隨著經(jīng)濟和科技的發(fā)展,單一的靜態(tài)稱重已經(jīng)無法滿足公路運輸“高效、快捷”的需求,動態(tài)稱重技術(shù)和相關產(chǎn)品——動態(tài)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(fā)展,已經(jīng)成為公路貨物運輸?shù)闹饕Q重手段之一。
國際上對行駛在公路上的載貨車輛進行動態(tài)稱重的計量產(chǎn)品稱為動態(tài)公路車輛自動衡器(以下簡稱“動態(tài)汽車衡”)。我國自20世紀80年代開始引進國外的動態(tài)稱重技術(shù)和產(chǎn)品,并逐漸自主研發(fā)出了適應中國國情的動態(tài)汽車衡產(chǎn)品。
動態(tài)汽車衡主要由稱重傳感器、承載器(秤臺)和稱重指示器(數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)等輔助設備共同組成動態(tài)稱重系統(tǒng)后,可完成對行駛車輛的動態(tài)稱重、稱重數(shù)據(jù)遠程傳輸和統(tǒng)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(tài)汽車衡用于非現(xiàn)場治超示意圖
20世紀50年代,歐美國家開始研究動態(tài)稱重技術(shù),并開發(fā)了最早的公路用動態(tài)稱重產(chǎn)品,美國材料試驗協(xié)會頒布的ASTME-1318是國際上第一個正式發(fā)布的動態(tài)稱重系統(tǒng)標準,歐洲對應提出了COST323標準。目前該類產(chǎn)品依據(jù)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(xiàn)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(shù)要求和試驗方法,R134-1-e09為試驗報告格式。
我國現(xiàn)行的產(chǎn)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(tài)公路車輛自動衡器》(英文5CD版本),修訂后的國家標準內(nèi)容包含通用技術(shù)要求以及整車式、軸重式、石英式、彎板式、平板式等動態(tài)汽車衡的具體技術(shù)要求,將組成系列標準。
根據(jù)我國《計量法》相關規(guī)定,用于公路計重收費和超載檢測等領域的動態(tài)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(nèi)計量技術(shù)機構(gòu)依據(jù)JJG907-2006《動態(tài)公路車輛自動衡器》國家計量檢定規(guī)程開展動態(tài)汽車衡檢定工作,動態(tài)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(jù)GB/T21296-2007《動態(tài)公路車輛自動衡器》國家標準和OIML R134國際建議的規(guī)定,動態(tài)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(tài)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(tài)汽車衡與靜態(tài)車輛衡的外觀和結(jié)構(gòu)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(tài)汽車衡稱量準確度較高、穩(wěn)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(tài)汽車衡
部分稱量式動態(tài)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(tǒng)自動累加各個部分的稱量結(jié)果,獲得車輛總重量和單軸或軸組的載荷重量。目前國內(nèi)常見的軸重式、石英式、平板式、窄條式、彎板式動態(tài)汽車衡都屬于部分稱量式動態(tài)汽車衡。
軸重式動態(tài)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(tài)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(tài)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(tài)汽車衡的90%,但是其準確度較低、穩(wěn)定性較差、稱量結(jié)果受車輛行駛速度和通行方式影響較大。
單軸式動態(tài)汽車衡
軸組式動態(tài)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(tài)汽車衡有效增加了動態(tài)數(shù)據(jù)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(guī)范通行時產(chǎn)生的干擾因素,保證了稱重的準確度和穩(wěn)定性。
軸組式動態(tài)汽車衡
分離臺面式動態(tài)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(tài)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(wěn)定性,分離臺面式動態(tài)汽車衡普遍采用同時安裝多個承載器的結(jié)構(gòu)方式,因為其具有路面安裝施工區(qū)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(wěn)定性較好的特點,目前被廣泛應用于非現(xiàn)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(guī)定》的施行,非現(xiàn)場治超模式在全國范圍內(nèi)推廣使用,這種用于高速、重載車輛稱重的動態(tài)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(zhí)行非現(xiàn)場治超的部門在檢定前要協(xié)調(diào)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(qū)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(tài)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(jù)JJG907-2006國家檢定規(guī)程規(guī)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(guī)程的要求,筆者從實際動態(tài)汽車衡檢定工作中總結(jié)經(jīng)驗,提出以下解決方案。
產(chǎn)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(guī)定,并在檢定證書中注明檢定的車速范圍。
產(chǎn)品銘牌標識的最高運行速度未超過道路限速要求 由于現(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)場車輛可能無法達到最大秤量要求,就以實際能夠?qū)崿F(xiàn)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(shù)的“ETC門架收費”和“高速公路入口治超”等模式已經(jīng)在國內(nèi)推廣使用,動態(tài)稱重技術(shù)與之匹配的相關設備也將迎來新的發(fā)展機遇,計量技術(shù)機構(gòu)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。