1. 动态称重系统介绍
1.1动态称重系统主要功能
车辆荷载的作用是影响路面服务性能和路面使用寿命的重要因素之一, 不同类型、载重的车辆会产生不同级别的轴载, 对路面形成不同程度的影响。因而, 车辆荷载已成为路面设计和管理中的一个重要分析因素, 在路面设计和管理中越来越注重车辆荷载的大小、分布规律、轴载分类以及不同轴载出现的次数等因素。为了在路面设计和管理中更准确地考虑和分析车辆荷载对路面损坏的影响, 就必须进行轴载测定, 获得实际的轴载数据。
用于高速公路的动态称重系统的数据采集软件主要分为现场采集软件和数据传输软件[2]。现场采集软件可以得到车辆荷载经过传感器时的信号输出, 然后进行分析可以得到采集的数据, 现场采集软件采集的数据可以根据需要进行编写, 一般情况有以下几种：
(1) 采集车辆的编号;
(2) 采集的日期和时间;
(3) 车辆经过的车道;
(4) 车辆的行驶速度;
(5) 车辆的轴数、总重、各轴重、左右轮重、轴距和轴组重;
(6) 轴组重。
采集的数据利用存储器进行存储, 通过建立相应的接口和专用的数据传输线, 人工定期取存储数据。动态称重系统在高速公路上的应用对按上述采集方法采集的数据库可以进行各种数据分析。对动态称重采集的数据使用Access与Excel进行处理, 可以分析采集数据的轴载谱、通行车辆的交通量变化、速度分布以及车道分布等情况。
1.2动态称重系统组成[3]
图 1 动态称重系统组成示意图
动态称重系统组成如图1所示。系统由轴重秤及动态称重仪表，外配控制柜、红外光幕分车系统、轮胎识别系统、辅助车辆分离系统等组成。该系统直接安装在收费车道上，检测过衡车辆的轴载并自动累加得到总重，同时检测车速、轴型和车型等，并且把相关数据传递到计算机管理系统，连接，配合计重收费，自动判别车辆超载情况，
1.3动系统称重工作步骤[4]
㈠无车状态：轴称重区域没有车辆，挡车器栏杆放下;
㈡有车辆时，挡车器自动抬起，待检测车辆缓慢均匀驶入称重区域内，车轮压上称台，当重量数据超过设定阈值时，系统自动称重开始;
㈢车辆均匀驶过轴称重，轴称重称自动测出各轴的轴重、轴的类型(单轴、双轴、三轴)及车行驶速度，安装在上面的轮胎识别器会自动检测出车轮的类型(单轮或者是双轮)，当轴称重秤前面的光幕检测到车的尾部后，轴重仪将会检测数据进行整理，并将相关数据传送给系统管理计算机;
㈣系统管理计算机收到上传的数据后，管理软件会自动计算出每个轴的重量、超载量、总量、总超载量及相关内容;
㈤根据需要，系统配备票据打印机，可以打印出相关单据和票据;
㈥等办理完收费或罚款手续后，收费员可以操作计算机将挡车器抬起放行，待车辆驶离称重区域后，操作员放下挡车器，本次收费过程完毕，进行下一辆车检重或计重收费过程。
2. 应用实例
阿根廷L’AMALI 二线日产5800吨水泥生产线项目是中材海外工程公司在南美一条熟料生产线及水泥粉磨系统工程总承包项目。针对业主对项目水泥发运系统的要求，在工厂大门口处布置静态汽车衡联合轴称重系统的称重方案，实现对每一辆过秤车进行自动识别，通过联合称重方案不仅提高了称重计量的准确性，而且通过对超载的判断避免超载进厂车辆而造成路面破坏。
2.1标准轴载计算
根据业主提供的当地车型资料，该项目的主要车型载重32t，满载时总重39t，前轴6吨，为单轴单轮组，后轴33吨，为三轴双轮组。根据该项目的工艺物料平衡计算可得到其年平均日运量和年平均日交通量，如表1所示。
根据《公路水泥混凝土路面设计规范》可计算出，设计车道年平均日交通量以及设计轴载日作用次数[1][5]。结合该水泥厂的实际情况，设计基准期取20年，不考虑交通量年均增长率，计算可以得到基准期内设计车道的设计轴载累计作用次数6]，经计算本项目道路属于极重交通荷载等级，因此利用动态称重系统进行监测，限制超限超载车辆的进出，保障道路安全，降低道路事故发生的可能性和延长道路的使用寿命很有必要。
2.2轴称重系统的应用
设计轴称重系统(shaft weighting devices)基础布置如图2所示。该设备直接安装在收费车道上，检测过往车辆的总重及轴载、车速、车型等，通过与计算机管理系统连接，配合大门处静态汽车衡称重收费，自动判别车辆超载情况，不仅提高了称重的精确性，避免了“跳磅”，而且避免了超载车辆进厂，提高了运输道路的使用安全和寿命。
图 2 轴称重系统基础布置(单位：mm)
3. 结论
本文介绍了轴称重系统的系统组成及工作步骤，应用于阿根廷L’AMALI 二线水泥生产线项目，有效解决了水泥厂计重收费、超载判断等，使计量更加精确，避免超载进厂车辆而造成路面破坏，满足了业主智能化管理工厂的要求。为今后水泥厂发运系统称重计量提供了借鉴和参考。