几种动态地磅的比较与分析

通过比较几种常见动态地磅的计量性能、防作弊功能、性价比等方面要素，分析其在高速公路计重收费系统中各自的优缺点，为高速公路业主单位计重设备选型提供参考。
全国高速公路计重收费工作已开展 10 余年，计重收费技术在治理车辆超限超载、保护公路桥梁安全等问题上体现出重要作用。然而 “上有政策，下有对策 ”，一些货车司机在利益驱动下针对各样式动态地磅的技术缺陷研究车辆过衡对策，以车辆跳秤、冲秤、走 S形、贴边通过等手段逃避通行费。相应地，动态地磅也在不断进行改进以解决这些问题，并提升自身性能。目前，动态地磅分为秤台式、双秤台式、弯板式、石英晶体式、整车式等多种样式，其计量性能、防作弊功能等方面不尽相同。本文对常用的几种动态地磅的性能进行比较，并分析其适用性。
1.秤台式动态地磅
秤台式地磅的称重台面四角与基础之间由应变式力传感器连接，工作原理是通过称重台面将车轴重量传达到应变传感器，显示在称重仪表上，将车辆每一轴重量相加，继而得到车辆总重。秤台式地磅是计重收费系统的第一代计重衡器，由于生产厂家多、技术成熟、价格低廉而被广泛采用。
然而，在多年的使用过程中，针对秤台式地磅研究出了很多逃避通行费的方法，如跳秤、冲秤、走 S形、贴边通过等方式。加之秤台和传感器老化、排水沟集水井日常维护不足、称重仪表所用为旧版芯片、个别基础的坡度受现场场地限制建设时就不符合要求等等因素，导致其稳定性波动较大，几乎每次检定都需调试，有部分动态地磅甚至需更换称重主板才能调试合格。尽管性价比很高，但由于在防作弊方面存在的明显问题，秤台式地磅已不能完全满足高速公路计重收费的需求。
2.双秤台式动态地磅
为从技术方面解决车辆跳秤、走 S 形等作弊问题，第二代计重衡器应运而生。双秤台式计重衡器就是其中的一个解决方案，其工作原理与秤台式相同，但宽度几乎是秤台式的两倍，这就有效解决了过衡车辆跳秤、走S 形的问题，并且衡器计量性能和使用寿命均得到了提高，在使用中得到了较高的评价。双秤台式计重衡器对于类似于车辆贴边通过、反复倒车之类逃避通行费的问题仍未能解决，在防作弊方面还存在不足。
3.弯板式动态地磅
弯板式计重衡器采用两块独立整体弯板称重传感器交错布置方式，在每个传感器前方都安装车辆分离器，在解决车辆走 S 形、跳秤等常见作弊问题上甚至优于双秤台式计重衡器。这种计重衡器安装快捷，施工周期短，对路面破坏很小，安装时不需要重做基础，整套计重系统只需三天左右即可开放车道，适用于已开通的收费车道。弯板式计重衡器不能覆盖整个车道，且对传感器周围路况要求高，车辆贴边通过或路面有破损会导致称重误差较大。
4.石英晶体式动态地磅
石英晶体式计重衡器基于压电原理，测量过程中不依靠传感器形变，并且石英硬度较高，整体可视为刚性结构，不存在老化和漂移（包括时间漂移和温度漂移）问题，长期稳定性好。石英传感器安装时开挖量更小、施工周期短，而且使用时响应快，应用速度范围宽，在高速度段计量准确度高，有效弥补了前几种计重衡器在高速度段称重准确度下降的不足。
石英晶体式计重衡器的劣势在于其设计要求将石英传感器一次性封装于路面中，与路面形成一个平齐的整体。这对传感器预埋过程中使用的材料、安装工艺以及路面质量要求非常高，一旦传感器周围路面出现开裂、破损或沉降等现象，将会导致测量数据产生巨大误差。另外，由于石英传感器宽度较窄，相较于秤台式地磅，车辆前轴更易于跳过，并且车辆在低速或是 “走走停停” 状态下（车辆排队通过收费站和司机故意为之均有可能）通过传感器时亦会产生较大误差。
5.整车式动态地磅
整车式计重衡器秤体包括多个称重台面，相邻台面采用搭接方式连接，使秤台能够被稳定支撑，多个称重台面既相互独立又连成一体。秤体有限位保护，能够防止因剧烈冲击导致的称重台面横向或纵向产生位移，从而保证计重设备正常使用，其动态称量误差可控制在±0.5%之内，是所有动态汽车衡中准确度最高的。整车式计重衡器技术和原理基于秤台式发展而来，技术成熟、故障率低及维护费用低也是高速公路业主单位在其开挖量大、价格略高的情况下仍然采用的原因。
由于整车式计重衡器称重台面长达 18 m 或以上，能够完全解决之前计重衡器上可能出现的跳秤、走 S 形、贴边、冲秤急刹车等问题，并且可以同时承载多辆车，对每辆车称重进行合理分离，保证收费站车辆通过效率。
整车式计重衡器已向小开挖量、短秤台方向发展，将在保持自身多项优势的前提下，开发出 12 m、 6 m 乃至长度更短、性价比更高的产品。
6.结束语
通过比较几种高速公路常用的计重衡器可以看出，从高速公路计重收费系统运行至今所用的第一代秤台式计重衡器已满足不了高速公路业主单位的需求，正在也必将退出历史舞台。第二代计重衡器以其各自的优势均在市场中占有一席之地，同时又都表现出一些不能完全胜任的方面。随着科学进步、技术创新，在不远的将来一定会出现稳定性、性价比、防作弊等等方面都更优异的新一代计重衡器,以适应社会经济发展的需要。
综合考虑目前各种常用计重衡器的性能特点，笔者以为，整车式计重衡器尽管价格略高，却在计量性能和防作弊性能上独占鳌头，可为高速公路业主单位广泛采用。

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