计重收费系统集成方案设计

1、京珠高速计重收费系统集成方案设计道控1502班蒋良长01项目概述项目概述02系统概述系统概述03系统构成系统构成04系统布置方案系统布置方案目录05主要设备介绍主要设备介绍01项目概述项目概述一、为啥高速要收费一、为啥高速要收费呢？呢？三、计重收费三、计重收费系统的有哪些系统的有哪些组成？组成？四、现行的四、现行的 收费方式收费方式有哪些？有哪些？二、什么是计重收费系二、什么是计重收费系统？统？项目概述项目概述一、一、公路通行费是政府授权的公路投资及经营者向公路使用者、公路通行费是政府授权的公路投资及经营者向公路使用者、受益者征收的费用，它是公路使用者或受益者对使用公路所支付受益者征收的费用，

2、它是公路使用者或受益者对使用公路所支付的一种补偿，是收费公路管理部门或经营者获得收益的主要途径的一种补偿，是收费公路管理部门或经营者获得收益的主要途径之一。实践证明，收费公路的设立是解决公路建设资金不足、促之一。实践证明，收费公路的设立是解决公路建设资金不足、促进公路发展的有效途径之一。进公路发展的有效途径之一。二、二、计重收费管理系统是根据车辆的载荷对公路磨损程度大小来计重收费管理系统是根据车辆的载荷对公路磨损程度大小来确定收取车辆通行费的费额。根据通行车辆的载重情况来进行收确定收取车辆通行费的费额。根据通行车辆的载重情况来进行收费，空载的车辆按空载重量计费，重载的车辆按载重多少计费，费，空

3、载的车辆按空载重量计费，重载的车辆按载重多少计费，超载则按实际载重进行计费，体现多拉多负担的原则。超载则按实际载重进行计费，体现多拉多负担的原则。三、三、计重收费管理系统计重收费管理系统包括以下几个部分计重秤台、专用称重控包括以下几个部分计重秤台、专用称重控制器、轮轴识别器、红外车辆分离器、信息显示屏、收费计算机制器、轮轴识别器、红外车辆分离器、信息显示屏、收费计算机。四、四、现行的公路通行费征收方式为：按车型分类、区间里程计费现行的公路通行费征收方式为：按车型分类、区间里程计费、计重收费的收取车辆通行费；、计重收费的收取车辆通行费；02系统概述系统概述系统概述系统概述京珠南高速公路京珠南高速

4、公路 京珠南高速公路计重收费称重传京珠南高速公路计重收费称重传感器采用弯板式称重传感器和石感器采用弯板式称重传感器和石英式称重传感器。其中太和，钟英式称重传感器。其中太和，钟落潭，北兴，鳌头，汤塘佛冈，落潭，北兴，鳌头，汤塘佛冈，高岗，鱼湾和大镇收费站共高岗，鱼湾和大镇收费站共4646条条收费车道采用弯板式称重传感器收费车道采用弯板式称重传感器，翁城，沙溪，西联，韶关南收，翁城，沙溪，西联，韶关南收费站其费站其2121条收费车道采用石英式条收费车道采用石英式称重传感器称重传感器。京珠北高速公路京珠北高速公路 京珠北高速公路计重收费称重传感京珠北高速公路计重收费称重传感器采用弯板式称重传感器和石

5、英式器采用弯板式称重传感器和石英式称重传感器。其中韶关，乳源，大称重传感器。其中韶关，乳源，大桥，坪石和粤北收费站共桥，坪石和粤北收费站共5454条收费条收费车道采用弯板式称重传感器，东田车道采用弯板式称重传感器，东田和梅花收费站共和梅花收费站共1010条收费车道采用条收费车道采用石英式称重传感器。街北高速公路石英式称重传感器。街北高速公路共共1616条计重收费车道均采用弯板式条计重收费车道均采用弯板式称重传感器称重传感器。计重称计重称重系统重系统动态称重系统动态称重系统静态称重系统静态称重系统静态称重一般在高速用于复称。静态称重在静态称重一般在高速用于复称。静态称重在称体与被称物之间达到静态

6、平衡后进行称量称体与被称物之间达到静态平衡后进行称量。相对动态称重而言静态称重准确度较高，。相对动态称重而言静态称重准确度较高，但其速度慢体积大效率低，所以不适合用于但其速度慢体积大效率低，所以不适合用于计重收费的收费车道，当车辆不规则行驶和计重收费的收费车道，当车辆不规则行驶和司机对动态称重的结果有争议了，采用静态司机对动态称重的结果有争议了，采用静态称重复称更有说服力。称重复称更有说服力。动态称重是指通过测量和分析轮胎动态力测动态称重是指通过测量和分析轮胎动态力测算一辆运动中的车辆的总重和部分重量的过算一辆运动中的车辆的总重和部分重量的过程。程。动态称重系统是一组安装的传感器和含有软动态称

7、重系统是一组安装的传感器和含有软件的电子仪器，用以测量动态轮胎力和车辆件的电子仪器，用以测量动态轮胎力和车辆通过时间并提供计算轮重、轴重、总重（如通过时间并提供计算轮重、轴重、总重（如车速、轴距等）的数据车速、轴距等）的数据03系统构成系统构成系统构成系统构成 计重收费称重系统，计重收费称重系统，由由2 2块动态弯板式传感器、块动态弯板式传感器、1 1个线圈、个线圈、1 1套红套红外线车辆分离器、外线车辆分离器、1 1个轮胎识别器和个轮胎识别器和1 1个中心处理器构成。个中心处理器构成。 动态弯板传感器主要完成动态弯板传感器主要完成车轴的称重车轴的称重、速度检测速度检测、轴型判断轴型判断等工等

8、工作。作。 红外线车辆分离器用来进行车辆的红外线车辆分离器用来进行车辆的分离及提供开始、结束分离及提供开始、结束等信号等信号。 线圈主要用来完成线圈主要用来完成测速、倒车的检测测速、倒车的检测，并与，并与红外线分离器红外线分离器一起对一起对非车辆以外的物体或人通过时的非车辆以外的物体或人通过时的判断判断，减少出错。，减少出错。 轮胎识别器主要用来轮胎识别器主要用来检测检测通过车辆每轴的通过车辆每轴的轮胎数轮胎数。 中心处理器用来中心处理器用来处理处理来自于各传感器的信号、计算数据，把相关来自于各传感器的信号、计算数据，把相关数据通过通讯方式数据通过通讯方式发发送送给收费计算机。给收费计算机。0

9、4系统布置方案系统布置方案系统布置方案系统布置方案 前置式布置方式，即在收费前进行检测，根据我们国家前置式布置方式，即在收费前进行检测，根据我们国家汽车技术规范，货车的长度应不大于汽车技术规范，货车的长度应不大于1818米，因而为保证米，因而为保证在车辆到达收费亭前完成检测，应适当延长收费岛的长在车辆到达收费亭前完成检测，应适当延长收费岛的长度，同时考虑便于规范驾驶人员通过称重设备时的车辆度，同时考虑便于规范驾驶人员通过称重设备时的车辆控制，建议收费岛前端到收费亭中心线的距离为控制，建议收费岛前端到收费亭中心线的距离为28-3628-36米米。 每个车道使用两块弯板，采取交错放置的方式，其前方

10、每个车道使用两块弯板，采取交错放置的方式，其前方装有一个线圈，弯板后方装有一个轮胎识别器，弯板前装有一个线圈，弯板后方装有一个轮胎识别器，弯板前沿处的收费岛上装有红外线车辆分离器，称重处理器机沿处的收费岛上装有红外线车辆分离器，称重处理器机箱装在收费岛上箱装在收费岛上03主要设备介绍主要设备介绍弯板式称重传感器弯板式称重传感器弯板式称重传感器的工弯板式称重传感器的工作原理弯板式称重传感作原理弯板式称重传感器本质上是一种变送器器本质上是一种变送器其输出信号中包含有汽其输出信号中包含有汽车轴质量和速度信息其车轴质量和速度信息其主要部件有可弯曲平板主要部件有可弯曲平板和粘结在此平板上的应和粘结在此平

11、板上的应变片等变片等特点如下：特点如下：使用寿命长使用寿命长；合理的弯板交错放置，可解决车辆排队、完全倒车、不完全倒合理的弯板交错放置，可解决车辆排队、完全倒车、不完全倒车等常见问题；车等常见问题；称重时速度范围为称重时速度范围为0-40km/h0-40km/h，最大允许通过速度为，最大允许通过速度为200km/h200km/h；精确度高，保证数据的准确性精确度高，保证数据的准确性；特有的动静态自动称重处理技术，确保车辆车轮在传感器上进特有的动静态自动称重处理技术，确保车辆车轮在传感器上进行动静态转换时也不会出现误判；行动静态转换时也不会出现误判；弯板传感器安装简单弯板传感器安装简单，。，。弯

12、板传感器由于采用的是整体式传感器技术并经专有硫化橡胶弯板传感器由于采用的是整体式传感器技术并经专有硫化橡胶表面密封技术处理，表面密封技术处理，（防水、防尘防水、防尘）型型 号号JZCX-A尺尺 寸寸（两台面）（两台面）36001600400 3 重量：重量：81kg 114Kg 结构材料结构材料秤台台面秤台台面16厚钢板（厚钢板（Q235） 秤台底座秤台底座30厚钢板（厚钢板（Q235） 油油 漆漆喷油漆三遍，第一遍为喷油漆三遍，第一遍为ZP702,环氧锌底漆，干燥后，第二遍为环氧锌底漆，干燥后，第二遍为ZP842,环氧锌中环氧锌中漆，第三遍为漆，第三遍为ZP133,脂肪族聚氨酯漆。脂肪族聚氨

13、酯漆。环境温度环境温度-40+80环境湿度环境湿度0100%RH平均寿命平均寿命12年年额定载荷（每轴）：额定载荷（每轴）：30t过载能力（每轴）：过载能力（每轴）：150%速度范围：速度范围：040km/h（测量）（测量）0200km/h（允许通过速度）（允许通过速度）防护等级：防护等级：IP67秤秤 台台 单单 元元 技技 术术 指指 标标压电石英式称重传感器压电石英式称重传感器 压电石英式称重传感器，它是压电石英式称重传感器，它是一种新型的传感器，近几年由一种新型的传感器，近几年由于其性能得到较大的提高，目于其性能得到较大的提高，目前得到一定的应用。石英传感前得到一定的应用。石英传感器的

14、温漂极小，低速、高速状器的温漂极小，低速、高速状态下都可进行称量，同时石英态下都可进行称量，同时石英的物理特性比较稳定，其灵敏的物理特性比较稳定，其灵敏度随时间变化较小。压电石英度随时间变化较小。压电石英称重传感器是利用石英晶体的称重传感器是利用石英晶体的纵向压电效应将重量信号转换纵向压电效应将重量信号转换成电信号的装置。成电信号的装置。优点优点(1)(1)量程范围广，结构紧凑、体积小、重量轻；量程范围广，结构紧凑、体积小、重量轻；(2)(2)灵敏度高，对温度的敏感性低，灵敏度变化极小，长期稳灵敏度高，对温度的敏感性低，灵敏度变化极小，长期稳定性好；定性好；(3)(3)动态响应快；是同尺寸应变

15、式称重传感器的动态响应快；是同尺寸应变式称重传感器的8 8倍，倍，(4)(4)时间老化率低，无热释电现象，工作可靠性高，寿命长；时间老化率低，无热释电现象，工作可靠性高，寿命长；(5)(5)在使用时不用事先调整平衡，操作方便。在使用时不用事先调整平衡，操作方便。(6)(6)结构紧凑，体积小，高度低，重量轻，结构紧凑，体积小，高度低，重量轻，(7) (7) 用多分量称重传感器进行称重计量时，抗交叉干扰能力强用多分量称重传感器进行称重计量时，抗交叉干扰能力强； (8)(8)使用温度范围广，通常为使用温度范围广，通常为-200-200200200；传感器横截面尺寸传感器横截面尺寸4452mm2输出温

16、度影响输出温度影响1%F.S/50长度规格长度规格1m、1.5m、1.75m、2m工作温度工作温度-4580量量 程程车轮载荷车轮载荷 35T电气连接电气连接高频静噪同轴电缆高频静噪同轴电缆过载能力过载能力150%FS承承 载载 面面承载面可研磨承载面可研磨载荷灵敏度载荷灵敏度0.21.0pC/N线线 性性优于优于2%适应车速适应车速5 km/h200km/h一一 致致 性性优于优于3%输出阻抗输出阻抗1010重重 复复 性性优于优于2%防护等级防护等级IP69综合精度综合精度优于优于5%【技术参数】【技术参数】中心控制器中心控制器 中心控制器中心控制器(RSP)(RSP)是整个系是整个系统的

17、控制装置，负责处理统的控制装置，负责处理称重传感器和线圈送来的称重传感器和线圈送来的信息，经过分析和处理得信息，经过分析和处理得出车辆的载荷信息。根据出车辆的载荷信息。根据上级计算机的要求传送车上级计算机的要求传送车辆载荷信息，并控制相应辆载荷信息，并控制相应的报警装置报警的报警装置报警。优点优点陆伍肆叁贰壹CPUCPU板采用板采用3232位位CPUCPU，速度快，信息处速度快，信息处理量大理量大。采用多采用多CPUCPU技术具有处技术具有处理理速度快、性能可靠、速度快、性能可靠、维护方便维护方便等特点。等特点。称重平台传感器信号称重平台传感器信号处理板自带处理板自带CPUCPU，在系，在系统

18、繁忙时保证了采样统繁忙时保证了采样和信号处理的速度，和信号处理的速度，从而称重精度从而称重精度高高。电子部分和所有接口电子部分和所有接口均专门设计了均专门设计了防雷保防雷保护护，保证了野外施工，保证了野外施工的安全。的安全。可根据要求提供可根据要求提供各种通讯方式和各种通讯方式和接口接口。RSPRSP可以用可以用220VAC/50Hz220VAC/50Hz供电，供电，也可以用太阳能供电，或者用也可以用太阳能供电，或者用可充电电池供电。可充电电池供电。（供电广泛供电广泛，保证不断电，保证不断电）型型 号号JZCX-G控制箱外部尺寸：控制箱外部尺寸：1250mm760mm450mm控制箱内部尺寸：

19、控制箱内部尺寸：400 300 260mm温度范围：温度范围： -30 +80重量：重量： 45kg供电方式：供电方式：220VAC 10% ， 50 Hz湿度：湿度： 0%-95%，无凝结，无凝结防护等级：防护等级：IP65中央控制器技术指标中央控制器技术指标红外线车辆分离器红外线车辆分离器 红外线车辆检测器是一种检测红外线车辆检测器是一种检测器，原理是通过线性排列的红器，原理是通过线性排列的红外光发射和接收来实现对车辆外光发射和接收来实现对车辆的同步扫描，并将光信号转换的同步扫描，并将光信号转换为电信号，从而实现对车辆数为电信号，从而实现对车辆数据的综合检测，与其它检测技据的综合检测，与其

20、它检测技术相比，红外线车辆检测器产术相比，红外线车辆检测器产品技术成熟，安装简便，高速品技术成熟，安装简便，高速响应，抗干扰性强，可输出丰响应，抗干扰性强，可输出丰富的车辆数据信息，能可靠检富的车辆数据信息，能可靠检测各种特殊车辆。测各种特殊车辆。线圈线圈 线圈在计重收费称重系统中主要线圈在计重收费称重系统中主要应用于应用于配合配合红外线分离器检测车红外线分离器检测车辆的出现、控制称重过程的辆的出现、控制称重过程的开始开始和结束和结束、检测检测是否有车辆倒出收是否有车辆倒出收费车道、统计、车辆分类等。费车道、统计、车辆分类等。 线圈传感器安装于动态称重传感线圈传感器安装于动态称重传感器的前方，

21、为称重系统提供车辆器的前方，为称重系统提供车辆的信息。的信息。PATPAT的线圈传感器可以的线圈传感器可以通过软件设定线圈的频率范围和通过软件设定线圈的频率范围和灵敏度，可以方便和有效调整灵灵敏度，可以方便和有效调整灵敏度，防止相互干扰。敏度，防止相互干扰。型型 号号控制器（控制器（PD132）工作温度工作温度-40+80工作湿度工作湿度095%RH电电 压压220VAC20%，502 Hz输出方式输出方式继电器开关继电器开关线圈尺寸线圈尺寸10002000 4圈圈导线规格导线规格1.5mm2铜质多股导线铜质多股导线最小分离距离最小分离距离2000线圈安装方式线圈安装方式埋入路面地下埋入路面地

22、下50线圈工作温度线圈工作温度-40+80线圈感应单元技术指标线圈感应单元技术指标轮胎识别器轮胎识别器 采用多个采用多个压式传感器压式传感器并排布置并排布置组成，间距较密，测量准确性组成，间距较密，测量准确性高。高。 其工作原理是：传感器上表面其工作原理是：传感器上表面略高于地面，轮胎经过时，传略高于地面，轮胎经过时，传感器产生压力信号，经过对信感器产生压力信号，经过对信号的放大、数模转换后，经软号的放大、数模转换后，经软件判断，来确定是单轮还是双件判断，来确定是单轮还是双轮。轮。型型 号号DN106尺尺 寸寸170012060 mm3传感器数量传感器数量12传感器量程传感器量程3t传感器间距：传感器间距：100mm检测精度：检测精度：100量程：量程：1T激励电压：激励电压：515V极限荷载：极限荷载：150破坏荷载：破坏荷载：300温度范围：温度范围：3080湿度范围：湿度范围：095防护等级：防护等级：IP67检测宽度：检测宽度：普通车道普通车道1100mm，超宽车道超宽车道1500mm传感器量程传感器量程3t平均寿命平均寿命10年年轮胎识别器技术指标轮胎识别器技术指标车辆行驶中特殊情况的应对车辆行驶中特殊情况的应对车车辆辆弧弧线线行行驶驶车辆的车辆的不规则不规则行驶行驶车辆弧车辆弧线行驶线行驶车车辆辆的的不不规规则则行行驶驶产生的原因产生