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高速公路計重收費動態稱重系統解決方案
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高速公路計重收費動態稱重系統解決方案

高速公路計重收費動態稱重系統解決方案

【摘要】

  隨著高速公路計重收費和治理超載工作的不斷深入,動態稱重系統在高速公路計重收費中得到了越來越廣泛的應用。目前國內在研發動態稱重系統時,由于缺乏對影響動態稱重系統的各種因素系統分析的經驗,因此動態稱重系統在實際應用中,動態稱重精度偏低,尤其當車輛通行速度較高時,動態稱重誤差更大,測量精度達不到要求。因此動態稱重系統測量精度是高速公路計重收費和治理超載應用中的主要問題。日月科技發展集團是國內最早從事衡器研發生產的高新技術企業,我們經過多年的實踐,可為您提供最佳汽車衡及其外圍控制系統的全套解決方案。

  【關鍵詞:高速公路、動態稱重、秤臺、輪軸檢測器、車輛分離器、檢測線圈】

1.系統分類

  動態稱重系統按照應用的傳感器類型不同可分為:彎板動態稱重系統,壓電傳感器動態稱重系統。

  (1)彎板動態稱重系統利用底面貼有應變片的金屬板稱重。當車輛通過彎板時,系統測量出應變傳感器產生的應變力,由此計算出動態重量值,然后預測出車輛的真實軸重。利用彎板進行測量,靜態重量用動態載重和校準參數估計得到,校準參數由一些影響因素決定,如車速和路面,它們在估計靜態載重時用到。

  (2)壓電式動態稱重系統用壓力傳感器來檢測由軸重給傳感器的壓力而引起的電壓變化,測量軸重。當車輛通過壓力傳感器時,系統記錄傳感器的電壓變化并計算動態載重。靜態載重用動態載重和校準參數估計得到。在車輛高速行駛下測量車輛的軸重,因為傳感器的寬度很小,所以當車輪經過條狀傳感器時,無論車速多少,雖然采集時間不同,但是對于所有車輛均采集到輪胎觸地長度的信息,并且從傳感器輸出的完整信號組成了軸重的估計值。

2.系統構成

  目前使用的收費車道上設置的動態稱重系統通常由五部分構成,包括動態稱重秤臺,輪軸檢測器,車輛分離器,檢測線圈(可選)和數據控制柜組成,對載貨車輛進行檢測計量,能準確地測出軸重、軸數、車輛總重、車速、通過時間等信息。

  (1)動態稱重平臺,這是計重收費系統的關鍵系統,用于在車輛行駛狀態下測量各軸軸重和車貨總重。

  (2)車輛分離器,用于區分相鄰的兩輛車,提供一筆完整業務的開始和結束信號。

  (3)輪軸識別器由按一定間隔排列的傳感器、數據采集器組成。采用線陣式布設在秤臺前方單側,用來檢測駛過稱重檢測區域內車輛各軸的輪胎寬,同時與稱重檢測秤臺配合完成聯軸類型的識別。(4)數據控制柜用于接受、處理各種檢測系統的信號和數據,并將車輛重量和車型等處理結果上傳收費系統計算機。

  (5)環形線圈:環形線圈檢測器由三部分組成:埋設在路面下的環形線圈傳感器、信號檢測處理單元(包括檢測信號放大單元、數據處理單元和通信接口)及饋線。主要是防止行人遮擋光柵而觸發系統工作、檢測車輛倒車情況、大霧等極端惡劣天氣下代替光柵進行車輛分離;

3.系統工作原理

  車輛馳入收費車道后,其輪軸低速依次通過鋪設在車道路面中的環形線圈、輪軸識別器、稱重平臺、紅外線車輛分離器。輪軸識別器檢測駛過稱重檢測區域內車輛各軸的輪胎寬,判斷出單雙胎信息,稱重秤臺下傳感器將檢測出每軸軸重信息等稱重信號,車輛分離器可準確判別車輛是否完全通過。當車輛完全離開后,控制柜處理來自稱重系統車輛稱重信號形成的一個整車稱重信息,這些信息包括車輛的軸型、軸重、聯軸信息、每軸的胎數、聯軸重量、軸距、速度、總重。并通過數據接口將整車的稱重信息傳輸到收費車道計算機,收費車道計算機根據所得到信息數據計算出車輛的通行費。

  從以上整個工作原理可以看出,在聯網收費情況下,稱重系統的稱重精度和車型判別是否正確,將直接影響了通行費的收取。其動態計重的準確性不僅與設備自身各個組成部分,包括軟硬件設計的精度有關,并且與動態稱重系統的安裝調試、車道上被測量車輛的行駛狀態等因素有關。

4.功能特點

  (1)稱臺采用獨特的防沖擊和邏輯識別技術,可有效抵抗頻繁沖擊確保動態稱重精度和使用壽命,并能正確處理車輛在稱重時啟動、剎車、倒車等復雜行駛狀態以應對車輛惡意作弊行為。

  (2)箱梁型稱臺采用四支20t高品質稱重傳感器,承載容量達80t,結合稱重臺的箱型梁結構,可抵抗重載車輛長期頻繁地碾壓。采用淺基坑安裝,具有防塵功能,維護量小,維護工作簡便易行

  (3)彎板式稱臺采用高強度合金鋼彈性體,耐沖擊、壽命長,特殊密封防止積水的侵蝕;安裝方便對路面破壞小。

  (4)紅外光幕采用國際知名廠商的產品,窗口玻璃自動加熱,溫、濕度自動控制,防凝露、防結霜。

5.技術指標

  (1)動靜態稱重系統具有靜態動態稱重功能:靜態稱重為手動,動態稱重為自動。動態模式也可用于靜態稱重。

  (2)單軸稱重范圍:2000~30000㎏

  (3)分 辨 率:10㎏

  (4)過載能力:150%

  (5)靜態稱重準確度: Ⅲ級

  (6)動態稱重準確度:車貨總質量4t~80t,車速≤5km/h勻速,動態稱重準確度為國際標準2級。

6.系統應用框圖

  

高速公路計重收費動態稱重系統解決方案

 

7.系統工作流程圖

  

高速公路計重收費動態稱重系統解決方案

 

8.軟件功能介紹

  

高速公路計重收費動態稱重系統解決方案

 

  系統基于網絡數據傳輸方式,入口、出口和信息中心通過網絡進行信息傳輸,收費軟件與動態庫的數據交換。

  

高速公路計重收費動態稱重系統解決方案

 

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