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隨著經濟和科技的發展,單一的靜態稱重已經無法滿足公路運輸“高效、快捷”的需求,動態稱重技術和相關產品——動態公路車輛自動衡器應運而生,并在我國公路超載檢測和計重收費領域得到了廣泛應用和迅猛發展,已經成為公路貨物運輸的主要稱重手段之一。

國際上對行駛在公路上的載貨車輛進行動態稱重的計量產品稱為動態公路車輛自動衡器(以下簡稱“動態汽車衡”)。我國自20世紀80年代開始引進國外的動態稱重技術和產品,并逐漸自主研發出了適應中國國情的動態汽車衡產品。
動態汽車衡主要由稱重傳感器、承載器(秤臺)和稱重指示器(數據處理和終端顯示)等組成,與車輛分離器(地感線圈或光柵)和數據傳輸系統等輔助設備共同組成動態稱重系統后,可完成對行駛車輛的動態稱重、稱重數據遠程傳輸和統計管理等多種功能,滿足交通部門超載檢測等各種工作需求。

動態汽車衡用于非現場治超示意圖
20世紀50年代,歐美國家開始研究動態稱重技術,并開發了最早的公路用動態稱重產品,美國材料試驗協會頒布的ASTME-1318是國際上第一個正式發布的動態稱重系統標準,歐洲對應提出了COST323標準。目前該類產品依據的國際標準是國際法制計量組織(OIML)頒布的R134號國際建議,現行有效版本由2006年頒布的R134-1-e06和2009年頒布的R134-1-e09兩部分組成,其中R134-1-e06為技術要求和試驗方法,R134-1-e09為試驗報告格式。
我國現行的產品標準是GB/T21296-2007,該標準目前正在修訂,修訂版采用了國際法制計量組織的國際建議OIML R134-1:2005《動態公路車輛自動衡器》(英文5CD版本),修訂后的國家標準內容包含通用技術要求以及整車式、軸重式、石英式、彎板式、平板式等動態汽車衡的具體技術要求,將組成系列標準。
根據我國《計量法》相關規定,用于公路計重收費和超載檢測等領域的動態汽車衡屬于國家依法管理的計量器具,使用單位應按期申請周期檢定,檢定合格后方可使用。
目前,國內計量技術機構依據JJG907-2006《動態公路車輛自動衡器》國家計量檢定規程開展動態汽車衡檢定工作,動態汽車衡的車輛總重量準確度等級分為0.2級、0.5級、1級、2級、5級和10級,對應軸載荷準確度等級分為A級、B級、C級、D級、E級和F級。
根據GB/T21296-2007《動態公路車輛自動衡器》國家標準和OIML R134國際建議的規定,動態汽車衡主要分為整車稱量式和部分稱量式兩大類。
整車稱量式動態汽車衡的載荷承載器(秤臺)長度大于被稱車輛的總長,可同時承載整個車輛,直接稱量出行駛中的貨車總重量。此類動態汽車衡與靜態車輛衡的外觀和結構基本一致,只是在稱重指示器中的計量軟件和控制軟件上有所不同。此類動態汽車衡稱量準確度較高、穩定性較好,適宜在固定式超載檢測站點安裝使用。

整車稱量式動態汽車衡
部分稱量式動態汽車衡的載荷承載器(秤臺)長度小于被稱車輛的總長,無法同時承載整個車輛,只能依次對行駛中車輛的各個部分(部分車輪、車輪、單軸或軸組)進行稱量,系統自動累加各個部分的稱量結果,獲得車輛總重量和單軸或軸組的載荷重量。目前國內常見的軸重式、石英式、平板式、窄條式、彎板式動態汽車衡都屬于部分稱量式動態汽車衡。
軸重式動態汽車衡 分為單軸式和軸組式兩種,其承載器是一個完整臺面,臺面四角裝有4支稱重傳感器,可完成對車輛單軸或軸組載荷的稱重,通過累加各部分重量獲得車輛總重量。
單軸式動態汽車衡:其承載器寬度為1米左右,不能對車輛的軸組載荷進行稱量。這種動態軸重衡在我國高速公路施行計重收費初期階段應用最為廣泛,約占動態汽車衡的90%,但是其準確度較低、穩定性較差、稱量結果受車輛行駛速度和通行方式影響較大。

單軸式動態汽車衡
軸組式動態汽車衡:其承載器寬度為5米至7米,可以同時對車輛的軸組(并裝雙軸和并裝三軸)進行稱量。此種動態汽車衡有效增加了動態數據采樣時間,采用的大量程的稱重傳感器、較寬和剛度增強的稱重臺面使其能夠有效抵御車輛不規范通行時產生的干擾因素,保證了稱重的準確度和穩定性。

軸組式動態汽車衡
分離臺面式動態汽車衡 其載荷承載器不是一個完整的整體,是由兩個完全一樣、相互平行或者前后交錯的分離臺面(左臺面和右臺面)組成,在進行稱量時由兩個臺面同時對車輛單軸的兩端車輪分別稱量,累加得到單軸載荷,用這種方法依次稱量得到車輛的各個軸載荷,累加得到車輛總重量,常見的有石英式、彎板式、窄條式和平板式動態汽車衡等。
石英和彎板既是傳感器又是承載器,同時其單個傳感器(承載器)尺寸較窄和較短的特性決定了其不可能獨立完成對車輛單軸的稱量,而需要至少兩個傳感器(承載器)共同合作完成。為提高稱重的準確度和穩定性,分離臺面式動態汽車衡普遍采用同時安裝多個承載器的結構方式,因為其具有路面安裝施工區域和工程量小、傳感器耐高溫濕熱、高速稱重準確度較高和穩定性較好的特點,目前被廣泛應用于非現場超載檢測中。
隨著交通運輸部62號令《超限運輸車輛行駛公路管理規定》的施行,非現場治超模式在全國范圍內推廣使用,這種用于高速、重載車輛稱重的動態汽車衡的計量檢定方式由于檢定速度范圍廣,檢測車輛預加速距離和減速距離較長,在檢定過程中存在危險性高、耗時長的情況,因此執行非現場治超的部門在檢定前要協調相關部門做好道路封閉等工作,以提供保證行車安全距離的檢測專用區域。
目前國、省道對貨車限速一般為每小時80公里左右,高速動態汽車衡的最高運行速度一般為每小時100公里,最大秤量(單軸載荷)一般為30噸,根據JJG907-2006國家檢定規程規定,首次檢定要求接近最高運行速度和最大秤量。如何做到兼顧《道路交通安全法》和JJG907-2006國家檢定規程的要求,筆者從實際動態汽車衡檢定工作中總結經驗,提出以下解決方案。
產品銘牌標識的最高運行速度超過道路限速要求 檢定時車速不得超過該道路限速規定,并在檢定證書中注明檢定的車速范圍。
產品銘牌標識的最高運行速度未超過道路限速要求 由于現場路面、車輛自身等原因無法達到最高運行速度要求,以實際能夠達到的最高速度進行檢定,并在檢定證書中注明檢定的車速范圍。
產品銘牌標識的最大秤量超過檢測車輛限載要求 檢定時車輛不得超載,并在檢定證書中注明檢定的實際稱量范圍。
產品銘牌標識的最大秤量未超過檢測車輛限載要求 檢定時由于現場車輛可能無法達到最大秤量要求,就以實際能夠實現的最大秤量進行檢定,并在檢定證書中注明檢定的實際稱量范圍。
隨著國家“智能交通”建設的大力推進,應用信息化技術的“ETC門架收費”和“高速公路入口治超”等模式已經在國內推廣使用,動態稱重技術與之匹配的相關設備也將迎來新的發展機遇,計量技術機構也將會與交通部門在超載檢測等領域進一步深化合作,提供更加安全有效的檢測與計重方式。

平板式動態汽車衡
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