劉洪道

摘要：隨著我國道路建設(shè)與交通運(yùn)輸行業(yè)的快速發(fā)展，交通運(yùn)輸行業(yè)競爭日益加劇，導(dǎo)致一些運(yùn)輸部門企業(yè)與車主在高額利潤的驅(qū)使下，違背法律地改裝車輛，違法行駛超限運(yùn)輸，計重收費(fèi)費(fèi)系統(tǒng)可以從根本上遏制這種問題。本文主要對高速公路計重收費(fèi)系統(tǒng)常見故障進(jìn)行分析，并提出有效的排除方法。

關(guān)鍵詞：CC系統(tǒng)；故障；排除方法

中圖分類號： U412.36+6.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

高速公路計重收費(fèi)系統(tǒng)的工作原理與組成單元

高速公路計重收費(fèi)系統(tǒng)的工作原理如下：系統(tǒng)通過利用輪胎識別器、稱重傳感器、感應(yīng)線圈、紅外光幕車輛分離器等設(shè)備信號，將車輛的總重、軸重、輪胎數(shù)目、軸型號、車速以及加速度等數(shù)據(jù)采取后傳送給計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分析計算業(yè)務(wù)處理。

高速公路計重收費(fèi)系統(tǒng)主要包括稱重設(shè)備、檢測線圈、輪胎檢測器、軸型檢測器、車輛分離器、中央處理器、應(yīng)用軟件（如圖1所示）。各組成部分的主要功能如下：

稱重設(shè)備。用于稱重車輛的各軸軸重以及車輛總重。

檢測線圈。主要用于防止車輛倒車。

軸型檢測器。車輛經(jīng)過時，根據(jù)前后軸經(jīng)過所用時間計算軸距，然后計算判斷軸數(shù)。

輪胎檢測器。車輛經(jīng)過時，根據(jù)車輛輪胎的觸地壓力感知輪胎寬度，從而判斷輪胎是單輪胎還是雙輪胎。

車輛分離器。一般采用紅外線光柵來區(qū)分相鄰的兩輛車，車輛經(jīng)過時，發(fā)射端的紅外線信號被車輛所遮蔽，系統(tǒng)開始檢測車輛的重量、軸數(shù)及軸型等信息，車輛通過后，發(fā)射端的紅外線信號被接收端所接收，系統(tǒng)結(jié)束檢測，通過上述原理分離前后兩輛車輛。

中央處理器。用于接收、處理由稱重設(shè)備、輪胎檢測器、軸型檢測器及車輛分離器傳遞的信號和數(shù)據(jù)，并將上述數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后上傳到收費(fèi)系統(tǒng)計算機(jī)。

應(yīng)用軟件。根據(jù)交通部及各省市規(guī)定的道路超限判定標(biāo)準(zhǔn)，及收費(fèi)費(fèi)率計算得到收費(fèi)余額。

圖1 動態(tài)稱重系統(tǒng)組成示意圖

高速公路計重收費(fèi)系統(tǒng)的特點(diǎn)功能

高速公路計重收費(fèi)系統(tǒng)的特點(diǎn)功能是:首先，能夠?qū)τ诘退傩旭偟能囕v或者靜態(tài)狀況下的車輛進(jìn)行計重。其次，能夠?qū)囕v自動分離，檢測到車輛的軸組、軸數(shù)、整車重量以及軸重等數(shù)據(jù)。然后，當(dāng)一輛車在處于沒有完全退出或者為玩群進(jìn)入的時候，計重的機(jī)器設(shè)備能夠判斷該車輛的稱重數(shù)據(jù)。最后當(dāng)車輛在沒有完全的倒車的時候計重設(shè)備能夠?qū)υ撥囕v進(jìn)行判斷。

高速公路收費(fèi)系統(tǒng)常見故障及排除方法分析

基礎(chǔ)故障

動態(tài)汽車衡在使用過程中，常常會發(fā)生同一車輛多次使用同一秤臺，可稱重數(shù)據(jù)卻相差較大，同時構(gòu)成波形正態(tài)分布。甚至通過液態(tài)運(yùn)輸車輛時，會發(fā)生超差嚴(yán)重的現(xiàn)象。

出現(xiàn)這種現(xiàn)象，首先有可能是基礎(chǔ)施工時，未符合規(guī)定的要求。所以為了確保動態(tài)汽車衡在使用中滿足規(guī)定的準(zhǔn)確度等級，對基礎(chǔ)施工有非常嚴(yán)格的要求，因此排除方法是：細(xì)致的對基礎(chǔ)（引道）進(jìn)行檢查，看是否滿足下列規(guī)定的要求：

1、引道的幾何結(jié)構(gòu)

每段引道長至少18m（秤臺到減速帶的距離），每段引道都應(yīng)具有充足的長度能夠一同支撐動態(tài)汽車衡可以稱量的最長車輛的所有車輪。在充足寬度與長度的引道前面，提供十分平滑水平的路面，方便試驗車輛駕駛到引道前就能夠接近試驗速度。影響動態(tài)汽車衡準(zhǔn)確度的最大因素就是引道偏短；在引道的同一水平面上安裝秤臺。為方便排水，引道可以具有橫向斜坡，但是坡度不能超過1%。為了使車輛在行進(jìn)中各軸之間的載荷傳遞降到最低，引道不可以有縱向斜坡。在引道的同一平面上需要安裝承載器。整個引道的寬度每側(cè)最少應(yīng)超出承載器寬度300mm。引道（與承載器）寬度應(yīng)有充足的能夠支撐動態(tài)汽車衡可以稱量的最寬車輛。

引道特性

為了保證動態(tài)汽車衡的計量性能，除了整車稱量的動態(tài)汽車衡外，引道還需要達(dá)到下列水平度的要求：（1）承載器兩端8m的范圍內(nèi)，引道的橫向與縱向的水平傾斜度允差為±3mm；（2）承載器兩端8m以外的引道區(qū)域，引道的橫向與縱向的水平傾斜度允差為±6mm。

車輛信息丟失

車輛信息丟失是計重收費(fèi)系統(tǒng)最為常見的故障，多數(shù)表現(xiàn)為收費(fèi)機(jī)上無信息顯示，各種數(shù)據(jù)無法正常的呈現(xiàn)給收費(fèi)人員。如：車輛通過稱重區(qū)域，沒有信息反應(yīng)在車道收費(fèi)機(jī)上，或收費(fèi)機(jī)信息顯示不靈敏而出現(xiàn)閃爍狀態(tài)，故障嚴(yán)重時其它錄入車輛的信息也會丟失。車輛信息丟失會直接影響到收費(fèi)站數(shù)據(jù)處理的效率。

排除處理：

排查的關(guān)鍵點(diǎn)：（1）通信故障，可能是通信線松動，應(yīng)安排檢修人員測試通信線路的連接情況，及時接通線路以保持運(yùn)行；（2）中控器受強(qiáng)烈干擾后不工作且不能自恢復(fù)，多數(shù)是外在諧波或電磁場干擾了中空器的工作狀態(tài)，需采用抗干擾措施處理；（3）車輛判斷系統(tǒng)無法正常提供車輛信息，經(jīng)常出現(xiàn)秤臺采集信息丟失的現(xiàn)象，因此可查看數(shù)據(jù)檢測器是否正常；（4）車輛經(jīng)過秤臺時速度較快、采集信息過少，軟件會錯誤的判斷是干擾信號，加大臺面有效長度能使車輛信息丟失故障減少。

輪軸識別錯誤

當(dāng)車輛處于稱重區(qū)域時，輪胎識別器發(fā)生判斷錯誤，增加或者丟失車軸信息。故障發(fā)生的原因在于輪胎識別器所使用的傳感器沒有得到相關(guān)信息，比如秤臺過緊或者過松限位。此時應(yīng)該修改相關(guān)車輛信息，增加秤臺的數(shù)量與判斷次數(shù)，減少或者杜絕輪胎識別故障。

排查處理：

根據(jù)計重收費(fèi)系統(tǒng)的工作原理，輪抽識別器發(fā)生識別錯誤，一般是由于內(nèi)置傳感器失去了感應(yīng)功能，應(yīng)對其進(jìn)行必要的應(yīng)用改造（見圖2）。檢測報告顯示，約70%以上的故障數(shù)據(jù)顯示， 輪軸識別錯誤是由于判斷輪軸所用傳感器沒能得到正確信息，如秤臺限位過松、過緊等。此故障會引起計費(fèi)數(shù)據(jù)的失誤，造成費(fèi)用少收、多收等問題。解決這一故障，主要有兩種方法：一是增加秤臺數(shù)， 多臺識別輪軸；二是增加檢測次數(shù)，需進(jìn)行2次或2次以上的識別判斷，有助于減少輪軸識別故障。

圖2 輪軸識別器的應(yīng)用

機(jī)械故障

動態(tài)汽車衡的機(jī)械一些比較直觀，肉眼可以直接查看其故障。

秤臺被異物卡阻

框架和秤臺四周的縫隙被異物卡住，或秤臺下邊有異物頂住。檢查秤臺四周間隙與底部，將異物排除。

限位裝置失靈

為確保動態(tài)稱重精度與行車安全，框架與秤臺之間采取無間隙限位裝置，以確保秤臺遭到?jīng)_擊時沒有顯著的位移與晃動，對精度的影響降低。因為動態(tài)汽車衡使用頻率高，在使用數(shù)月后限位裝置逐漸地產(chǎn)生位移，構(gòu)成間隙，導(dǎo)致限位裝置失靈。排查方法：重新調(diào)整限位間隙，直到秤臺不晃動，然而又沒“卡死”為準(zhǔn)。

稱重傳感器傳力承載裝置不能正確傳力

由于沒有根據(jù)要求澆筑、保養(yǎng)混凝土基礎(chǔ)或使用頻繁，導(dǎo)致鑄鐵底板水平度超差嚴(yán)重，導(dǎo)致傳感器受力不均。檢查每個連接件有沒有松動，通過調(diào)整加減連接件底座下的金屬墊片厚度。

稱量精度偏差

車輛稱量數(shù)據(jù)是收費(fèi)站計費(fèi)的參考指標(biāo)，確保稱量精度對收費(fèi)系統(tǒng)運(yùn)行效率有著決定作用。目前，由于高速公路流通車輛的持續(xù)增減，早期建成的稱量系統(tǒng)開始出現(xiàn)了“失誤”狀態(tài)，一些重要數(shù)據(jù)信息錄入失去了準(zhǔn)確性。其中，稱量精度偏差過大是比較多見的，主要故障表現(xiàn)：車輛通過稱重區(qū)域，車輛重量有差異；大、中、小型車輛的識別率不高，誤導(dǎo)了計費(fèi)系統(tǒng)的費(fèi)用計算。

排查處理：

導(dǎo)致稱量精度偏差的因素復(fù)雜多樣，結(jié)合實際排查經(jīng)驗，主要集中于：（1）車輛通過秤臺時剎車或提速，稱量數(shù)據(jù)瞬間性發(fā)生偏差，此外，車輛通過秤臺時速度過快，采集數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，應(yīng)提倡進(jìn)入計重收費(fèi)系統(tǒng)前減速慢行；（2）秤臺有故障，如：稱臺安裝結(jié)構(gòu)不平穩(wěn)，車輛施壓后失去了穩(wěn)定性；（3）傳感器有故障， 多秤臺結(jié)構(gòu)增加了采集的有效數(shù)據(jù)量，有利于進(jìn)行精確的數(shù)學(xué)分析，能夠較大幅度地提高。

電器故障

1、稱重儀表顯示錯誤符號

（1）因為電源電壓不穩(wěn)，儀表所帶靜電偏大，造成EEROM數(shù)據(jù)丟失。因此排除故障方法就是更新一片EEROM芯片或重新設(shè)定儀表程序。

（2）焊接不合理或九芯插座接觸不良造成短路，造成儀表無法正常提供橋路電壓（供橋電壓為直流12.5V）。檢查九芯插座有沒有斷線虛焊與松動，如果有需要重新焊接。

2、輪胎識別器出現(xiàn)誤判

（1）錯誤的判斷軸型，顯示軸型和實際軸型不符合。檢查稱重卡參數(shù)是否有誤，或查輪軸傳感器與輪軸卡是否正常工作。

（2）輪胎錯判，顯示胎型和實際胎型不符。檢查輪軸卡是否正常工作，若輪軸卡有燈亮，需要檢查輪軸接線是否正確。

3、車輛檢測器不工作

檢測車輛的位置使用地感線圈，當(dāng)?shù)馗芯€圈上方有車輛時，車輛檢測器中的繼電器觸點(diǎn)閉合，該觸點(diǎn)信號傳送到主板供識別車輛。當(dāng)?shù)馗芯€圈裝置發(fā)生故障時，車輛檢測器將無法正確識別車輛。應(yīng)在0.28范圍內(nèi)，用萬用表檢查地感線圈之間的電阻。如果電阻是無窮大，那么說明線圈已斷開，需要更換線圈。

傳感器受損

（1）傳感器電纜線損壞。測量傳感器電纜線的每根芯線是否和屏蔽線相碰，抖動其中一只傳感器的電纜線，如果儀表顯示值急劇翻動，那么判斷這只傳感器電纜線損壞。將其損壞處進(jìn)行重新聯(lián)結(jié)，使用防水膠布包好。

（2）傳感器損壞。分析傳感器故障，用萬用表檢查正激勵和負(fù)激勵之間電阻值，正信號和負(fù)信號之間電阻值是否滿足這種傳感器技術(shù)指標(biāo)的要求。也可在通電情況下，使用萬用表測量各個傳感器的輸出信號電壓值是否相同，電壓值相差過大，也可以說明傳感器出現(xiàn)故障。還有偏載檢查，例如加載3000kg標(biāo)準(zhǔn)砝碼，如果發(fā)現(xiàn)某個偏角輸出重量值就是儀表顯示和3000kg相差過大，而不能使用可調(diào)電阻進(jìn)行調(diào)整時，那么該偏載角所對應(yīng)的傳感器出現(xiàn)問題。還能讓該傳感器和其它角對應(yīng)的傳感器相互調(diào)換位置重復(fù)上述的試驗，如果還是發(fā)現(xiàn)輸出重量值（儀表顯示值）和實際值（標(biāo)準(zhǔn)砝碼值）相差過大，并且在秤臺位置平衡、放置平穩(wěn)的條件下不能調(diào)整，可肯定該傳感器有故障。

5、接線盒

首先檢查接線盒內(nèi)的電路板是否玷污或受潮。如果嚴(yán)重玷污或受潮，可使用酒精擦洗，再運(yùn)用電吹風(fēng)機(jī)烘干或吹干。然后再用萬用表檢查連線有無斷路與短路和信號線、屏蔽線連接是否可靠，有無及時排除。

結(jié)束語：

本文摘要對高速公路計重收費(fèi)系統(tǒng)進(jìn)行研究，分析了高速公路計重系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)功能，并對該系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的故障進(jìn)行了分析，針對其故障原因，給出了相應(yīng)的排除方法。從而有效控制高速公路上的超載現(xiàn)象。

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