计重收费系统的工作原理
时间：2012-05-25 阅读：3599
随着安徽省高速公路的迅猛发展，收费站点的不断增多，使用的计重收费系统也相应的发生了变化，动态汽车衡的承载器和传感器由以前的机械式分离结构变成了承载器与传感器一体的弯板式结构。由于弯板式结构具有测量精度高、稳定性强，设备安装开挖深度浅，安装简便、速度快、传感器整体无机械机构、使用寿命长和免维护等特点，受到高速公路使用维护者的广泛好评，大有取代机械式分离承载器的态势。下面为大家介绍西安市杰泰科技有限公司生产的GTs一2000弯板式计重收费系统的构成、工作原理以及故障排除的方法。
一、GTS一2000弯板式计重收费系统的构成
GTs一2000弯板式计重收费系统是由安装于收费车道内的弯板式称重仪、轮胎识别器、地感线圈车辆分离器以及分置于弯板式称重仪两侧安全岛上安装的红外线光栅车辆分离器、安装于安全岛上的数据采集和处理机柜，以及从机柜到设备部件和到收费亭内的电源线缆和通讯电缆组成。
二、GTS一2000弯板式计重收费系统的工作原理
（一）弯板式称重仪
GwB一30弯板式称重仪是用以完成车辆动态轴重称量的关键设备，一般采用两块弯板式称重传感器交错排列布置完成车辆相同轴两侧轮重的称重检测，并完成车辆车轴行驶方向的检测。根据功能将其划分成以下两大部件来进行说明。
（1）弯板式称重传感器：弯板式称重传感器采用整体式传感器技术并经硫化橡胶表面密封技术处理，防水、防尘，能做到持续浸水500hr仍能正常工作，在传感器下部设置排水和电缆管道方便进行安装施工。路面开挖深度仅需6．5cm，无机械结构，免维护，避免了由于在车辆通过时产生的冲击对机械结构的损坏所导致的车辆无法通行及影响日常大量的检修、维护和保养工作。
（2）动静态称重处理器：动静态称重处理器是整个弯板式计重收费系统的核心部件，除具有动静态称重功能外，尚接收来自车辆信息采集系统传来的数据，经处理后通过串口向上位计算机传送。采用了双路24位同时转换的高速高精度的A／[）转换器，采用频率10000次／秒并可以在软件上调整。
（二）轮轴识别检测装置
2000年*2号令《超限运输车辆行驶公路管理规定》对公路车辆进行超限检测，必须识别车辆的轮轴类型。国家标准（（道路车辆外廊尺寸、轴荷及质量限值》中也规定了各种轮轴类型车辆允许的轴载及轴组载荷大小。而在轮轴类型的识别中只要求测出单、双轮轴和连轴类型。一般的处理方法是在监测车道路面内嵌入安装一个与路面水平的轮轴识别器。在轮轴识别器的面板上嵌入放置一排检测组件，当车辆轮胎从轮轴识别器上开过时，由相应的检测组件来给出检测信号，由后端电路来进行单双轮胎判别。
根据采用的检测组件的不同，可分为称重传感器型轮轴识别器和开关触点式轮轴识别器两大类。称重传感器型轮轴识别器采用多只称重传感器，通过后端电路将传感器输出的微弱模拟信号进行模拟放大，然后通过与相应的门栏电路比较后转换成开关信号，交由后端的单片机进行分析，从而得到驶过轮轴识别器的轮胎是单双轴。
（三）红外线光幕车辆分离器
红外线光幕车辆分离器是使用一列平行的红外线形成一个扫描区域，当车辆进入扫描区域时，部分光束被遮挡，分车器据此获得车辆的有关信息。分车器可以通过串口、并口、继电器输出或
可选的模拟量输出来报告车辆的有关信息，这些输入可以在规定的时间间隔内不断的更新，也可以由硬件触发或软件触发来更新。
为了保证更可靠的分离范围，采用坚固的型材制成防护外壳，使用高能量、高穿透率光电管，特制的电加热玻璃和温控装置，确保在冰、雨、雪、雾等恶劣天气下能够可靠分离车辆。红外线光幕车辆分离器的核心是进口的红外光栅车辆分离器，它包含光栅发射管、接受管及相配套的连接线缆、光幕箱壳及具有温控功能的电热玻璃。
（四）地感线圈车辆分离器
车辆经过埋在路面下的环形线圈所引起的电感量的变化，来检测车辆的存在。GTS一2000弯板式计重收费系统中的地感线圈车辆分离器采用了uLlolwcl4高强度、耐高温、节电性能好、具有良好耐候性的多股导线组成的地感线圈。并采用路面切槽、环氧树脂灌封的安装方法，确保其经受雨水和长期碾压而不损坏。与之相配套的车辆探测器采用南非生产的PDl32型单通道车辆检测器，该控制器安装于室外控制柜中，具有完善的保护系统。
（五）室外信息采集处理机柜
主要由GTJx型室外机箱和GTCL车辆信息采集处理器及整套系统*的防浪涌模块、开关电源模块、过载保护模块和接线模块等组成。
（1）GTJx型室外机箱是为了低速高精度称重系统在收费车道上的安装而设计的电控箱，该电控箱完成弯板式称重传感器和嵌入式动静态称重处理器的连接，同时也完成轮轴感应器、红外线车辆分离器和车辆信息采集器的连接，由于有该室外机箱的存在，使设备的安装调试、预埋接线及今后的维护修理更为方便。
在结构上采取了多种措施，采用钢板型材机柜，外壳静电喷塑等工艺或不锈钢材质，充分考虑了灰尘、雨水、汽车尾气对控制系统造成的不良影响，同时在机箱内部安装有电源浪涌防护器及自动空气开关，保证计重系统在各种恶劣电源环境下能够可靠工作，安装基础采用地脚螺钉安装，预埋管线从安装基础内进入机箱内部并做好相应的密封措施，室外机箱的防护等级为I．P65。
（2）GT（：L车辆信息采集处理器单元主要是用来进行由轮胎识别器给出的称重传感器被压上的情况来完成轮胎胎宽的测量和轮轴类型的识别，同时接收红外线光栅分车器及地感线圈车辆分离器给出的车辆探测信号。经该单元综合处理，光电隔离后与嵌入式称重处理器接口，用以完成车辆信息的采集与处理。
（六）倒车检测功能的实现及说明
GTs一2000弯板式计重收费系统在倒车检测功能的实现上具有*之处，在两只弯板式传感器上不增加任何附加设备，只将其安装时交错放置，形成前后排两个检测通道，通过称重测控仪表来检测轮轴上下秤台时两个传感器信号的差异来完成倒车检测。能够全天候使用，确保在任何情况下不误判，消除由于在秤台加装光电对射式开关来检测倒车时受环境和天气的严重影响，对辐条式轮胎错判，对在秤台上来回倒车轴无法正确判断的问题，*解决车辆倒车引起多车、少车、多轴或少轴的问题，确保了收费缓存队列的正确，确保不引起收费纠纷。