轴组式计重设备产品技术方案
山西国强高科股份有限公司
2017年1月13日
目录
1、概述 (2)
2、系统构成 (2)
3、工作原理 (3)
3.1轴组式计重系统工作流程原理 (3)
3.2轴组式计重系统动态精度测量原理 (4)
3.3系统在连续跟车情况下称重车辆分离 (5)
4、主要设备性能及技术参数 (6)
4.1称重平台 (6)
4.2称重传感器 (8)
4.3称重控制器 (9)
4.4轮轴识别器 (10)
4.5红外车辆分离器 (13)
4.6检测线圈 (15)
4.7远程运维管理系统 (16)
5、系统功能 (18)
6、系统性能 (19)
7、针对性解决措施 (20)
7.1.防滑措施 (20)
7.2.防擦边行驶措施： (21)
7.3.秤台排水排污措施 (21)
7.4.防尘措施 (22)
7.5.防秤体积水措施 (23)
7.6.秤台限位技术措施 (23)
7.7.防腐蚀、防锈技术措施 (25)
8、配置清单 (26)
1、概述
截至目前，我国大部分省份高速公路广泛采用动态轴重秤（包含单/双台面轴重仪、弯板轴重仪、石英压电式轴重仪）作为计重设备，来实施超限检测，有效的控制了超重车辆对公路基础设施的破坏，提高了道路的通行能力，降低了超载引发的安全隐患。以低成本、便于安装、便于维修为优点被广大用户采用，但由于动态称重系统是依据各个轴载的重量获得车辆的总重量，存在的最大问题是货车司机采用各种不规范的行驶行为，造成车辆的总重与实际不符，引发称重数据争议，有的超载车辆采用多次反复不规范过秤行为通过超限监测站，不仅降低了超限站的通行能力，也给高速公路的安全留下安全隐患，严重阻碍了高速公路的正常秩序。
我公司公司针对市场遇到的问题，借助多年来在计重收费系统工程中积累的经验，融合了轴重秤的动态优势和整车式称重系统的精度优势，研发出了轴组式动态称重系统，该系统结合了轴计重设备和整车计重设备的优点，单个称台一次同时容纳三联轴同时都在秤台上，秤台行车方向长度5.1米，动态精度达到了1级（±0.5%精度）由于轴组式称重设备长度比整车式缩短了2/3，所以对3%以下的路面坡度可以顺路面坡度安装，可大幅度降低路面开挖和土建施工量。
轴组式动态汽车衡，不仅实现了车辆尾随通过、且停且走、拖挂车、倒车等各种防作弊情况，而且也达到秤台的防滑、防灰、防压边、限位、排水设施等基础施工。此系统能在0~20km/h车速范围内，实现对每一辆车高精度称量和准确分离，在后续车辆无需等待情况下，还能保证车辆连续过车，从而提高了通行效率。
2、系统构成
轴组式计重系统由称重平台、称重传感器、称重控制器、红外车辆分离器、轮
轴识别器、车辆检测器及辅件等组成。
轴组式计重系统示意图如下
●称重平台：由一节5.1m秤台和称重传感器组成。主要完成车辆的轴重检测、速度
检测、车辆行驶方向判断；
●红外车辆分离器：由成对配置的红外发射器和接受器、控制器等构成，实现车辆
的分离及提供开始、结束等信号；
●车辆检测器：由埋于称重台前后的环形线圈、线圈检测器、信号电缆等构成，主
要用于在红外车辆分离器出现故障时，对车辆辅助收尾和分离。
●称重终端处理器：主要由称重数据采集器、数据处理器、电源、防雷装置、显示
屏、电缆连接等构成；处理来自于各传感器、红外车辆分离器、线圈检测器、轮轴识别器等信号并计算，把相关数据通过串口通讯方式传递给收费计算机；
●轮轴识别器：主要分为上秤轮轴识别器和下秤轮轴识别器，上秤轮轴识别器镶嵌
于称重台前端，主要完成车辆轴数识别、轴型判断等工作，统计驶入秤台轴数等工作；下秤轮轴识别器镶嵌于秤台的后端，统计驶出秤台的轴数。
3、工作原理
3.1轴组式计重系统工作流程原理
车辆进入称重检测区，行驶到感应线圈上方，车辆检测器通过线圈电感量变化感应到车辆的存在。
当车辆车辆依次经过上秤地感和红外光幕，上秤地感被触发，同时红外光幕的部分或全部光束被车辆阻断，即被触发。仅当上秤地感和红外光幕皆被触发的情况下，系统判断有车辆上秤。
车辆开始上秤，秤台四个角下面分别安装有传感器，按照车辆的正常行驶方向，秤台的前后各两个传感器分别组成两组称重信号，当车辆经过时，两组传感器将先后别给出车辆的轴重信号，系统实时采集到两组轴重信号，并通过系统内部的AD转换器转换成数字信号。系统通过软件把AD值转换成轴重数据，并通过两组信号的时间差计算出车辆的行驶速度，根据两组信号的先后顺序判断出车辆的形式方向。
车辆通过秤台时，同时压上秤台上轮轴识别器，轮轴识别根据车辆被压的次数判断车辆轴数，把此数据传送给总控制器保存。以备整车过完以后判断车型。
当车辆全部通过红外车辆分离器，完全驶过秤台后，称重控制器根据车辆的轴重或者轴组重和轴数计算车辆的总重，
同时系统对红外光幕信号、秤台信号和轮轴识别器进行识别，且对所有采集信号进行组合逻辑判断，判断是否有不同形式的倒车、溜车等现象。
当车辆完全通过后，称重控制器将轴重、车辆总重、车型、车速等信息上传到上位机。
3.2轴组式计重系统动态精度测量原理
单秤台轴重秤和双秤台轴重秤是以车辆各单轴分别进行称重，最后累加得到整车重量，司机的不规范的作弊行驶行为会造成车辆的瞬间发生重心变化，从而减轻车辆总重量，而轴组式计重系统，拥有5.1米的称重台面，是以车辆轴组为单元进行检测，然后累加各轴组重量得到车辆的总重量。目前公路货运车辆最大为三联轴（特种运输车除外），长度至少需要4米，我公司采用5.1米的称重台面可以完全实现货运车辆三联轴共秤检测，而且还考虑到三联轴共秤可靠的运行时间和距离，可以获得轴组更宽的区间采样数据，车辆的一些不规范行驶行为导致重心变化的影响可以被合理的算法完全消除，在动态称重过程中，车辆在秤台上如果超过1秒的停留时间，系统自动切换到静态称重，精度由动态1级提升至静态OIML III级。
对于车长小于5.1米的小车或车轴距小于5.1米的小车可以完成整车称重。
