超限超載檢測(cè)阻擋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)*

徐 峰，李秀良

(沈陽(yáng)萬(wàn)事達(dá)汽車(chē)改裝廠(chǎng)，遼寧 沈陽(yáng) 110043)

1 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，公路運(yùn)輸業(yè)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的支柱產(chǎn)業(yè)之一，運(yùn)輸車(chē)輛的數(shù)量也成幾何基數(shù)增長(zhǎng)。雖然國(guó)家明令禁止運(yùn)輸車(chē)輛超限超載，但在利益的驅(qū)動(dòng)下，超限超載現(xiàn)象屢禁不止，并有愈演愈烈之勢(shì)。由此帶來(lái)的交通事故也大幅度增長(zhǎng)，同時(shí)超載對(duì)公路的破壞也越來(lái)越嚴(yán)重，國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全受到極大的威脅［1］。

我國(guó)公路運(yùn)輸中超限超載現(xiàn)象的普遍性與嚴(yán)重性已不容忽視，超限超載擾亂了正常的道路交通秩序，嚴(yán)重縮短公路使用壽命，使國(guó)家和集體蒙受巨大損失。所以須采取一定措施杜絕超載現(xiàn)象的發(fā)生［2］。

治理“超限、超載”，現(xiàn)在采用的方式大都是傳統(tǒng)的管理方法:①靠交警上路截查。車(chē)輛行駛不分白天黑夜，要使用大量警力，往往查一漏百，且抽查到的比例很小。檢查時(shí)需截停車(chē)輛影響交通，造成交通阻塞，難于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)地對(duì)車(chē)輛進(jìn)行普查;②截停車(chē)輛用丈量的辦法測(cè)算重量或在指定的地方用地磅測(cè)量，這兩種方法不僅不科學(xué)，且容易造成道路堵塞［3］。

筆者研制的超限超載檢測(cè)阻擋系統(tǒng)是一種具有現(xiàn)代化高科技水平的機(jī)電全自動(dòng)化產(chǎn)品，該產(chǎn)品利用動(dòng)態(tài)超限超載檢測(cè)技術(shù)，采用“預(yù)警識(shí)別、強(qiáng)制限載、跟蹤記錄”的綜合系統(tǒng)。具有承重抗撞能力強(qiáng)、移動(dòng)方便、操作簡(jiǎn)單、安全可靠等特點(diǎn)。適用于公路收費(fèi)站、檢查站、軍事基地、海關(guān)、港口及一切需要限制超限超載車(chē)輛通行的地方。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖1 系統(tǒng)全圖

本系統(tǒng)由便攜式動(dòng)態(tài)檢測(cè)儀、無(wú)線(xiàn)通信模塊、LED顯示器、阻擋器、監(jiān)控系統(tǒng)等組成如圖1所示。

2.1 動(dòng)態(tài)檢測(cè)儀

動(dòng)態(tài)檢測(cè)儀由稱(chēng)重臺(tái)、橡膠引橋、顯示儀表組件、PC兼容機(jī)、微型打印機(jī)等組成分別如圖2、3所示。依據(jù)交通部及有關(guān)部委對(duì)車(chē)輛軸類(lèi)型及軸載質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，符合我國(guó)管理規(guī)范要求。

圖2 稱(chēng)重臺(tái)

圖3 顯示儀表及打印機(jī)組件

主要參數(shù):速度范圍0～100 km/h;檢測(cè)精度靜態(tài)為1‰～2‰，動(dòng)態(tài)1% ～2%;總重誤差范圍為≤300 kg;軸組重誤差范圍為≤200 kg;載荷能力(單軸)為 30 t。

動(dòng)態(tài)檢測(cè)儀的特點(diǎn)如下:①檢測(cè)臺(tái)集秤臺(tái)、傳感器、引橋?yàn)橐惑w，超薄設(shè)計(jì)，移動(dòng)方便;②采用高強(qiáng)度耐壓金屬?gòu)椈煞雷o(hù);③動(dòng)態(tài)檢測(cè)快速準(zhǔn)確，精度高;④秤臺(tái)經(jīng)嚴(yán)格工藝密封，達(dá)到防水要求;⑤用戶(hù)可自行設(shè)置適應(yīng)路政和交警不同法規(guī)的多種工作模式;⑥優(yōu)良的動(dòng)態(tài)檢測(cè)性能，精度高;⑦背光點(diǎn)陣液晶顯示，白天晚上都清晰可見(jiàn);⑧內(nèi)置漢字打印機(jī)，打印完備的檢測(cè)憑單;⑨自動(dòng)判明是否超限;⑩檢索及統(tǒng)計(jì)功能;○11交直流兩用，實(shí)時(shí)顯示電池容量，電池可維持工作40 h，并能自動(dòng)關(guān)機(jī)。

2.2 無(wú)線(xiàn)通信模塊

無(wú)線(xiàn)通信模塊采用IEEE 802.15.4協(xié)議的代名詞，是一種短距離、低功耗的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。動(dòng)態(tài)檢測(cè)儀、LED顯示器及阻擋器均安裝有傳感器(發(fā)射器及接收器)，由無(wú)線(xiàn)通信模塊自動(dòng)控制。

2.3 LED顯示器

LED顯示器的特點(diǎn)如下:①單色戶(hù)外高亮度，防水等級(jí)達(dá)到IP65;②采用2個(gè)單元箱體，單元箱體規(guī)格(長(zhǎng)×寬)320 mm×160 mm，顯示標(biāo)準(zhǔn)160 mm×160 mm漢字;③單元箱體解析度(點(diǎn)數(shù))32×16本產(chǎn)品采用兩箱體一共64×16;④控制方式為視頻同步;⑤常態(tài)顯示為“減速測(cè)重”和“正常通行”;⑥觸發(fā)態(tài)顯示為“超載停車(chē)”。LED顯示器直觀(guān)圖如4所示。

圖4 LED顯示器

2.4 阻擋器

由路障裝置、遙控裝置、液壓傳動(dòng)裝置、控制箱組成分別如圖5～7所示。路障高度為330 mm;路障長(zhǎng)度為1000～1750 mm/個(gè);升降時(shí)間≤5 s。

圖5 翻板合攏

圖6 翻板升起(前視)

圖7 翻板升起(后視)

2.4.1 路障裝置

路障裝置由翻板和引坡組成。整機(jī)為鋼結(jié)構(gòu)，采用鋼板焊接而成，具有很強(qiáng)的承重和抗撞能力，該裝置安裝在車(chē)道上，可限制車(chē)輛通行如圖8所示。

圖8 展開(kāi)及結(jié)構(gòu)圖

2.4.2 液壓傳動(dòng)裝置

采用液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)油缸的伸縮，使翻板快速升降，滿(mǎn)足道路高頻率連續(xù)運(yùn)行如圖9所示。

圖9 液壓管路布置圖

2.4.3 遙控裝置

采用數(shù)字信號(hào)、地址編碼無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)，由遙控器、信號(hào)發(fā)射、接收裝置、電控盒組成。

2.4.4 控制箱

放置動(dòng)力單元、蓄電池、電控盒、膠管等附件如圖10、11 所示。

2.5 監(jiān)控系統(tǒng)

由攝像頭、控制器、計(jì)算機(jī)等組成，實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)情況。當(dāng)超限超載車(chē)輛受到強(qiáng)制限載時(shí)，如果駕駛員強(qiáng)行“沖關(guān)”或采用破壞性手段“闖關(guān)”，監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)將該車(chē)牌及現(xiàn)場(chǎng)全景資料記錄，并同步傳輸?shù)礁骶瘎?wù)點(diǎn)、路卡、管理處實(shí)施跟蹤處罰，聯(lián)網(wǎng)打擊。

圖10 控制箱外形圖

圖11 控制箱內(nèi)部設(shè)備圖

3 工作原理

阻擋器安裝在路橋的出入口，在阻擋器前方一定距離處放置動(dòng)態(tài)檢測(cè)儀，當(dāng)車(chē)輛進(jìn)入檢測(cè)車(chē)道，LED顯示器提示“減速測(cè)重”，車(chē)輛經(jīng)過(guò)動(dòng)態(tài)檢測(cè)儀時(shí)，動(dòng)態(tài)檢測(cè)儀會(huì)測(cè)量其載重量，并顯示數(shù)據(jù)。

如判定為超載，檢測(cè)儀發(fā)射超載信號(hào)給LED顯示器和阻擋器，LED顯示器接收超載信號(hào)，提示“超載停車(chē)”的同時(shí)阻擋器接收超載信號(hào)升起翻板(阻擋器可由遙控器控制回落到水平位置)。

如果判定車(chē)輛不超載，LED顯示器提示“正常通行”，阻擋器不動(dòng)，車(chē)輛正常通過(guò)即可。

監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，記錄并保存現(xiàn)場(chǎng)全景資料，以備統(tǒng)計(jì)管理如圖12所示。

圖12 超限超載檢測(cè)工作流程圖

4 結(jié)語(yǔ)

超限超載檢測(cè)阻擋系統(tǒng)是在大量調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合交警“治超”的實(shí)際需要設(shè)計(jì)而成。是一種具有現(xiàn)代化高科技水平的機(jī)電全自動(dòng)化產(chǎn)品，該產(chǎn)品利用動(dòng)態(tài)超限檢測(cè)技術(shù)，采用“預(yù)警識(shí)別、強(qiáng)制限載、跟蹤記錄”的綜合系統(tǒng)，集光、機(jī)、電、力學(xué)技術(shù)于一體。在不影響交通秩序的前提下，實(shí)施對(duì)超限超載車(chē)輛的有效治理。從根本上解決超限超載自動(dòng)識(shí)別管理問(wèn)題，對(duì)路橋進(jìn)行科學(xué)的系統(tǒng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、多功能的強(qiáng)制性保護(hù)，是治理超限超載的高科技利器，發(fā)展及推廣前景廣闊。

［1］王仕杰，李衛(wèi)東.我國(guó)治理超限超載問(wèn)題之深層次原因分析［J］.公路，2010(8):13 －16.

［2］楊玉慶.我國(guó)公路貨運(yùn)車(chē)輛超限超載情況［J］.中國(guó)統(tǒng)計(jì)，2011(4):22－25.

［3］懂新品，張京平.治超手段的重大突破［J］.中國(guó)高速公路，2008(9):34－39.