高速公路计重收费系统及设备选型

  仪器信息网 ·  2009-07-01 21:40  ·  26698 次点击
计重收费系统主要由称重仪(含传感器、称重处理器)、轮胎识别器、红外车辆分离器、线圈、处理软件等组成。
计重收费的基本功能
能对静态或中低速(0~40km)通过的车辆自动进行称重,动态称重和静态称重可以自动转换;
能对车辆进行自动分离,能完全消除跟车现象,并能区别半挂车、全挂车、单车;能基本区分不同的车型;
能按超限车辆判别标准的要求设备超限重量限值,并可自由调整,能判别车辆是否超限;
能自动处理称重流程;
能行成完整的车辆称重信息,包括车辆的轴重、轴组重、联轴、联轴重、整车重、轴型、轴距、轮数、轮胎宽度、车型、时间等信息。
能通过标准开放的数据接口安全可靠的将收费数据传输给车道计算机,具备数据缓存功能,称重数据与车辆一一对应;
能对各种有意或无意的不规则行驶状态如S行驶、倒车、侧边行驶、加减速、振动等进行正确称重;
适应室外全天候工作,适应风、雨、雪、雾、飞鸟、沙尘、冷、热、干、潮、电磁干扰、雷等各种恶劣环境,施工及日常维护简单方便,具备故障应急处理措施;
系统应具有良好的开放性和兼容性,易于扩展升级。
计重收费设备选型
1称重仪
用于对进入收费车道的车辆轴重的检测,是计重收费的核心部件,而称重传感器则是称重仪的心脏,它的性能在很大程度上决定了称重仪的准确性和稳定性,目前传感器的种类主要有:石英式、弯板式、力变换式、桥式、电阻(电容)式、压电式、光纤式等,其中前四种代表当今的主流产品,下面就对前四种传感器的主要优点进行简单的介绍,以供选型参考之用。
石英式:线性好,无信号漂移,标定费用较低,能较好的隔离水平方向作用力,精度比较高,灵敏高、一致性好,几乎不受温度及车轮驶过位置影响,稳定可靠,寿命长,路面开挖少,无需排水设施,安装简单方便。
弯板式:采用整理式传感器,无机械结构,免维护,不受侧向剪切力影响,能通过数学模型及科学的采样模式等手段对车辆墩称(车轴小半部分压在称台上)进行正确称重,精度高,对路面破坏小,具有较强的抗冲击力,安装比较简单,免维护,排水要求低。
力变换式:较强的抗震动、电磁干扰能力,长期稳定性好,良好的过载能力,传感器内无电子元器件,具有强有力的水平限位装置和阻尼吸收振动性能,工作可靠,寿命长。
桥式:采用钢球传力结构,具备良好的自恢复力矩,在任何情况下都能保证垂直方向受力,稳定性和重复性高,抗冲击及抗侧向力性能良好,三重封闭,适合长期在湿温条件下工作。
一般而言,传感器的量程越接近分配到每个传感器的荷载,传感器称量的准确度越高,但在实际应用时,由于加在传感器上的荷载除被称物外,还存在称体自重、偏载及振动冲击等载荷。所以传感器的量程选择可以依据其量程、选用的个数,秤体的自重、可能产生的最大偏载及动载等因素综合考虑,根据经验,传感器工作的其量程的20%~30%时,性能和寿命都会有很大的提升。
称重仪的精度是衡量称重仪优劣的一个很关键的性能指标,称重仪的静态精度应达国际法制计量组织OIML4级和国家3级标准,动态精度应优于下表给出的参数:
其中:N*为静态称重值,置信度大于95%,
在选型时不能仅仅看厂家提供的精度参数,在必要的情况下应对其进行现场测试。
目前,由于各厂家的称重仪的尺寸都不太一样,所以选型时应结合现场条件进行考虑,根据对江苏省多条高速公路的调查显示,称重仪的故障率还是比较高的,所以在选型时要特别注意称重仪的故障率值。
在实际使用中,还存在车辆在不同的地方称重结果不一致的情况,这种情况轻则导致纠纷,重则造成社会对计重收费的不信任,不能充分体现计重收费的公平合理原则,所以要求设备称重一致性应小于≤±0.5%,标定方法应简单,标定次数也不宜过多,一般一年不要超过1次,称重仪的MTBF应大于25000小时;寿命在10年以上。

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