计重收费设备从2000年在宣大高速、天津彩虹大桥试验成功后,于2002年在江苏等地大面积应用于公路计重收费,截至目前有1O多年时间了.计重收费设备是一种安装在高速公路出入口收费车道或开放式收费站收费车道的称重设备.它对通行车辆进行称重,对载货车辆按计重收费方式收取通行费.它是基于治理超载保护路面而研究产生的,是通过经济手段治理超载运输遏制对道路破坏性使用的严重超载运输的一种有效办法.计重设备是计重收费系统的重要组成部分,其称重系统的准确性和可靠性,直接关系到计重收费的公平和顺利实施.随着高速公路计重设备应用的深入,使用要求的提高,在与货车司机不断规避少交通行费的博弈中,计重设备也不断发展.本文就目前高速公路使用的4种主要计重设备进行分析探讨,为计重设备选型作参考.
1计重系统构成及原理
你听寂寞在唱歌1．1计重系统的构成
计重系统主要由称重仪含传感器、称重处理器、车辆分离器、轮胎识别器、地感线圈、控制柜组成.
布加迪威龙标志1计重传感器：主要完成车轴的称重、速度检测、轴型判断等工作.
2车辆分离器：用来进行车辆的分离及提供开始、结束等信号.
3轮胎识别器：主要用来检测通过车辆每轴的轮胎数.
做梦梦见拉屎4地感线圈：主要用来完成测速、倒车的检测,并与红外线分离器一起对车辆以外的物体或人通过时进行判断,以减少对车辆判断的出错.
5控制柜：处理计重传感器和线圈送来的信息,经过分析和处理得出车辆的载荷信息.
1．2系统工作原理
车辆驶入收费车道,其轮轴依次压过铺设在车道路面中的地感线圈、计重传感器、车辆分离器、轮轴识别器,计重传感器将检测出每轴轴重、轴型单轴、联轴,轮胎识别器将检测出轮胎类型单双胎信息,车辆分离器可准确判别车辆是否完全通过.当车辆完全离开后,控制处理器将称重结果、车型判别结果等信息传输到车道收费计算机.车道收费计算机依据计重收费费率对车辆实行计重收费,并将车辆的载重信息和应交纳的金额显示在计重显示屏上.从整个工作原理可以看出,计重传感器是计重收费系统的关键设备,计重传感器的称重精度、稳定性将直接影响到计重收费系统的称重精度.
1．3计重传感器介绍
威海旅游景点介绍动态称重技术经过30多年的发展,各个不同的厂商开发了不同的技术来进行动态称重,因而也出现了各种不同种类的传感器,根据原理不同通常有：称台式传感器、弯板式传感器、石英式压电传感器、电容式传感器、共聚化合物传感器等.目前,高速公路动态计重设备主要应用了前3种传感器.
1称台式传感器.称台式传感器由称重平台、压力传感器组成,简称“称台式传感器”带有独立的压力传感器或剪切式压力传感器的平台,是通过称重平台将轴载压力传递到压力传感器上,进行称量.这种称重平台形式在传统的地磅中得到了广泛应用,但由于有过多的机械结构,因而在动态称量过程中,车辆的动态行驶产生的不均匀交变冲击容易损坏平台,目前在高速公路中的低速称重中有广泛应用.
2弯板式传感器.弯板式传感器是一种应变式传感器,利用集成在内部的应变片网,根据称重板受压后产生形变的原理进行测量.弯板传感器是由在内部集成了应变片网的金属板构成,为防止长期潮湿渗透和腐蚀,传感器表面覆盖一层高温硫化橡胶.可以完整地纪录轮胎的压力信号,真实地测量轮载值.目前在高速公路中的高速、低速称重中有广泛应用.
3石英式压电传感器.石英式传感器是利用石英的压电效应进行测量的.压力使石英晶体产生变化,因而产生和压力成对应关系的电势.石英传感器是一种新型的传感器,也属于条形传感器一类.英式计重传感器长度一般有0.75m、1m、1.5m、1.75m、2m共5种,宽度为50mm,高度为44mm.石英传感器不能一次完整地测量出轮载,而是通过积分累加进行计算的,石英传感器的温漂极小,没有“鬼轴’’现象,低速、高速状态下均可进行称量,同时石英的物理特性稳定,其灵敏度随时间变化较小.
2目前高速公路4种计重设备比较
目前在全国实行了计重收费的省份,计重传感器主要用了称台式和弯板式、石英压电传感器3种,其对应的计重设备主要有传统的称台式计重设备、新兴的弯板式计重设备、石英式计重设备、薄板式计重设备由弯板式传感器发展而成,其它传感器的计重设备用于高速公路计重收费方面较少,下面从发展应用、计重准确度、安装、处理复杂行驶能力、设备维护、设备价格等方面进行比较分析.
2．1发展应用
称台式计重设备由传统的汽车衡发展演变而来,是由静态称重发展为低速动态称重.从2000年在宣大高速、天津彩虹大桥试验成功后,有10年时间了.这种称台式计重设备在高速公路得到了广泛应用.计重设备作为计量器具,国际法规制计量组织和国家动态轴计量标准要求车辆匀速而平稳通过,而在实际计重收费中,货车为了减轻重量,少交通行费而采取不正常的行驶方法.为了杜绝这些不正常的行驶方法,随着传感器的发展引用,近几年,成功发展应用了弯板式计重设备、石英式计重设备、薄板式计重设备.这3种计重设备应用时间不长,但市场应用前景好.
2．2计重设备的计重准确度
从各个计重设备生产厂家对计重设备提供的鉴定技术指标上可知：
1称台式计重设备,车辆匀速行驶速度在O-15km／h,采用直接测量方式,计重误差在一2．5％～2．5％,置信度100％,长期稳定性相对较差.
2弯板式计重设备,车辆行驶速度在0-50km／h,采用直接测量方式,计重误差在一3％～3％,置信度100％,长期稳定性好.
3石英式计重设备,车辆行驶速度在5～50km／h,采用间接测量方式,计重误差在一5％～5％,置信度95％,长期稳定性好.
4薄板式计重设备,车辆行驶速度在0～40km／h,采用直接测量方式,计重误差在一2．5％～2．5％,置信度100％,长期稳定性好.
2．3安装条件及安装方式
1称台式计重设备称重平台,对路面的水平度要求高,平整度要求也高,同时因为称台式计重设备当较深的基坑灌水时,将影响称重精度,要求其排水管道出口一般低于收费广场排水沟底,还需及时排除基坑内积水.施工安装时,对路面破坏大,在路面上必须开挖较深的基坑深70~80cm,挖方量达6m,多,并加固基础,在将框架用混凝土固定在路面中后,混凝土需凝固和养生,才可安装称重平台.称重平台的安装需7天,1套称重系统的施工周期需20天左右,对已通车收费的车道影响较大.
2弯板式计重设备称重平台,对路面要求不高,本身有防水设计,加上是浅层安装,因此对排水要求较低.可以沿地面安装,施工周期短,约1天.对路面破坏小,安装时不需重做基础,只在路面
切割宽60cm、深5～6cm的基坑,挖方量小于1m,,用专用胶将支撑底板和路面浇注为一体,12h后专用胶即完全固化,将弯板安装在支撑板上即可,t套称重系统安装期约为1周,适合已通车收费的车道.
3石英式计重设备称重平台,无防水要求,平整度要求不高.石英传感器的安装是采取直接埋入路面的方式,开挖深度仅50mm,宽度70mm,不破坏路面结构,开挖量小,施工期最短,不到1天.1套称重系统安装期不到1周.
4薄板式计重设备称重平台,对路面要求也不高,本身也有防水设计,加上是浅层安装,因此对排水要求较低.可以沿地面安装,两块薄板交错埋设,对路面破坏小,安装时不需重做基础,只在路面切割宽约65cm、深约8cm的基坑,挖方量小于1m3,施工周期短,小于1天.1套称重系统安装期约为1周.
2．4处理复杂行驶程度
计重设备称重标准要求,车辆在低速状态下,应匀速平稳通过,才能保证称重精度.但车辆实际称重情况下有各种不规则行驶行为减轻了称重重量.
1称台式计重设备.作为传统的动态轴计重设备,对车辆以下不规则行驶行为的计重误差大.
1车辆快速通过时误差大.因为称台的间隙、称重时称台的变形等都是造成误差的原因.
2点刹车／急加速称重误差大.由于称台受冲击变形大,牵引力或刹车不能及时由限位抵消,产生翻转力叠加在重力上产生误差.
3S形行驶导致丢轴,特别是超宽车道.
插件怎么安装4跳称,利用车辆自身特点,使第一轴过称时减轻重量.
5垫钢板减轻重量.由于过秤地点与收费亭较远,而垫钢板又在夜间操作,第一轴不垫,从第二轴以后开始垫,不容易被发现.货车从第二轴起车轮一侧从钢板上通过,重量流失应在4O％.
6冲称.当车辆速度超过计重传感器使用速度时,误差必然会出现.
2弯板式计重设备.弯板式计重设备的弯板式传感器,承载宽度一般为50cm,能整体称量轮重,但只有中间的20cm才是有效的.对特殊行驶的处理能力稍差,低速精度稍差,高速稳定性好.
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3石英式计重设备.目前石英晶体传感器的长度有0．75m、lm、1．5m、1．75m、2m共5个规格,可以根据车道宽度选择传感器长度组合方案,完全覆盖整个车道宽度,系统能有效防止目前常见的快速通过计重平台、稳称、不完全倒车、跳称、垫钢板和走“s”等逃费行为.但其传感器承载宽度仅几厘米,任何时刻的轴重都无法全部加在承载轴上,重量是通过估计／预测得出,当速度接近0时,更难测准.高速稳定性好.
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