結(jié)合實際,談談地磅計重收費設備選型及對高速公路的影響。

1.概述

隨著交通部《關于收費公路試行計重收費的指導意見》的發(fā)布， 我國各省、市、自治區(qū)的高速公路，普遍采用了貨車計重收費的形 式。其中計重設備是影響計重收費系統(tǒng)的關鍵性因素，計重設備的 準確性和可靠性,直接關系著計重收費的公平、順利實施。

同時,計重收費運用經(jīng)濟手段來遏制超限超載運輸行為，對于 嚴重超限運輸?shù)能囕v也起到了較好的遏制作用。而高速公路實施計 重收費后，有些貨車司機受經(jīng)濟利益的驅(qū)使,采取各種手段違規(guī)過 秤來減輕車輛稱重的重量，以達到偷逃車輛通行費目的。

2.系統(tǒng)分類

在動態(tài)稱重系統(tǒng)中，起著決定性的關鍵技術(shù)有兩個,一個是稱 重傳感器的硬件技術(shù)；另一個是基于對系統(tǒng)產(chǎn)生的軸重信號進行處 理的軟件技術(shù)。因此,選擇合適的傳感器和采用合適的算法不僅可 以有效的提高動態(tài)稱重的精度,減少工程造價,而且能夠有效的解 決作弊問題。

目前在車輛動態(tài)計重系統(tǒng)中，常用的傳感器主要有電阻應變 式、壓電石英式和光纖式。

車輛動態(tài)稱重的主要方式有幾種輪計量、軸計量、軸組計量、 整車計量方式。

動態(tài)稱重式分類,也是按照不同的傳感器來分類的：a.輪計量方 式：壓電石英式稱重系統(tǒng)、彎板式稱重系統(tǒng):b.軸計量方式：單秤臺 稱重系統(tǒng)、雙體式稱重系統(tǒng)；:.整車計量方式整車式稱重系統(tǒng)。

3.技術(shù)性能比較

3.1石英式稱重系統(tǒng)-輪計量。石英式稱重系統(tǒng)的計重傳感器 采用石英晶體傳感器,利用石英晶體的壓電效應、扭轉(zhuǎn)效應、特性效 應進行檢測。其是將石英元件置于高張度輕型鋁合金中空型材內(nèi)， 并對水平壓力進行隔離，只采集縱向壓力，從而保證采集數(shù)據(jù)的實 用性,提高采集數(shù)據(jù)的真實性和檢測精度。

優(yōu)勢：.溫度影響小,季節(jié)更換不需要對系統(tǒng)進行標定；.開挖 量小,施工周期最短,交通影響最低;C.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，整體式秤臺， 稱重設備免維護；.石英晶體傳感器對時間穩(wěn)定性極好，不需要或 很少需要重復校準。

劣勢及問題：.低速度段稱量準確性差：對速度小于5km/h的車 輛，無法進行精確稱重；.在變速情況下的準確性差；.車輛不規(guī)范 行駛時的準確性差；因為石英傳感器較窄,在車輛進行S型、跳秤等 行駛狀態(tài)時,稱重結(jié)果的誤差范圍,會引起大量客戶投述等爭議。

3.2彎板式稱重系統(tǒng)-輪計量。彎板式稱重系統(tǒng)利用彎曲變形 原理設計,感知輪胎對彎板的壓力變化,其稱重本原理為電阻應變 式傳感器,創(chuàng)新性在于把傳感器與承載體合二為一。

優(yōu)勢：.開挖量小,施工周期短；.整體式秤臺，秤臺設備免維 護；.其稱重精度可以達到國標5級,檢定精度：± 2.5% ;使用精度： ± 5%。

劣勢及問題：.長期壽命和穩(wěn)定性差：由于彎板式稱重系統(tǒng)是整 體式秤臺，無機械結(jié)構(gòu),車輛的沖擊直接作用到傳感器上,長時間連 續(xù)的沖擊會使彎板的形變恢復時間變長,使稱重精度下降,穩(wěn)定性 不高。b.維護成本高由于采用整體式的結(jié)構(gòu)，如需要更換傳感器， 則必須更換整個秤臺,費用較高。c.車輛不規(guī)范行駛時的準確性差。

3.3單秤臺式稱重系統(tǒng)-軸計量。單秤臺式稱重系統(tǒng)秤體寬度 0.7-0.9米,采用4只傳感器,作為最早期的動態(tài)稱重形式之一。

優(yōu)勢：.稱重精度滿足基本要求。動態(tài)稱重精度0-20Km/h勻速 動態(tài)稱重誤差：《± 2.5% (國標5級。b.成本較低,施工周期較短，維護量在可接受范圍內(nèi)。

劣勢：.對于精度要求較高的場合無法使用。b.防作弊只能依靠 軟件算法補償方式,對S型、點剎、跳秤等各種作弊形式都無法完全 屏蔽。

3.4雙體式稱重系統(tǒng)-軸計量。雙體式稱重系統(tǒng)是為了解決單 秤臺的稱重精度低和防作弊差的問題而推出的。該系統(tǒng)的臺面寬度 為1.6m左右，為單秤臺的2倍,增加了有效稱重距離，采集信號更 豐富，提高了稱重精度，同時加寬臺面，對于跳秤、S型等防作弊形 式具備硬件免疫能力。

優(yōu)勢：.整車總重量動態(tài)準確度等級2級,誤差《± 1%。b.優(yōu)秀 的防作弊性能，自身結(jié)構(gòu)完全屏蔽跳秤和S型，部分屏蔽點剎和支 千斤。

劣勢及問題：.傳感器數(shù)量增多，秤體材料加大，成本大于單秤 臺。b.對于點剎和支千斤的防作弊效果一般。c.維護量大于單秤臺。

3.5整車式稱重系統(tǒng)-整車計量。動態(tài)整車式稱重系統(tǒng)既具有 靜態(tài)秤高精度,又能保持動態(tài)秤高效率的計重產(chǎn)品。

優(yōu)點：.有效稱重區(qū)域18-24米,具備超高的稱重精度。動態(tài)精 度指標：在達到Q/HDWQJ 001-2010的現(xiàn)場安裝要求，車速《 15km/h的情況下,準確度等級為0.5級。b.完美的防作弊效果。由于 車輛自身重量完全處于秤體上,無法進行任何有效的作弊手段。

劣勢及問題：a.設備及施工成本高。在現(xiàn)有稱重形式中，秤體寬 度最大,傳感器個數(shù)最多。b.維護量大。特別是北方地區(qū)的冰凍清秤 情況下。c.安裝周期較長,對地面的破壞大。d.對收費廣場要求高。e. 對雷電、冬季防滑的安全系數(shù)低。

4.稱重精度對比(表1)

隨著秤臺寬度的變大,稱重次數(shù)的減少,測量精度在逐步提高。

5.防作弊效果(表2)

總之，只有在工作中勇于探索、不斷創(chuàng)新，提升計重收費系統(tǒng) 的設備管理水平,加大對違法違規(guī)車輛的執(zhí)法力度,提高突發(fā)事件 的預防和應對能力，方能保證高速公路計重收費工作順利實行。