高速公路計重檢測設備的實際應用探討

孫卓民

[摘 ?要]前幾年來，我國的多個省市公路的建設中開始采用計重收費制度，公路的管理中動態車輛承重檢測設備得到了較為廣泛性的應用，但是由于動態車輛的稱重設備所應用的技術含量相對較高，使用效率相對較頻繁，并且施工項目的投資成本較大、施工整體周期較長，使得對于供應商整體綜合實力的要求較高，一旦檢測技術以及資金上沒有得到良好性的控制，就會導致其存在較大的風險。

[關鍵詞]高速公路;計重檢測設備;實際應用

中圖分類號：U492.31 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）22-0125-01

高速公路計重檢測設備一旦設計不能夠達標，就會直接導致施工質量不能合格，使得項目施工工期不能夠滿足于業主提出的相應要求，對施工方面以及個人都會造成極大的損失。本文立足于高速公路中計重檢測設備的實際應用，進行了深入性的探究，并且對此提出了幾點看法。

一、速度探討

JJG907-2006的詳細規程對動態稱量設備進行了描述，其在稱量控制之內安裝的，在速度的規定范圍之內實行的，但是對該速度范圍卻沒有進行確切的描述，在進行投標的期間，存在任意進行固定式軸重儀軸稱速度運行范圍確定的基本情況，但是通過實際的應用分析發現，稱重設備在運行中，其速度是有上限的。通常的情況下，固定式軸重儀正常的可以運行的速度不大于20千米每小時，檢驗的實際過程中，不同的省市的相關檢測監督部門在進行檢驗測試時，其速度也都在20千米每小時之內，這一點相關的資料規定上都有說明，具體使用的速度范圍在3至16千米每小時之間。

我們都知道，在計重收費過程中，稱重設備為有關的單位進行基本的收費和執法的提供依據，對于稱重的可靠性和準確度都是不可置疑和相當嚴肅的。我們將對稱重設備車輛系統的運用及振動方程進行結論求解，對當前的動態車輛的上限速度進行論證。

從振動微分方程可以看出，其主要由穩態負荷所組成。是車輛自身的實際質量所引起的，也是我們需要進行檢測的，車輛行駛所引起，因此具有非常明顯的峰值，通過二階微分方程和采集的波形來進行求解和分析可以發現，車型的不同其振動頻率也差別，集中在3至20赫茲的范圍之內，振幅大致可以達到靜態載荷的百分之十。

將稱臺的采樣寬度大設置為800毫米，行駛車輛的速度為20千米每小時，則所推算作用于稱臺的荷載時間，對動態荷載的干擾低頻設置為10赫茲，而且稱臺具有足夠高的固有頻率，在這時，稱重設備的實際的采集信號長度與動態的載荷的干擾長度相比，是其1.4倍，在所采集的數據中有完整的一個周期的動態形式干擾信號，勉強的可以濾除動態低頻干擾信號。在這樣的情況下，如果其行駛的速度超過了20千米每小時，則進行采集過程時，所采集的抗干擾信號將不足完整的一個周期，這是短歷程的周期干擾，頻區域內的濾波各種方法及區域內的均值濾波對于這種干擾來說，效果都不明顯，同時荷載動態干擾的頻率、幅值和相位都是隨機的，這也就進一步的說明，目前的動態車輛進行稱重，所稱重的設備普遍所采用的方法滑動均值濾波是無效的，使誤差和不確定程度得到了加大。基于此，針對速度更快、采寬更窄的預檢測高度系統中，需要采取更為合理和先進的軟件方式和數學模型，從而實現對稱重數據的準確保證。

二、精確度探討

JJG907-2006以及ASTME1318-02都強制性的指導說明了動態車輛稱重設備的安裝流程。動態車輛的稱重設備的準確度與稱重設備自身實驗室準確度、稱重點的技術條件等有著直接性的聯系，除此之外，與行駛車輛的運動狀態也存在著必要性的關系。在公路中，運動行駛中的車輛相對于稱重設備而言是一個存在多種因素干擾的激勵源頭。

動態車輛稱重設備的實際運行準確度直接受到稱重站點技術因素和使用者的準確操作的影響，在試驗性的路面上狀態較為良好，在試驗車輛的動態車輛稱重設備能夠實現整車重量準確度的2級，因此在實際性的使用中，由于稱重站點技術條件的逐漸惡化以及操作者的非正常駕駛，對于動態車輛的稱重設備的實際性運營準確度造成極大的影響。

三、設備類型探討

目前，我國對動態車輛稱重設備的應用主要局限于計重收費應用、超限超載治理應用、高速性預檢稱重應用以及少量化的交通數據性采集。動態車輛的檢測設備類型主要包括：雙秤臺重儀設備、四稱臺重儀設備以及全稱臺檢測型設備。在JJG907-2006以及ASTME1328-02中對于這幾種稱重設備并沒有明確性的規定以及規劃，但是按照幾種設備的具體特征以及規定中對于稱重設備的技術條件和精確度的具體要求，我國車輛稱重設備領域內在其使用的范圍間將其稱為，低速形式的針對動態行駛車輛進行稱重計重收費、超載超限的數據準確的直接性參與或者是為執法所提供依據的設備，在通常的情況下所采用的是更為準確和高精度的固定式軸重儀器，單純的交通行駛數據采集以及中高速的預檢行駛稱重等不為執法所進行數據依據提供的設備，通常為壓電類設備和彎板形式的軸重儀器。

其中，雙秤臺計重設備的基本構成與單秤臺大體上一致，存在的較大差異就在于雙秤臺有兩塊稱板。其主要由稱重的平臺、數據采集式處理器、輪軸式判別器、費額顯示器、線圈檢測器以及其他的輔助性材料共同組成。其自身具有一定的優勢，例如采用搭接式聯體化設計形式、強度較高的限位拉桿、稱重算法相對較先進、精度更加準確等，具有一定的實用價值。就全稱臺稱重檢測設備而言，其作為一種新型的公路計重收費方式，將動態稱重速度相對較快與靜態稱重較高的優勢進行有效融合，這種稱重計重檢測方式往往使用壽命達到十年以上，采用軸組式動態稱重系統，其稱重的精度以及數據重復性有了較為明顯的增強。

在進行超限執法和計重收費的應用中，稱重站一般都處于低速的執行稱重站和收費站地點，此地段車輛的通行速度一般都較緩慢，甚至是處于長時間的靜止狀態，即便是行車，其狀態也是較為復雜的，作為執法和收費的依據，設備的準確度和可靠度的要求也是極高的，固定式軸重儀具備更為寬的臺面，算法可靠，且橫向的靈敏度大。而針對高速的數據采集和預稱重站點通常位于交通干線，具備較大的車流量，而且行駛的速度快，施工的周期具有嚴格的限制，地基的開挖施工程度小，對于準確性的要求不是特別的嚴格，通常采用壓電類和彎板形式的軸重儀器。

四、結束語

綜上所述，按照現階段動態車輛稱重的設備規范性技術，簡單的對動態車輛稱重設備的使用類型以及技術使用現狀進行相應的介紹。并且對動態車輛的稱重設備所具備的相應特點以及應用類型進行了綜合性的考慮，并且就檢測設備的使用速度以及準確度和設備具體的應用類型進行了分析，以實際的情況給出了詳細性的建議。對檢測設備進行有效的利用有助于我國計重收費以及超限治理工程的實施，進而有效的避免各方面問題發生，需要得到一定的重視。

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