传感器安装于轨道列车的每个车辆，在一种可选的实施例中，每个车辆都安装有多个测重传感器，为了防止测重传感器的安装位置对测量结果的影响，每个车辆的测重传感器安装于不同的位置，由综合处理主机通过计算得到车辆及车轴重量结果。

监测主机14，安装于轨道列车的每个车辆，每个监测主机与监测主机所属的车辆中的每个测重传感器和电子标签阅读器通信，用于采集每个车辆重量参数和集装箱标签编号，并发送至综合处理主机。

在上述系统中，轨道列车的每个车辆都可以安装一个监测主机，轨道列车的每个车辆的监测主机构成了轨道列车的以太数据网，监测主机根据将采集得到的每个车辆及车轴的重量参数和标签编号通过线缆或无线的方式经网关传输至综合处理主机。

综合处理主机16，与监测主机相连，用于根据每个车辆及车轴的重量参数和每个车辆的质心参数确定每个车辆的负载情况，并在任意一个车辆超偏载和/或超重的情况下，读取通过电子标签阅读器识别得到的超偏载和/或超重的车辆中的集装箱的标签编号，其中，所述负载情况包括；是否超偏载和/或是否超重。

具体的，在上述步骤中，每个车辆的质心参数可以通过设置于列车的无线通信设备与地面进行通信，从地面的列车控制系统获得。

在一种可选的实施例中，每个车辆的显示终端和综合处理主机所在位置以声、光方式给出报警信息，并将实际的装载状态信息通过无线模块传输到地面服务器。

具体的，在上述系统中，综合处理主机可以安装有预设的数据处理软件，在接收到监测主机通过网关传输的轨道列车重量参数之后，根据重量参数得到轨道列车中每个车辆的负载情况。上述电子标签阅读器可以是RFID阅读器，与所述电子标签通信，用于识别所述每个集装箱的电子标签。

在一种可选的实施例中，可以根据电子标签阅读器识别得到的超偏载的车辆中的集装箱的电子标签，确定超偏载的车辆中的集装箱信息，并将超偏载的车辆编号以及集装箱信息显示于预设的显示器上，提示工作人员进行调整。

通过本申请提供的上述系统，不仅能实现在轨道列车运输的过程中对轨道列车的负载情况进行实时监测，还能够在得到轨道列车的负载情况后，获取超偏载的车辆中的集装箱的电子标签，根据电子标签能够查询到预存的集装箱的相关信息，以提示工作人员对进行调整，减少了轨道列车超偏载检测所需的时间，提高了超偏载检测的效率和准确程度。

可选的，根据本申请上述实施例，所述综合处理主机还用于根据所述车辆及车轴的重量参数确定所述每个车辆的负载情况，其中，所述重量参数包括：轴重和所述轴重差。

在一种可选的实施例中，综合处理主机在接收到监测主机发送的轨道列车的各个车辆及车轴的重量参数之后，将重量参数与预设的与之进行比对，例如，将轴重与预设的轴重阈值进行比对，将轴重差与预设的轴重差阈值进行比对，在轴重超过预设的轴重阈值的情况下，确定车辆超重，在轴重差超过预设的轴重差阈值的情况下，确认车辆偏载。

可选的，根据本申请上述实施例，电子标签包括：

有源标签，设置于每个集装箱顶部。

具体的，以有源RFID标签作为示例，有源RFID标签由自身提供能量，识别距离较长。

无源标签，设置于每个集装箱底部。

具体的，以无源RFID标签作为示例，无源RFID标签由标签阅读器提供能量，识别距离较短。

其中，综合处理主机根据预设的每个集装箱的装在位置，通过有源标签确定集装箱是否装载至对应的车辆，通过无源标签确定集装箱是否装载至对应车辆的对应位置。

具体的，在一种可选的实施例中，可以在车辆的两个车门处和每个卡槽处设置标签阅读器，综合处理主机中预存有预先生成的装载方案，装载方案中保存由每个集装箱应该放置的车辆和放置于车辆的具体位置，例如，对于集装箱A，在装载方案中保存的集装箱A的保存位置为轨道列车中3车第4个卡槽，由于有源标签的识别距离较长，因此将有源标签设置于集装箱顶部，在进行集装箱的装载时，系统能够及时的识别出集装箱是否属于集装装载的车辆，如果将集装箱A装载至轨道列车的4车，在集装箱A接近车门4时，设置于4车车门处的标签阅读器就能识别出集装箱A的电子标签，并传输至综合处理主机，综合处理主机在检测到集装箱A的装载位置不在4车时，提示工作人员集装箱A的正确装载位置，防止工作人员已经将集装箱A装载上错误的车辆，重新调整集装箱的位置导致的装载效率低的问题。

仍然在上述实施例中，由于无源标签的识别距离短，在集装箱A装载至3车，但放置于第5个卡槽时，位于第五个卡槽的标签阅读器识别出集装箱A的电子标签并传输至综合处理主机，综合处理主机确定集装箱的防止位置错误，并发出提示，以使工作人员进行调整。

由此可知，通过在集装箱部署有源标签和无源标签，能够对列车所有集装箱装载过程和装载状态进行监控。

可选的，根据本申请上述实施例，系统还包括：

发声装置，与综合处理主机相连，用于在综合处理主机发出报警信息的情况下发出声报警信号。

显示器，与综合处理主机相连，用于在综合处理主机发出报警信息的情况下显示报警信息，其中，报警信息包括；超偏载和/或超重的车辆，超偏载和/或超重的车辆中的集装箱标识，集装箱标识根据综合处理主机获取的超偏载和/或超重的车辆中的集装箱的电子标签得到；其中，综合处理主机还用于在任意车辆的负载情况为超偏载和/或超重的情况下，发出报警信息。

在一种可选的实施例中，在综合处理主机发出报警信息的情况下，发声装置通过声信号提示工作人员车辆存在超偏载和/或超重的情况，并指出超偏载和/或超重的车辆的号码，显示器也可以通过光信号的形式，显示超偏载和/或超重的车辆的信息。

可选的，根据本申请上述实施例，系统还包括：

定位装置，安装于轨道列车，用于确定轨道列车的位置。

上述定位装置可以为GPS装置。

在一种可选的实施例中，在GPS定位得到的轨道列车距离下一站点的距离小于预设距离的情况下，可以通过轨道列车上的发声装置和显示器提示工作人员轨道列车即将到站，同时也可以通过GSM装置将轨道列车的定位信息传输至地面，提示地面的工作人员车辆即将到站。

通讯装置，安装于综合处理主机，用于轨道列车与地面的通信；其中，发声装置和显示器根据在定位装置获得的轨道列车的位置距离下一站点的位置在预设范围内的情况下，分别以声信号和光信号提示轨道列车的下一站点。

上述通讯装置可以为GSM装置，综合处理主机通过GSM装置与地面的轨道列车的控制系统通信。

在一种可选的实施例中，上述通讯装置完成列车-地面服务器间双向信息交互，交互的信息包含：地面服务器发送到列车的每一集装箱及其安装、装卸作业信息；列车发送到地面服务器的全列车集装箱装载状态信息，例如，通过GSM装置，地面的系统可以向列车发送到站需要进行装卸作业的集装箱的安装位置信息，接收列车通过GSM返回的全列车或任意车辆集装箱装载状态信息并进行显示。

可选的，根据本申请上述实施例，电源，分别与监测主机和综合处理主机相连，用于为监测主机和综合处理主机供电。

可选的，根据本申请上述实施例，综合处理主机还用于根据集装箱的电子标签查找集装箱对应的装载信息，并根据轨道列车的位置和装载信息确定需要卸载和需要装车的集装箱，其中，装载信息包括：重量和起始站点，装载信息还可以包括；集装箱编号、电子标签编号、重量、质心、以及是否是为加急件等信息，发声装置和显示屏还用于分别以声信号和光信号提示在轨道列车所处站点需要装载或卸载的集装箱的集装箱信息。

上述系统对全列车集装箱进行集中管理，以声、光等多种方式提前告知工作人员即将到达的车站、需要卸车的集装箱信息、即将装车的集装箱信息，提高快速货运列车作业效率。

目前铁路行李托运或集装箱货物运输都是采用人工登记方式进行，效率低下、出错率高。比较先进的铁路行包管理系统也只采用单一的计算机管理方式，采用人工识别或条码识别方式来采集行包信息。由于条码标签在搬运过程中容易破损和污染，且只能逐一识别，从而导致了行包信息采集不准确、不及时的问题。因此本申请通过在集装箱上设置RFID标签，提升了货运过程中的装卸效率，降低人工成本和出错几率。

图2是根据本发明实施例的一种可选的轨道列车的超偏载检测系统的示意图，下面结合图2所示的示例，对上述系统的一种可选的实施例进行描述：

该轨道列车的车辆中01车至08车具有货仓区，每个货仓区安装有监测主机，以及多个测重传感器，RFID标签阅读器以及显示器，显示器可以用于根据RFID阅读器识别的集装箱的电子标签，显示货仓内已装载的集装箱以及待装载至该货仓的集装箱的标识号，其中，监测主机将测重传感器的数据通过缆线传输至车头和车位安装的综合监测主机，综合处理主机根据监测主机传输的重量数据来确定车辆的负载情况，且综合处理主机与显示器相连，将确定的车辆的负载情况显示于显示器。综合处理主机还安装有GPS(定位装置)和GSM(无线通讯装置)，定位装置用于确定轨道列车的位置，显示器可以根据定位装置的定位信息，在轨道列车即将到站时，结合即将到达的站点以及将装箱的信息，提示工作人员下一站点需要卸载和装载的集装箱的信息，综合处理主机还通过无线通讯模块与地面通信，因此也能够提示地面的工作人员轨道列车即将到达的站点以及即将到达的站点需要卸载和装载的集装箱的信息。

仍在上述实施例中，以工作人员的角度对本是实施例进行描述，由于每个集装箱都安装有电子标签，因此轨道列车的工作人员可以通过综合处理主机的显示器，即时、快速、准确地巡检车上所有集装箱的状态信息，而不必人工逐个核对集装箱，节省人力。如果监测到集装箱位置状态出现异常、列车出现超重偏载异常，系统会自动告警；到轨道列车进站之前，综合处理主机以及与中和处理主机具有无线通讯关系的地面系统会自动高亮显示站点名称、需要卸车的集装箱编号、所在车辆编号、在车辆中安装位置，并显示即将装车的集装箱编号、所在车辆编号、在车辆中安装位置信息，这些信息都同时以声音信号提示，从而提高了货物装卸效率。

实施例2

根据本发明实施例，提供了一种轨道列车的超偏载检测方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图3是根据本发明实施例的一种轨道列车的超偏载检测方法的流程图，如图1所示，用于轨道列车的超偏载检测的集装箱部署有电子标签，该方法包括如下步骤：

步骤S102，获取测重传感器检测到的每个车辆和车轴的重量参数。

步骤S104，根据每个车辆和车轴的重量参数和每个车辆的质心参数确定每个车辆的负载情况，其中，所述负载情况包括；是否超偏载和/或超重。

步骤S106，在任意一个车辆超偏载和/或超重的情况下，读取超偏载和/或超重的车辆中的集装箱的电子标签对应的标签编号。

具体的，在上述系统中，综合处理主机可以安装有预设的数据处理软件，在接收到监测主机通过网关传输的轨道列车重量参数之后，根据重量参数得到轨道列车中每个车辆的负载情况。上述电子标签阅读器可以是RFID阅读器，与所述电子标签通信，用于识别所述每个集装箱的电子标签，综合处理主机通过读取超偏载或超重的车辆中的集装箱的电子标签，能够准确获悉超偏载或超重的车辆、车辆中对应的集装箱以及集装箱安装的位置信息。

在一种可选的实施例中，可以根据电子标签阅读器识别得到的超偏载的车辆中的集装箱的电子标签，确定超偏载的车辆中的集装箱信息，并将超偏载的车辆编号以及集装箱信息显示于预设的显示器上，提示工作人员进行调整。

通过本申请提供的上述步骤，不仅能实现在轨道列车运输的过程中对轨道列车的负载情况进行实时监测，还能够在得到轨道列车的负载情况后，获取超偏载的车辆中的集装箱的电子标签，根据电子标签能够查询到预存的集装箱的相关信息，以提示工作人员对进行调整，减少了轨道列车超偏载检测所需的时间，提高了超偏载检测的效率和准确程度。

可选的，根据本申请上述实施例，根据每个车辆及车轴的重量参数确定每个车辆的负载情况，包括：

步骤S1041，根据测重传感器检测到的车辆重量确定每个车辆的负载情况。

在一种可选的实施例中，综合处理主机在接收到监测主机发送的轨道列车的各个车辆及车轴的重量参数之后，将重量参数与预设的与之进行比对，例如，将轴重与预设的轴重阈值进行比对，将轴重差与预设的轴重差阈值进行比对，在轴重超过预设的轴重阈值的情况下，确定车辆超重，在轴重差超过预设的轴重差阈值的情况下，确认车辆偏载。

可选的，根据本申请上述实施例，上述方法还包括：

步骤S108，控制发声装置在综合处理主机发出报警信息的情况下发出声报警信号；和/或

步骤S1010，控制显示器显示报警信息，其中，报警信息包括；超偏载和/或超重的车辆，超偏载和/或超重的车辆中的集装箱标识，集装箱标识根据综合处理主机获取的超偏载和/或超重的车辆中的集装箱的电子标签得到。

在一种可选的实施例中，在综合处理主机发出报警信息的情况下，发声装置通过声信号提示工作人员车辆存在超偏载和/或超重的情况，并指出超偏载和/或超重的车辆的号码，显示器也可以通过光信号的形式，显示超偏载和/或超重的车辆的信息。

可选的，根据本申请上述实施例，上述方法还包括：

确定轨道列车的位置，并根据轨道列车的位置和集装箱的信息确定轨道列车到站时需要卸载和需要装车的集装箱，其中，信息包括：重量和起始站点；以声信号和光信号提示在轨道列车所处站点需要装载或卸载的集装箱的集装箱信息。

在一种可选的实施例中，结合图2所示的示例，该轨道列车的车辆中01车至08车具有货仓区，每个货仓区安装有监测主机，以及多个测重传感器，RFID标签阅读器以及显示器，显示器可以用于根据RFID阅读器识别的集装箱的电子标签，显示货仓内已装载的集装箱以及待装载至该货仓的集装箱的标识号，其中，监测主机将测重传感器的数据通过缆线传输至车头和车位安装的综合监测主机，综合处理主机根据监测主机传输的重量数据来确定车辆的负载情况，且综合处理主机与显示器相连，将确定的车辆的负载情况显示于显示器。综合处理主机还安装有GPS(定位装置)和GSM(无线通讯装置)，定位装置用于确定轨道列车的位置，显示器可以根据定位装置的定位信息，在轨道列车即将到站时，结合即将到达的站点以及将装箱的信息，提示工作人员下一站点需要卸载和装载的集装箱的信息，综合处理主机还通过无线通讯模块与地面通信，因此也能够提示地面的工作人员轨道列车即将到达的站点以及即将到达的站点需要卸载和装载的集装箱的信息。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。