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幾種動(dòng)態(tài)地磅的比較與分析

通過比較幾種常見動(dòng)態(tài)地磅的計(jì)量性能、 防作弊功能、 性價(jià)比等方面要素, 分析其在高速公路計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)中各自的優(yōu)缺點(diǎn), 為高速公路業(yè)主單位計(jì)重設(shè)備選型提供參考。
全國高速公路計(jì)重收費(fèi)工作已開展 10 余年, 計(jì)重收費(fèi)技術(shù)在治理車輛超限超載、 保護(hù)公路橋梁安全等問題上體現(xiàn)出重要作用。 然而 “上有政策, 下有對策 ”,一些貨車司機(jī)在利益驅(qū)動(dòng)下針對各樣式動(dòng)態(tài)地磅的技術(shù)缺陷研究車輛過衡對策, 以車輛跳秤、 沖秤、 走 S形、 貼邊通過等手段逃避通行費(fèi)。 相應(yīng)地, 動(dòng)態(tài)地磅也在不斷進(jìn)行改進(jìn)以解決這些問題, 并提升自身性能。目前, 動(dòng)態(tài)地磅分為秤臺(tái)式、 雙秤臺(tái)式、 彎板式、 石英晶體式、 整車式等多種樣式, 其計(jì)量性能、 防作弊功能等方面不盡相同。 本文對常用的幾種動(dòng)態(tài)地磅的性能進(jìn)行比較, 并分析其適用性。
1.秤臺(tái)式動(dòng)態(tài)地磅
秤臺(tái)式地磅的稱重臺(tái)面四角與基礎(chǔ)之間由應(yīng)變式力傳感器連接, 工作原理是通過稱重臺(tái)面將車軸重量傳達(dá)到應(yīng)變傳感器, 顯示在稱重儀表上, 將車輛每一軸重量相加, 繼而得到車輛總重。 秤臺(tái)式地磅是計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)的第一代計(jì)重衡器, 由于生產(chǎn)廠家多、 技術(shù)成熟、價(jià)格低廉而被廣泛采用。
然而, 在多年的使用過程中, 針對秤臺(tái)式地磅研究出了很多逃避通行費(fèi)的方法, 如跳秤、 沖秤、 走 S形、 貼邊通過等方式。 加之秤臺(tái)和傳感器老化、 排水溝集水井日常維護(hù)不足、 稱重儀表所用為舊版芯片、 個(gè)別基礎(chǔ)的坡度受現(xiàn)場場地限制建設(shè)時(shí)就不符合要求等等因素, 導(dǎo)致其穩(wěn)定性波動(dòng)較大, 幾乎每次檢定都需調(diào)試,有部分動(dòng)態(tài)地磅甚至需更換稱重主板才能調(diào)試合格。盡管性價(jià)比很高, 但由于在防作弊方面存在的明顯問題,秤臺(tái)式地磅已不能完全滿足高速公路計(jì)重收費(fèi)的需求。
2.雙秤臺(tái)式動(dòng)態(tài)地磅
為從技術(shù)方面解決車輛跳秤、 走 S 形等作弊問題,第二代計(jì)重衡器應(yīng)運(yùn)而生。 雙秤臺(tái)式計(jì)重衡器就是其中的一個(gè)解決方案, 其工作原理與秤臺(tái)式相同, 但寬度幾乎是秤臺(tái)式的兩倍, 這就有效解決了過衡車輛跳秤、 走S 形的問題, 并且衡器計(jì)量性能和使用壽命均得到了提高, 在使用中得到了較高的評價(jià)。 雙秤臺(tái)式計(jì)重衡器對于類似于車輛貼邊通過、 反復(fù)倒車之類逃避通行費(fèi)的問題仍未能解決, 在防作弊方面還存在不足。
3.彎板式動(dòng)態(tài)地磅
彎板式計(jì)重衡器采用兩塊獨(dú)立整體彎板稱重傳感器交錯(cuò)布置方式, 在每個(gè)傳感器前方都安裝車輛分離器,在解決車輛走 S 形、 跳秤等常見作弊問題上甚至優(yōu)于雙秤臺(tái)式計(jì)重衡器。 這種計(jì)重衡器安裝快捷, 施工周期短, 對路面破壞很小, 安裝時(shí)不需要重做基礎(chǔ), 整套計(jì)重系統(tǒng)只需三天左右即可開放車道, 適用于已開通的收費(fèi)車道。 彎板式計(jì)重衡器不能覆蓋整個(gè)車道, 且對傳感器周圍路況要求高, 車輛貼邊通過或路面有破損會(huì)導(dǎo)致稱重誤差較大。
4.石英晶體式動(dòng)態(tài)地磅
石英晶體式計(jì)重衡器基于壓電原理, 測量過程中不依靠傳感器形變, 并且石英硬度較高, 整體可視為剛性結(jié)構(gòu), 不存在老化和漂移 (包括時(shí)間漂移和溫度漂移)問題, 長期穩(wěn)定性好。 石英傳感器安裝時(shí)開挖量更小、施工周期短, 而且使用時(shí)響應(yīng)快, 應(yīng)用速度范圍寬, 在高速度段計(jì)量準(zhǔn)確度高, 有效彌補(bǔ)了前幾種計(jì)重衡器在高速度段稱重準(zhǔn)確度下降的不足。
石英晶體式計(jì)重衡器的劣勢在于其設(shè)計(jì)要求將石英傳感器一次性封裝于路面中, 與路面形成一個(gè)平齊的整體。 這對傳感器預(yù)埋過程中使用的材料、 安裝工藝以及路面質(zhì)量要求非常高, 一旦傳感器周圍路面出現(xiàn)開裂、破損或沉降等現(xiàn)象, 將會(huì)導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)產(chǎn)生巨大誤差。另外, 由于石英傳感器寬度較窄, 相較于秤臺(tái)式地磅, 車輛前軸更易于跳過, 并且車輛在低速或是 “走走停停” 狀態(tài)下 (車輛排隊(duì)通過收費(fèi)站和司機(jī)故意為之均有可能) 通過傳感器時(shí)亦會(huì)產(chǎn)生較大誤差。
5.整車式動(dòng)態(tài)地磅
整車式計(jì)重衡器秤體包括多個(gè)稱重臺(tái)面, 相鄰臺(tái)面采用搭接方式連接, 使秤臺(tái)能夠被穩(wěn)定支撐, 多個(gè)稱重臺(tái)面既相互獨(dú)立又連成一體。 秤體有限位保護(hù), 能夠防止因劇烈沖擊導(dǎo)致的稱重臺(tái)面橫向或縱向產(chǎn)生位移, 從而保證計(jì)重設(shè)備正常使用, 其動(dòng)態(tài)稱量誤差可控制在±0.5%之內(nèi), 是所有動(dòng)態(tài)汽車衡中準(zhǔn)確度最高的。 整車式計(jì)重衡器技術(shù)和原理基于秤臺(tái)式發(fā)展而來, 技術(shù)成熟、故障率低及維護(hù)費(fèi)用低也是高速公路業(yè)主單位在其開挖量大、 價(jià)格略高的情況下仍然采用的原因。
由于整車式計(jì)重衡器稱重臺(tái)面長達(dá) 18 m 或以上, 能夠完全解決之前計(jì)重衡器上可能出現(xiàn)的跳秤、 走 S 形、貼邊、 沖秤急剎車等問題, 并且可以同時(shí)承載多輛車,對每輛車稱重進(jìn)行合理分離, 保證收費(fèi)站車輛通過效率。
整車式計(jì)重衡器已向小開挖量、 短秤臺(tái)方向發(fā)展,將在保持自身多項(xiàng)優(yōu)勢的前提下, 開發(fā)出 12 m、 6 m 乃至長度更短、 性價(jià)比更高的產(chǎn)品。
6.結(jié)束語
通過比較幾種高速公路常用的計(jì)重衡器可以看出,從高速公路計(jì)重收費(fèi)系統(tǒng)運(yùn)行至今所用的第一代秤臺(tái)式計(jì)重衡器已滿足不了高速公路業(yè)主單位的需求, 正在也必將退出歷史舞臺(tái)。 第二代計(jì)重衡器以其各自的優(yōu)勢均在市場中占有一席之地, 同時(shí)又都表現(xiàn)出一些不能完全勝任的方面。 隨著科學(xué)進(jìn)步、 技術(shù)創(chuàng)新, 在不遠(yuǎn)的將來一定會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)定性、 性價(jià)比、 防作弊等等方面都更優(yōu)異的新一代計(jì)重衡器,以適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。
綜合考慮目前各種常用計(jì)重衡器的性能特點(diǎn),筆者以為, 整車式計(jì)重衡器盡管價(jià)格略高, 卻在計(jì)量性能和防作弊性能上獨(dú)占鰲頭, 可為高速公路業(yè)主單位廣泛采用。
 
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