自动控制技术在铁路漏斗车设备中的应用探析

随着我国经济的高速发展和科学技术的逐步普及，自动控制技术在铁路漏斗车设备中也开始慢慢受到推广与运用。本文对铁路漏斗车自动控制技术的目前发展情况作出分析，通过对漏斗车在采用自动控制技术下的各种功能要求的探究，重点总结了基于ECP系统以及RFID系统的自动控制技术的具体工作原理，阐述了自动控制技术对于漏斗车的设备建设的重要意义以及未来的发展前景。

【关键词】铁路漏斗车 自动控制技术 ECP系统 RFID系统 前景

铁路漏斗车，是一种铁路货车，它因端面呈大圆弧或是端墙向内侧倾斜并在车体的下部装有漏斗而得名，它主要被用来装运煤炭、水泥、矿石等一些散粒货物。其工作原理是从上面装入货物或卸货时借助人力、风力、机械或液压驱动将漏斗底门开启后货物在自身重力的作用下自动卸出。一般在漏斗车的侧部或者底部会设置底门，同时为了防雨水还在车顶设置了装货的顶盖，确保了货物的更好运输。由于其对相关配套设施以及卸货的场所的要求比较简单，并具有高效率的优点，因此被受到了日益广泛的运用，在铁路运输过程中起到了十分重要的作用。

1 铁路漏斗车设备中的自动控制技术的工作原理

自动控制技术，是指控制论技术的实现应用，它运用具备控制功能的自动控制的系统来实现某控制目的，从而确保某个过程或某个预设的顺利进行。自二十世纪开始，自动控制技术便得到了迅猛的发展，成为了二十一世纪最重要、最具影响力的高新技术之一，被广泛运用到了当今的生产、技术、军事、生活、航天和管理工程等各个领域。根据控制的方式，自动控制系统可分为开环系统和闭环系统。开环系统，即按预先设定好的程序向对象发出信号来进行控制；闭环系统，是通过传感器、控制装置和执行机构各个设备进行的控制。自动控制技术在运用时，可以通过采用无接触射频识别技术，即RFTD系统，以及在ECP系统下的机车遥控技术来实现。

1.1 RFID基础下的自动控制系统的工作原理

无接触射频识别技术，顾名思义，是一种非接触式自动识别的技术，通过发射的射频信号来对目标对象进行自动识别同时获得有效数据，整个识别过程不需要人工操作，方便快捷，可以运用于任何恶劣的环境当中。它主要由每辆车上装备的三个有源与线的电子标签、装货场地的两个有源阅读器与卸货场地的三个有源阅读器组成。通过电子标签和阅读器之间的无接触射频技术来使信息得到传递。在这个组成当中，有源有线的电子标签的工作是被动的，它对读写器发出的信号进行实时接收，并在收到有效的命令时将相关信息做出标签，一般来说，有源有线电子标签的识别距离在1.5米；而有源阅读器的工作则是主动化的，它主动地将信号发送给标签。有源阅读器具有传输之前自动进行信道清理的功能，在独特的防冲突的机制下，能让读写器一次性读取二百张标签，其的识别距离为4.5米，在读写器的有效识别范围以内以每秒56米的速度移动时读写器便能进行稳定的识别。这个系统主要由ECP供电，当车组运行的速度不超过2MPH并且ECP处在转换状态下时，或者在当货场轨道旁边的有源阅读器搜寻到电子标签的新标时，控制系统便自动接通电源开始工作。

1.2 RFID基础下的机车遥控自动控制系统的工作原理

机车遥控自动控制技术基础是由每辆车上的智能控制器及信号处理器、两端顶盖的开闭结构的摇杆上以及每一个底门的旋转驱动器中的RF传感器组成。智能控制器的作用是给智能控制系统供电并传递信息给机车；信号处理器通过内部的微处理器对该车的传感器信息进行处理并传输给智能控制器；RF传感器是一种低功率的传感器，它在装车前对每一个传感器载入可以代表其身份的唯一的序列号以及位置信息。整个系统由列车总线电源来完成供电。机车在装卸货的场地通过机车遥控技术给每辆车发送开顶盖和关顶盖的指令，从而控制每个车辆的电磁阀通断。

2 自动控制技术在铁路漏斗车设备中的应用意义

基于无接触射频识别技术的自动控制技术在车辆进入或驶出装货区和卸货区时，系统的顶盖、底门会自动打开或关闭，从而对动态的车辆进行准确的定位。它可以通过预先设置好的程序来操作底门的开关，方式比较灵活，并且在货场轨道的两旁都设置了阅读器，满足了车辆的掉头连挂、随意编组等。其电源只有在装卸区才接通，可以有效地对误动作进行防止。同时，车载的自动控制系统可以同装货场中装料斗的控制系统实现信息的交换、相互协调。而机车遥控自动控制技术中的RF传感器安装方便且维修简捷，整体的系统布局很简洁，同时对独立充电系统以及专用电源的采用，有效地满足了整个智能系统的电能需求。

自动控制技术整个地面配套设施较为简洁，在环保的同时也降低了运输的成本，另外，自动控制技术的运用，也使操作人员能远离恶劣的装卸工作现场，确保了技术人员的人身安全。

3 总结

综上所述，随着电子计算机技术等高新技术的快速发展，自动控制技术的水平也越来越高，应用日益广泛，作用也愈加重要。在铁路漏斗车设备中使用自动控制技术，可以提高整个装卸作业的机械化、自动化程度，并且可以有效地提高卸货的效率，具有十分重要的意义。我们应当大力推广自动控制技术在铁路漏斗车设备中的科学运用，根据实际情况综合使用自动控制技术当中的各项技术，并在使用过程当中进行不断地改进，从而保证铁路的货运能够更加高效地进行。

参考文献

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[4]曹桂均.编组站综合自动化系统控制技术及其扩展应用的研究[D].中国铁道科学研究院，2013.

作者简介

刘峥，男，湖南浏阳人。硕士学位。现为湖南工业职业技术学院讲师。研究方向为自动控制技术。

作者单位

湖南工业职业技术学院 湖南省长沙市 410208

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