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弯板称重技术在计重收费系统中的应用特点

2020-04-10 12:00:00

    计重收费是通过对车辆的轴/轴组重量进行精准称量,并依据交通部的超限车辆管理办法计算出车辆实际应该缴纳的费用。

    1.技术难点

    1.1 动态称重设备的精准度由于根据车辆的轴重/轴组重及总重进行收费,所以设备必须要有较高的精度才能体现公平的原则。国内动态称重技术起步较晚,目前基本都是采用比较容易达到较高精度的传统机械式机构称重平台。

    1.2 收费站的车流量较大,对称重设备有的要求较高在一个车流量较大的收费站,一个车道一天最多可通过3000-4000辆。这样,一年该车道最多可通过150万辆车。以一套设备预计使用8年计算,需要抵抗1200万辆汽车的冲击。这对称重设备提出了极高的要求,机械结构称重传感装置一般在反复冲击下很难保证这么长的使用寿命。

    1.3 收费站的车辆行驶情况极为复杂,车辆排队、高速通过、刹车、加速等现象极为普遍这些现象给称重设备带来了两个技术难点:一是车辆行驶状态对称重结果有较大的影响。国内设备一般是采用低速称重设备(速度范围为0~1Okm/h),在车辆速度较高或有加减速时无法获得准确的称量结果。二是车辆行驶时的加减速会对称重设备造成较大的冲击力,机械式结构的称重设备在这些冲击力的影响下寿命会急剧缩短。

    1.4 收费站的环境比较恶劣。称重设备一般安装在收费大棚以外,因此,车辆尾气、风、霜、雨、雾、污物、杂物等都会加速称重设备的腐蚀。机械式结构称重设备一般采用钢材作为主要原材料,对其防腐措施必须加强,需要经常进行表面的防腐处理,这会对交通造成较大的影响。

    1.5 在雨水较多的地区使用时,灰尘和雨水混合形成的淤泥有可能对称重设备的使用造成较大的影响机械式结构称重设备主称台和基础之间无法采取密封措施,雨水较多的使用环境下,很快就会在称台下面留存较多的淤泥,这对称重设备的影响极大,必须定期进行清理工作。一般机械式称重设备体积重量都较大,清理工作必须有大型吊装设备配合,这会影响收费站的正常工作,还大大增加了维护的资金投入。

    1.6 计重收费系统一般是在现有收费站基础上加以改造,对设备施工有较高的要求机械式称重设备由于必须有较大的力量传递装置,所以设备体积较大,基础深度一般在半米左右,开挖施工工作较大,而且设备一般需要采用钢筋混凝土施工,施工时间较长,施工费用较大。

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    2.采用弯板称重技术主要有以下技术原因

    2.1 采用弯板称重技术的高速称重设备在高速公路上的应用已经有了长时间,技术十分成熟,在其基础上进行少量设备调整即可满足计重收费系统的要求。弯板传感器具有高精度的特点,其精度可以完全满足计重收费的要求。

    2.2 弯板是一种整体式传感器,无机械式取力结构,车辆通过时完全从传感器上通过,车轮压力直接作用于传感器之上,因此有着极长的使用寿命,保持着使用近30年传感器仍处于良好特性曲线的世界纪录。其弯板传感器至今使用效果良好。

    2.3 弯板称重技术为高速称重技术,其使用速度范围为0~200km/h,在其基础上改进的中低速称重设备能较好的满足收费站使用环境技术要求。高速动态称重系统有着极宽的允许速度范围,对车辆各种行驶状态都进行了完善的修正。弯板传感器继承了高速称重系统的这一优点,并对其在低速使用环境下的精度进行了进一步提高,因而更适合在收费站环境下使用。此外,弯板式传感器的抗冲击特点也能更好的抵抗收费站各种行驶状态的车辆对称重设备的巨大冲击。以南京长江第二大桥为例,该桥为高速公路桥,在称重设备安装的位置车辆速度一般保持在时速80km/h左右,其对称重设备的冲击是极大的,这也证明了弯板称重技术可以更好地适用于收费站的使用环境。

    2.4 弯板外层采用硫化橡胶完全密封,这是机械式称重设备难以比拟的,有着极高的抗腐蚀特性。弯板传感器极宽的温度范围也完全可以满足收费站的使用环境,在国内外都有恶劣使用环境下成功的案例。

    2.5 弯板传感器为整体式传感器,设备为全密封安装,完全杜绝了因淤泥对设备正常使用的干扰。传感器(传感装置)可以免维护,大大降低了设备的维护费用。

    2.6 弯板传感器的基础较浅,安装时只需在原有的路面开挖10cm深的安装槽,施工简便、快捷,并且在以后的路面维修时施工方便,成本较低。


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