双秤台超限检测控制系统及其应用

　　1 前言

　　随着我国国民经济的飞速发展, 在公路上行驶的超载超限运输车辆逐年增多。为养护好公路, 保障公路安全畅通, 有必要对超载超限车辆进行管理, 超限检测和计重收费控制系统是一种行之有效的解决方案。该系统适用于各种类型的收费站、超载超限检测站, 其工作原理是通过传感器快速采集动态车辆的轴重, 利用轮胎识别器、红外光幕分离器和地感线圈等, 自动判断车型、分离车辆, 计算车辆总重, 判定车辆是否超限, 并将检测结果传输至收费管理系统。

　　2 系统组成

　　双秤台超限检测和计重收费控制系统结构如图所示: 主要包括双秤台动态轴重仪、轮胎识别器、光幕车辆分离器、感应线圈和中央控制器等几部分组成, 可以检测通过收费车道的车辆的各种相关数据, 获得包括轴重、总重、速度、车型、轴型等数据, 通过和预置的额定轴重、轴组重、总重等进行比较, 判断出该车是否超限, 同时将这些数据传送到收费计算机或控制中心, 完成上传、显示等功能.

　　其中秤台安装避开路面凝土板块接缝处,秤台边缘距接缝处距离≥400mm, 秤台台面和车道路面处于一个平面内, 相邻高差≤3mm。秤台基坑的承载标准不低于收费广场要求, 基坑作防渗水处理, 防止路面塌陷, 基坑基底经处理后的混凝土浇灌厚度≥300mm。秤台基坑及排水管道保证排水畅通、维护保养方便, 主排水管直径≥100mm。在排水管道出口处设置泄水槽和活动金属防鼠网。

　　3 关键技术及处理

　　3.1 双秤台动态轴重仪

　　目前, 在市场上应用的各类轴重仪中, 其结构形式多为单台面, 即只采用一个秤台组成轴重计量系统。但根据我们的试验以及国际上对此类衡器的检测, 单台面设计由于在原理上存在无法克服的限制,其计量精度无法满足日益迫切的公路计量要求, 因此, 我们提出了双台面的概念, 从根本上提高计量精度、稳定性与一致性。此结构是在以往的单台面轴重衡结构上进行了改进, 双台面一体化设计, 安装简单, 性能可靠, 提高了整体的计量精度。

　　在实际应用中, 由于车辆的种类、车辆的运行状态、车辆自身的机械结构和磨损情况、路面的平整度以及外界的环境等综合因素, 导致测量的结果与真实数据间存在很大的差异, 即存在很大的测量误差,根据我们的研究, 误差主要是由于路面的平整度、车辆通过时的加速度引起的。由于车辆的前后轴之间存在很大的跨距, 当使用单台面时, 车辆的前后轴在通过该台面的时刻, 由于位置的变动, 使得称出的重量与实际的重量存在着较大的误差, 我们称这种误差为转移误差。因此, 我们提出了双台面的概念。根据试验, 双台面结构能够极大地克服转移误差。