1、北京市中山新技术设备研究所1目 录前言第一篇 计重收费系统设计方案第二篇 技术图纸及施工说明北京市中山新技术设备研究所2前 言北京中山新技术设备研究所已在江苏普通公路、高速公路安装完毕或正在施工中的计重收费系统共计 349 条收费车道。在设备设计施工、调整设备运行及与软件公司的配合诸方面都取得了宝贵的经验，也吸取了有益的教训。我们将根据项目实际情况，设计出切实可行的计重收费系统设计方案。北京市中山新技术设备研究所3第一篇 计重收费系统设计方案第一章 设计方案主要遵循的原则第二章 系统整体设计方案及工作原理第三章 系统设计的工作界面第四章 系统构成及功能介绍第五章 系统遵循的超限车辆判定标准第六
2、章 系统的工作流程第七章 系统主要技术性能参数第八章 系统误差分析第九章 系统设备的维修与维护第十章 系统的缺陷责任承诺第十一章 系统称重设备的防雷第十二章 系统工艺保障第十三章 设备的测试第十四章 应对恶劣天气及排水方案第十五章 关于线圈的说明北京市中山新技术设备研究所4一、 设计方案主要遵循的原则1关于普通车道与超宽车道两种设计方案的简要说明本公司具有 3.0m 至 4.2m 不同宽度的产品，供使用方根据车道不同的宽度进行选用。本卷的设计方案中将不再对普通车道和超宽车道的计重收费系统设计进行分别的描述。2计重收费系统的一般工作环境计重收费系统通过在收费车道入口设置的轴重检测装置、轴型轮胎数
3、检测装置、红外线车辆分离器等设备联动工作，并经数据采集、计算对经过车辆每轴重量预检，每轴单侧轮胎数及联轴检测，车辆分离器区分前后车；对这些数据分析得出每车每轴轴重、每轴轮胎数、轴型、速度、轴距、轴数 、整车重量。并根据交通部 2000 年第2 号令中超限运输车辆行驶公路管理规定 判别车辆是否超限；通过数据接口把这些信息传给车道计算机，车道计算机根据这些信息对车辆的重量按一定比率收费和超限处罚；存储的车辆重量、车型等信息的统计还可对道路，桥梁损坏，养护提供依据。动态轴计量称重系统不受车型限制，占地面积小，安装维护、方便，是一种理想的公路计重收费和超限检测设备。鉴于动态称重检测装置设置在收费车道前
4、端，遇到车流量少或收费站设在下坡路段，车辆可能快速通过，在称重检测装置前端应设置减速垫和限速标志；遇到车流量较大的情况时，车辆依次进入收费车道，车辆有排队进入收费车道的情况，也会出现车轮停在称重板上的情况。因此，本系北京市中山新技术设备研究所5统不但称重设备具备动、静态称量功能，而且轮胎数及联轴也具备动、静态识别功能，并具有强大的容错功能。即不论车辆静止、有明显加减速的情况下均能正确识别。3动态称重系统的方案设计主要遵循的基本原则 可操作性：保证所提供的设备能满足现场实际需要。从土建施工，安装调试，与收费软件接口简捷，无需收费软件做分析处理，直接调用即可得到实时数据。系统维护及维修各方面均精心
5、设计，特别是维修快速。达到不影响车辆通行的需要。使其方便易行。 先进性：系统代表目前国内动态计重收费领域的最高水平，并且在未来的一段时间内保持一定的先进性和实用性。 可靠性：凭借多年该领域的设计实践，积累了丰富的可靠性设计经验。系统具备强大的自动检测功能，即时掌握关键设备的工作状态并能自动调整，对系统故障做到预知容错处理，并配备相应的校验装置。 开放性：系统具备良好的开放性和兼容性，整个系统易于升级，易于维护。 高效性：保证车辆通过时所有设备联动高效和快速处理的能力。北京中山新技术设备研究所提供的计重收费系统代表目前国内该领域的最高水平，其先进性主要体现在： 最先提出轴计量理念并付诸实践，是该
6、项目发明专利拥有者。 最早提出“计重收费”术语，本企业最早承做计重收费站已成功运行 3 年多。北京市中山新技术设备研究所6 称重台面采用上翻梁设计。独特的动态限位技术将传感器置于地面之上，具有极强的防水、防潮、防腐蚀的性能，并且维修、维护不用起重设备，不影响车道通行，维修、维护十分方便、快捷。 独特联轴识别装置，在不增加设备前提下，运用数据库理论建模,能够对运动乃至静止其上车辆识别联轴状况。不单纯依靠测速求出轴距判断联轴。 引进并率先成功使用的车辆光幕分离器。 与收费软件接口以设备驱动的形式提供，通信协议由设备驱动程序完成，界面清晰，并易于升级。重点说明：收费软件的处理将遵循计重收费系统通讯规
7、约的规定执行。北京市中山新技术设备研究所7二、系统构成及工作原理计重收费系统整体设备主要由以下四部分构成：1. 动态称重仪；2. 轴型轮胎数识别器；3. 红外线车辆分离器；4. 称重处理器。系统部件具体位置见附图 1 动态称重系统平面图（车道级） 。第一部分 动态称重仪动态称重仪采用高精度称重传感器作为称重元件，准确采集通过称重平台的各轴的轴重数据及车货总重，判定各轴（轴组）的超限值。汽车在水平路面上移动时对地面压力不会改变，每个轴所称重数据的代数和就是该车的总质量，依次通过称重平台的每个轴的轴载值就是该车的真实轴载值。第二部分 轴型轮胎数识别器车辆在车道内通过，不同的车胎触地宽度不同，本系统
8、采用多个高灵敏度的传感器组成，通过检测传感器被车轮胎触发的数量检测轮胎总宽度，从而识别每轴单侧的单双胎，同时向数据采集控制器提供本次称重中车辆通过轴型轮胎数识别器的轴数数值。车辆在车道内停车、明显加减速时，无论轮胎是否停止于传感器上，只要轮胎在传感器上通过，本系统提供的数据仍准确有效。北京市中山新技术设备研究所8第三部分 红外车辆分离器本 系 统 采 用 进 口 红 外 光 幕 安 装 于 称 重 平 台 前 方两侧路边，对于从离地 400mm-1500mm 范围内，用高密度的 40 对光幕以每秒巡查 5 遍的速度连续扫描，平行扫描时能发现直径大于 25mm 的物体，交叉扫描时能发现直径大于
9、18mm 的物体；光幕采用编码扫描，能在恶劣环境下如强阳光直照、雨雪天、雾天依然可靠。当第一辆车进入光幕区后，光幕被摭挡，系统开始进行数据检测，整车通过过程中至少有一对光幕被摭挡，车辆全部通过时，任何一对光幕均不被摭挡，判定本车通过，对本次车辆进行收尾，相应地结束数据的检测。第二辆车相隔较近，但仍有一定间隙，间隙大于 10cm 时，光幕正常工作，系统进行第二辆车的检测。由于收费站交通流量大，车道内通过的车辆较多，可能出现下列情况：两车辆间隔较近，同时在称重区域内行驶；车辆排队，有车辆停止于称重区；挂车通过称重区域；由于进口光幕的工作性能决定了上述情况时，对车辆的分车及收尾仍然准确无误。第四部分
10、 称重处理器上述三个系统的信号全部传入称重处理器，以红外光幕触发车辆检测信号起至光幕判定汽车收尾信号止，形成了一组完整的数据，这组数据的数值及其组合形式形成本次检测的完整信息，这组信息将与称重处理器内的数据库进行比较，判断出车辆的车型轴型，车型轴型的判别严格按照交通部 2000 年 2 号令。北京市中山新技术设备研究所9北京市中山新技术设备研究所10三、系统方案的工作界面1、与收费系统机电工程的实施界面1.1 收费车道低速称重系统与收费系统的工作界面：每条车道动态称重系统需要交流 220V,5t） 100kg 10t） N*100kg 20t） N*100kg 40m。北京市中山新技术设备研究
11、所29十三、设备的测试计重收费系统设备由动态汽车衡、红外分车器和轮胎识别器组成。各部件及完整系统验收标准、方法如下：1、动态汽车衡动态汽车衡由承重台面、称重传感器、称重显示器组成。1.1 验收标准a） 衡器的安放：基础及辅助路面水平及平整度2，每端辅助路面长度应满足使用要求，辅助路面与衡器基础高度差3。b）外观结构：外观完好无破损；传感器应完全高于辅助路面；c） 汽车衡精度：量程 030T（单轴） ；静态精度0.5%；动态精度3%；1.2 验收方法a) 测量辅助路面两端至称重台面中心，每侧23m ，水平仪选点测试，测量辅助路面水平及平整度2，测量辅助路面与衡器基础高度差3；b) 目测传感器明显
12、高于水平面；c) 汽车衡精度的检测：量程 030T（单轴） ；北京市中山新技术设备研究所30静态检测：精度5；在 130T 范围内取砝码进行静压，误差值应5 ；例：砝码值 1T 时，检测值：1T51T；砝码值 2T 时，检测值：2T52T； 依此类推，可取称量范围内的任一点，进行检测；动态检测：精度3% ；对要进行检测的载重车辆（每轴负载0.5T）进行静态检测。称出车货总重N*以此为基准值，进行动态检测。（1） 车速在 020km/h 范围内匀速通过,三次称量值均应符合 N*+3%N*（2） 在 2030km/h 范围内匀速通过,三次称量值均应符合 N*+5%N*关于停车状况下精度的检测：车辆在秤台上有明显停置现象，停置时间超过 3 秒时，无论车辆停于称重台面的任何位置，重新启动，匀速通过秤台后，检测精度仍符合上述（1） （2）标准；2、 红外分车器的验收标准及验收方法2.1 验收标准a） 外观结构验收标准：外观完好无破损；红外分车器光幕箱受外力冲击可自动放倒，以此保护光幕，并使大型车辆通过。放倒后的红外分车器可迅速恢复原状；b） 功能验收标准：距地面 4001500范围内可分辨大于 25的物体间隙。大雨、浓雾、强光，光幕分辨率仍然可靠工作；2.2 验收方法
