异常波形在轨道衡的故障分析和处理中的应用

　　1 序言

　　轨道衡是大型企业大宗原材物料重要的计量器具。

　　轨道衡由于反复受载荷冲击，工作条件恶劣，传感器等设备老化等原因，经常发生故障，造成计量失准问题，给企业生产经营活动造成重大影响，造成计量异议，内部结算物料失衡，影响生产决策。

　　通过对自动轨道衡传感器异常波形的分析，可以用来判断故障点的位置及故障发生的原因，为现场维护和远程诊断提供了有效的手段。

　　2工作原理

　　通过力电转换，传感器信号经过高性能放大器放大、滤波，由毫伏级变成为伏级电压信号，再经 A/D 转换进入计算机。由计算机完成数据采集、数字滤波、机车判别、计算节重、速度，并根据车速进行高精度校正补偿工作。轨道衡原理示意图如图 1 所示。

　　一个称重过程的波形文件中包括了计量初始化数据、传感器称重码值和左、右上衡信号。因此，波形分析软件打开波形文件后，必须对以上数据信息进行识别和处理，从而得到单节车皮的车重和货物重量。如果波形文件异常，则出现称量失准、丢车及无数据等故障。

　　3 常见故障及波形分析

　　造成波形异常，影响计量数据的主要原因有传感器损坏、软件故障、操作系统故障等，以下对常见故障类型的波形进行分析。

　　3.1传感器信号开路

　　由图2 可以看出，右侧传感器组波形异常，出现平直波形，码值显示异常。

　　出现平直波形说明没有收到传感器电信号输出，原因是传感器接线端子开路，需要检查。首先检查右侧传感器，毫伏值显示异常，判断为传感器内部开路。更换传感器后，波形恢复正常。另外，接线端子接触不好，也会造成此类故障。

　　3.2数据超差

　　该类型异常波形如图 3 所示。波形伴有毛刺，称重软件输出数据严重超差，超差的数据没有规律，且数据不可修正，没有规律性，见表 1。

　　对此类异常波形，需要从软件识别方面入手进行分析。分析图 3 和表 1 可见，数据的判断出现大段的误判。通过对流程的细化，排除传感器的故障点，判定是软件的单点判断算法存在问题，对波形中出现毛刺或抖动现象，即误判为进入平滑段，而开始计算有效数据，从而造成没有规律的超差。通过采用极值法识别平滑段的算法，基本消除了误判，校准后数据恢复正常。

　　现场发现，此类波形是出现大量数据超差的主要原因。最终，通过对软件的识别模型和算法进行改进，消除了因波形毛刺和抖动出现的故障。