O princípio de medir e pesar todo o veículo na escala da rodovia
A direção de desenvolvimento da pesagem da rodovia e da coleta de pedágio é o uso de equipamentos de medição de escala de veículos nas rodovias. Este produto substitui o equipamento de medição de eixos e pode efetivamente impedir vários comportamentos de trapaça. Este artigo apresenta os princípios da pesagem estática e dinâmica, respectivamente, e começa a partir da composição do sistema. Através da análise das vantagens e desvantagens de vários componentes, são propostas sugestões detalhadas de seleção de design.
1. Visão geral
No início da implementação da coleção de pedágio baseada em peso nas rodovias, ela desempenhou um bom papel na redução do transporte limite e aumentou significativamente a receita de pedágio. No entanto, o equipamento de medição do eixo é comumente usado para medição de peso, e o princípio da medição do equipamento exige que os veículos passem a uma velocidade uniforme para medir com precisão. Alguns proprietários de carros são impulsionados pelo lucro, resultando em vários fenômenos de trapaça. O problema da trapaça do veículo e da redução de pedágios interrompe seriamente a operação normal das estações de pedágio, causando a perda de pedágios nas rodovias e levando facilmente a acidentes de trânsito. Para conter o comportamento da pesagem fora do padrão e evadando pedágios do veículo, reduzir as disputas de pedágio, melhorar a eficiência do tráfego, reduzir os riscos de segurança e reduzir a dificuldade do gerenciamento de pedágio no local, atualmente as rodovias geralmente atualizam equipamentos de medição de eixos para equipamentos de medição de veículos inteiros. Toda a medição do veículo pode impedir vários comportamentos de trapaça, que é a direção de desenvolvimento da coleta de pedágio baseada em peso nas rodovias.
2. Princípio da medição e pesagem de veículos inteiros
2.1 Princípio da pesagem estática
A pondera usa o princípio da medição elétrica de tensão para pesagem. Um medidor de tensão é preso ao corpo elástico do sensor de pesagem, formando uma ponte de Wheatstone. Quando sob carga zero, a ponte está em um estado equilibrado e a saída é zero. Quando o corpo elástico é submetido a uma carga, cada medidor de tensão gera uma tensão proporcional à carga e a magnitude da carga aplicada pode ser medida pela tensão de saída.
Instale vários sensores de pesagem abaixo da plataforma de pesagem, conecte vários cabos de sensor em paralelo na caixa de junção e conecte um cabo ao instrumento. Depois que o carro dirige para a plataforma de pesagem, a plataforma transfere a força que recebe para vários sensores de pesagem, causando uma mudança na resistência da ponte de tensão e causando uma alteração na tensão de saída. Esse sinal elétrico é transmitido ao painel de instrumentos e, após a filtragem digital, a amplificação linear, a conversão A/D e o processamento da CPU, o valor final de pesagem é exibido.
2.2 Princípio da pesagem dinâmica
Quando o primeiro veículo atingiu a plataforma de pesagem para pesagem, o separador do veículo foi obstruído e o sistema sentiu que o veículo estava começando a pesar. Os eixos do veículo são analisados sequencialmente por um medidor de carga do eixo incorporado para determinar o número de eixos e a direção do deslocamento. O sensor de pesagem detecta a pressão do veículo e o converte em um sinal elétrico. É amplificado pelo circuito de pesagem e anúncio convertido em um sinal digital. A unidade de pesagem calcula o peso do veículo na plataforma de pesagem com base no sinal digital. Quando o veículo sai da tela leve, o sistema percebe que o veículo é completamente pesado, determina automaticamente o modelo, a velocidade, a direção da viagem e outros dados do veículo e calcula o peso do eixo e o peso total do veículo com base no peso da unidade de pesagem. O sistema fará o upload das informações de pesagem calculadas no computador de cobrança e o processo de pesagem será concluído.
Antes de o primeiro veículo ser totalmente pesado, se um segundo veículo for carregado na escala, o sistema usará o mesmo princípio de cálculo que o primeiro veículo para calcular o número de eixos, tipo de veículo, velocidade e outros dados. Depois que o segundo veículo estiver totalmente carregado na escala, o sistema confirmará se o primeiro veículo começou a carregar com base nos dados do reconhecedor de eixo incorporado na extremidade de pesagem. Se já começou a carregar, o sistema calculará quantos eixos o primeiro veículo carregou na escala, determinando assim o peso restante do primeiro veículo no corpo da escala. O peso total da plataforma de pesagem menos o peso restante do primeiro veículo é o peso do segundo veículo, e os dados de pesagem do segundo veículo também são calculados. O sistema carrega os dados do segundo veículo.
Antes de o primeiro veículo ser totalmente pesado, se um terceiro veículo for pesado, o sistema usará o mesmo princípio de cálculo que o primeiro veículo para calcular o número de eixos, tipo de veículo, velocidade e outros dados. Depois que o terceiro veículo estiver totalmente pesado, o sistema confirmará se o primeiro veículo começou a pesar com base nos dados do reconhecedor de eixos incorporados na extremidade de pesagem. Se a pesagem já foi iniciada, o sistema calculará quantos eixos o primeiro veículo pesou e, assim, determinará o peso restante do primeiro e do segundo veículos no corpo de pesagem; O peso total da plataforma de pesagem menos o peso restante do primeiro e do segundo veículos é o peso do terceiro veículo, e os dados de pesagem do terceiro veículo também são calculados. O sistema carrega os dados do terceiro veículo.
Se houver um quarto veículo pesando antes que o primeiro veículo seja pesado, o princípio será semelhante.
3. Composição da medição do tipo de veículo e sistema de coleta de pedágio
A medição do tipo de veículo e o sistema de carregamento consiste em uma plataforma de pesagem do tipo veículo (paixão de pesagem, reconhecedor de eixo final em escala inferior, reconhecimento de eixo final em escala superior, sistema de controle de peso, separador de veículos, anti -deslizamento, barreira de pneus anti -fricção, etc.).
Com base no comprimento do pedágio e na largura da pista da estação de pedágio, o tamanho da plataforma de pesagem é projetado em várias especificações, como 3mx 21m, 3,4mx 21m, etc.
3.1 Plataforma de pesagem de veículo inteiro
Toda a plataforma de pesagem do veículo, também conhecida como corpo de escala de pesagem, inclui sensores de pesagem. Atualmente, existem duas formas de escalas de carros no mercado: estruturas em forma de aço e estruturas de vigas em U. A prática comum é usar estruturas de vigas em U para faixas normais e estruturas em forma de aço para faixas ultra larguras. O painel de uma escala de carro geralmente é feito de duas placas de aço soldadas ou uma placa inteira. O método de soldagem articular de duas placas de aço tem baixo custo, mas a rigidez da plataforma de pesagem é baixa e o uso a longo prazo é propenso à deformação do corpo de pesagem. Toda a plataforma de pesagem de soldagem de placas tem forte rigidez, mas o custo é relativamente alto. A plataforma de pesagem da pesagem é geralmente soldada com proteção contra gás CO2. Após a soldagem, são necessários explosões de areia e jateamento de areia para garantir a força da adesão do filme de pintura. A adição de placas de aço padronizada na superfície melhora efetivamente a resistência ao desgaste e o desempenho anti -deslizamento do equipamento.
Existem dois tipos principais de sensores de pesagem de pesagem: tipo de ponte e tipo de coluna. A vantagem dos sensores da ponte é sua forte resistência às forças laterais, usadas principalmente para escalas de pesagem estática. As vantagens dos sensores cilíndricos são uma resposta dinâmica rápida, tamanho pequeno e manutenção fácil, usada principalmente para escalas de pesagem dinâmica. Portanto, os sensores de coluna são comumente usados em produtos de medição de veículos na rodovia, que têm desempenho superior e maior confiabilidade.
3.2 Separador de veículo
A função de um separador de veículos é separar o veículo e fornecer um sinal final ao sistema de controle de peso, para que o sistema execute cálculos de dados do veículo. Existem dois tipos de separadores de veículos usados para coleta de pedágio nas rodovias, uma é uma grade de infravermelho, também conhecida como cortina de luz; Um tipo é o detector de veículos com sensor de terra. A característica de uma cortina de luz é uma detecção rápida e precisa, que pode separar veículos com uma distância de mais de 0,1 metros. A desvantagem é que ela é instalada em uma ilha de segurança e pode ser danificada por veículos. A característica dos detectores de veículos com sensor de solo é que eles estão enterrados dentro da estrada e não são facilmente danificados, mas sua precisão de detecção não é alta. Se a distância entre dois veículos for inferior a 1,5 m, é fácil julgar incorretamente.
Esses dois dispositivos têm características distintas, portanto geralmente são usadas em conjunto com o sistema de controle de peso da coleta de pedágio da rodovia. Quando a cortina de luz está funcionando normalmente, o sistema usa o sinal da cortina de luz como sinal de separação do veículo. Quando a cortina de luz é mau funcionar, o sistema muda automaticamente para o sinal do detector de veículo com detecção de terra e emite um alarme de falha de cortina leve.
3.3 Reconhecedor do eixo final em escala inferior
O reconhecedor do eixo em escala inferior está localizado na extremidade do estande de pedágio e geralmente consiste em dois sensores de pressão. Ele é instalado como um todo e pode gravar automaticamente o número de eixos, peso do eixo e taxa de pressão do veículo de pesagem. Comparado aos reconhecidos tradicionais de pneus, ele pode melhorar significativamente a taxa de reconhecimento do número de eixos e fornecer dados precisos do eixo de pesagem para o sistema de controle de peso. O comprimento do reconhecimento do eixo é adaptado à plataforma de pesagem, com uma largura de detecção de 2110mm para faixas comuns e 21500 mm para faixas ultra larguras. Quando o mau funcionamento do reconhecimento do eixo, um alarme de falha pode ser emitido através de hardware e software.
3.4: Comparado ao reconhecedor do eixo final em escala inferior, o reconhecedor do eixo final da escala superior tem uma tarefa mais pesada no sistema de controle de medição. Além de gravar automaticamente o número de eixos, carga do eixo e taxa de pressão do veículo de pesagem, também tem a responsabilidade de julgar o modelo do veículo, direção de direção e velocidade de direção. Como um dos dados importantes para a coleta de pedágio nas rodovias são as informações do tipo veículo, que afetam diretamente o valor do pedágio, o design da extremidade de pesagem é mais complexo. Geralmente, consiste em 6 sensores de pressão, com uma largura consistente com a largura da plataforma de pesagem e divididos em dois sinais de saída, fornecendo dados precisos do eixo de pesagem para o sistema de controle de pesagem. De acordo com diferentes estações de pedágio, o valor limite pode ser ajustado separadamente para maior adaptabilidade. Quando o reconhecimento do reconhecimento do eixo, ele pode emitir um alarme de falha através de hardware e software.
O sistema de controle de medição é o núcleo de controle de todo o sistema de pesagem e cobrança de pedágio nas rodovias. O sistema pode receber automaticamente várias informações de componentes, como sensores de pesagem, reconhecedores de extremidade da escala superior, reconhecedores de eixos finais de menor escala, separadores de veículos etc. Integra e calcula vários sinais de dados para obter dados como peso do veículo, velocidade, modelo de veículo, número de eixos, peso do eixo e espaçamento do eixo. É perfeitamente integrado ao sistema de pesagem de rodovia e pedágio de alta velocidade.
Devido às características de várias faixas de pedágio e volume de tráfego alto nas rodovias, é necessário que o desempenho do controle de peso seja estável, fácil de definir parâmetros, fácil de operar e tenha forte adaptabilidade aos ambientes de trabalho. Nos primeiros dias dos produtos de medição do eixo, o sistema de controle era relativamente simples e as informações de exibição eram limitadas, o que não podia mais atender às necessidades atuais de uso. O sistema de controle de peso do veículo requer o uso de uma tela LCD com uma interface operacional totalmente chinesa.
As informações de pesagem incluem peso total, número de eixos, peso do eixo, espaçamento do eixo, velocidade, etc., para facilitar a manutenção do equipamento; A interface do sistema também requer interface de teclado PS/2 padrão, interface Ethernet, porta serial RS-232C, interface do separador de veículos, interface do sensor de reconhecimento de eixos, interface de controle da luz de trânsito, interface de controle de máquina de trilhos, etc., para facilitar as atualizações funcionais posteriores.
3.5 Anti -Slip
Anti Slip é uma questão -chave na medição geral das rodovias, especialmente quando se trata de dias de chuva. Se o problema anti -deslizamento não for tratado corretamente, poderá facilmente fazer com que o veículo saia do controle ou da colisão traseira, resultando em muitos problemas desnecessários. Atualmente, as principais medidas anti -deslizamento para produtos de veículos no mercado incluem revestimento anti -deslizamento, barra de aço soldada anti -deslizamento, placa completa anti -deslize, anti -deslizamento intermitente de placa padronizada, etc. Suas vantagens e desvantagens são as seguintes:
1. Caminho anti -deslizamento: se resina epóxi modificada comumente usada com cura de areia de diamante ou processo de desbaste de revestimento anti -deslizamento especializado é usado para superfícies da estrada e decks de navios, o efeito anti -deslizamento inicial é relativamente bom, mas as bordas nítidas após o despeamento causam danos significativos aos pneus e sua processabilidade é ruim. Esse material precisa ser limpo por jateamento de areia na superfície da placa de aço antes do revestimento, e as peças descobertas restantes só podem ser pintadas manualmente em vez de pintura e secagem de tinta automáticas, o que reduz bastante a anticorrosão, o desempenho anti-ferrugem e a estética das peças expostas restantes. Além disso, a adesão à mesa de metal é ruim, facilitando a queda. Além disso, a recuperação no local após cair é bastante afetada pela temperatura e umidade ambiental, dificultando a recuperação, e o custo de manutenção é alto. O ciclo de construção é longo (à temperatura ambiente). Levará cerca de 15 dias para usar.
2 Barras de aço anti -deslizamento: refere -se à soldagem de barras de aço ao longo da direção do veículo na superfície da plataforma de pesagem. As características são: baixa resistência à solda, soldagem fácil e desapego de barras de aço, forte sensação de pesagem e esburacamento de veículos e baixa experiência de condução.
3. Cobertura completa de placas de aço padronizadas para anti -deslizamento: Se a plataforma de pesagem estiver totalmente coberta com placas de aço padronizadas, ela não poderá ser substituída no local após o desgaste do padrão local.
4. A colocação intermitente de placas padronizadas para anti -deslizamento: placas de aço padronizadas em forma de feijão de alta qualidade são colocadas na superfície do corpo da escala. Após o nivelamento, todas as placas de aço padronizadas são colocadas no painel do corpo em escala, compactadas com objetos pesados e continuamente soldados com soldagem blindada de dióxido de dióxido de carbono. A placa padronizada é colocada em quatro estradas e pode cobrir a área de condução dos veículos da estrada geral, garantindo que todos os tipos de veículos possam obter efeitos anti -deslizamentos ideais. A placa padronizada adota uma estrutura de distribuição intermitente, que melhora o efeito anti -deslizamento final alterando o coeficiente de atrito entre os pneus do veículo e a placa anti -deslizamento; A estrutura intermitente do layout facilita a substituição local no local, reduz o tempo de substituição, melhora bastante a eficiência da manutenção e facilita a drenagem da água na superfície.
3.6 Barreira de pneus e limpeza de arestas
Nos produtos de medição de veículos, a fim de impedir a trapaça por rodas esmagando a superfície da estrada da fundação, são geralmente instaladas as pedras de pneu lateral, etc. Existem três estruturas anti-arranhões comuns no mercado, a saber: em forma de C reversa, em forma de V e em forma de U reversa. Entre eles, o tipo anti C parecia mais antigo, caracterizado por uma estrutura simples e baixo custo, mas a desvantagem é baixa força e deformação fácil durante a compressão pesada de veículos. Atualmente, é basicamente eliminado. A característica da forma de V invertida é um processamento simples e baixo custo. Duas placas de aço podem ser colocadas em forma de forma V invertida e soldadas juntas. A desvantagem é que a junta de soldagem é nítida, o que pode facilmente cortar o pneu e causar controvérsia. A placa em forma de U invertida é feita de chapas de chapas laminadas a quente, que é integrada e dobrada para formar uma seção invertida em forma de U. Em seguida, está conectado à plataforma de pesagem usando a tecnologia de soldagem contínua periférica.
O processo de flexão integrado melhora a rigidez geral da barreira dos pneus do veículo através do princípio do endurecimento do trabalho frio. Comparado com a barreira dos pneus do veículo formada por placas de aço de solda, ela possui as características de menos estresse residual de soldagem, alta resistência, boa confiabilidade e aparência bonita. A barreira do pneu do veículo possui uma seção transversal em forma de U invertida e possui um fundo largo e uma parte superior redonda, evitando efetivamente possíveis arranhões de pneus e garantindo a segurança da direção. Ao mesmo tempo, a barreira dos pneus do veículo é organizada intermitentemente na plataforma de pesagem para facilitar a drenagem das águas superficiais.
4. Conclusão
O princípio de trabalho e as características estruturais dos produtos de pesagem de veículos determinam a precisão e a não trapaça da pesagem do veículo. A prática também provou que atende às novas necessidades do desenvolvimento da coleta de pedágio baseada em peso nas rodovias, resolve muitos problemas práticos que o equipamento de medição de eixos não pode resolver e será o equipamento convencional para a coleta de pedágio baseada em peso por um longo tempo no futuro.