整車(chē)式公路地磅稱(chēng)重設備選型、使用、安裝淺見(jiàn)

本文主要以整車(chē)式公路稱(chēng)重設備實(shí)際上是把固定式地磅根據高速公路的要求，增加了一些滿(mǎn)足高速公路計量需求的功能，而推廣應用到高速公路計重收費、超限檢測等領(lǐng)域中

一、概述

近年來(lái)，整車(chē)式公路稱(chēng)重設備因稱(chēng)量精度高、防作弊能力強、收費爭議少的特點(diǎn)，已經(jīng)得到了廣泛認同，因此，整車(chē)式公路稱(chēng)重設備已成為公路計重收費的主流設備。但在整車(chē)式公路稱(chēng)重設備的使用、安裝中，存在著(zhù)一些不規范、不符合國家標準的現象，也有對國家標準理解不透徹的問(wèn)題。有些問(wèn)題給整車(chē)式公路稱(chēng)重設備的正常使用帶來(lái)了一些負面影響，阻礙了整車(chē)式稱(chēng)重技術(shù)的發(fā)展。本文想就整車(chē)式公路稱(chēng)重設備在使用、安裝中的一些不切合實(shí)際的誤區，發(fā)表一些筆者的看法，希望能夠起到一個(gè)拋磚引玉的作用，能夠對更好的推廣、使用整車(chē)式公路稱(chēng)重設備起到一點(diǎn)推動(dòng)作用。

二、整車(chē)式公路稱(chēng)重設備國家標準

整車(chē)式公路稱(chēng)重設備實(shí)際上是把固定式地磅根據高速公路的要求，增加了一些滿(mǎn)足高速公路計量需求的功能而推廣應用到高速公路計重收費、超限檢測等領(lǐng)域中。因此，其生產(chǎn)許可證的考核、驗收，生產(chǎn)、制造以及計量檢定都是依據固定式地磅的主標準進(jìn)行的。目前，現行的主標準有 GB/T 7723-2008 《固定式電子衡器》、GB/T 20296-2007 《動(dòng)態(tài)公路車(chē)輛自動(dòng)衡器》。

GB/T 7723-2008 《固定式電子衡器》 是依據國際法制計量組織國際建議 OIMLR76 《非自動(dòng)衡器》（2006E） 對 GB/T 7723-2002 《固定式電子秤》 進(jìn)行修訂的，其采用國際建議 OIMLR76，旨在提高我國固定式電子衡器產(chǎn)品的質(zhì)量和技術(shù)水平，使之與國際同類(lèi)產(chǎn)品接軌。

GB/T 21296-2007 《動(dòng)態(tài)公路自動(dòng)衡器》 采用了國際法制計量組織的國際建議 OIMLR134-1: 2005《動(dòng)態(tài)公路車(chē)輛自動(dòng)衡器》，技術(shù)內容與 OIMLR134-1:2005 的內容保持一致，標準的計量性能要求等同采用了國際建議的內容。

三、關(guān)于整車(chē)式公路稱(chēng)重設備的額定稱(chēng)量范圍與精度

目前許多業(yè)主招標時(shí)要求：額定稱(chēng)量：≥120t （或 150t 有些甚至更大）準確度等級：靜態(tài)Ⅲ級，動(dòng)態(tài)：1 級 稱(chēng)量誤差≤±1% （有些甚至±0.5%）這樣的參數不熟悉國家標準的話(huà)，很難看出問(wèn)題，但看了國家標準后，就會(huì )覺(jué)得與標準相差甚遠。GB/T21296-2007 《動(dòng)態(tài)公路自動(dòng)衡器》 標準第 5.1.5 條規定：準確度等級與分度值、最大分度數、最小分度數 （摘自 GB/T21296-2007）

準確度等級為 1 級的秤，分度值 5≤d≤20，最小分度數為 500，最大分度數為 5000，因此 1 級秤的最大稱(chēng)量范圍不能超過(guò) 100 t。所以 100 噸以上的 1 級秤是不存在的，各級計量技術(shù)機構均無(wú)法鑒定。而 2 級秤的分度值 50≤d≤200，最大分度數為 1000，最大稱(chēng)量范圍可到 200 t，但精度又太低，不能滿(mǎn)足計重收費的要求，200kg 的分度值用戶(hù)又無(wú)法接受。

因此，筆者認為：業(yè)主在選定稱(chēng)量范圍時(shí)，一定要熟悉國家標準。若選用動(dòng)態(tài) 1 級秤，其最大稱(chēng)量不得超過(guò) 100 t，否則就應選擇靜態(tài)秤或動(dòng)態(tài) 2 級秤。再說(shuō)，經(jīng)過(guò)多年的超限治理，公路車(chē)輛超載現象已經(jīng)得到了有效遏制，100 t 稱(chēng)量范圍可以滿(mǎn)足使用。為防止個(gè)別超重車(chē)輛，每個(gè)收費站可以安裝 1 臺大稱(chēng)量范圍靜態(tài)秤，這樣就萬(wàn)無(wú)一失了。

四、允許通過(guò)車(chē)輛的最大軸載

有些業(yè)主招標時(shí)提出：允許通過(guò)車(chē)輛的最大軸（或軸組） 載荷 70 t 或者 75 t，生產(chǎn)廠(chǎng)家為了拿到合同，也紛紛響應。

對于允許通過(guò)車(chē)輛的最大軸 （或軸組） 載荷，標準中沒(méi)有明確規定。但在 GB/T 7723-2008 《固定式電子衡器》 標準 6.1.1 條，對承載器相對變形有如下規定：

從標準規定可以看出，對于 100 t 的秤，在其中間 2.5m 范圍內加載 40 t，秤體相對變形量不得大于跨度的 1/800 （此規定與橋式起重機大梁剛性規定一致）。筆者認為，標準制定時(shí)，充分考慮了車(chē)輛的軸 （或軸組） 載荷，制定出了一個(gè)切合實(shí)際的檢測方法，標準規定高于實(shí)際使用要求。從各級計量技術(shù)機構多年的檢測結果看，按照這個(gè)要求生產(chǎn)的秤體完全滿(mǎn)足使用實(shí)際要求。任何一個(gè)生產(chǎn)廠(chǎng)家要取得生產(chǎn)許可證，都要接受?chē)覚嗤z測機構的該項檢測。所以，對秤體允許通過(guò)車(chē)輛的軸載要求應參考標準的該項規定。這樣的要求有標準依據，有追溯源頭。而僅憑自己的想象以及廠(chǎng)家的承諾，是不嚴肅的。沒(méi)有權威機構的測試，也找不到有關(guān)的測試方法，要求與承諾均只能是空話(huà)。

五、地磅使用

1.建議采取一車(chē)一秤的稱(chēng)量方式

現在整車(chē)式公路稱(chēng)重設備的生產(chǎn)許可證審批、生產(chǎn)制造，計量檢定所遵循的國家標準是 GB/T 7723-2008 《固定式電子衡器》、GB/Ｔ 21296-2007 《動(dòng)態(tài)公路自動(dòng)衡器》，國際上也沒(méi)有更先進(jìn)的標準。而這兩個(gè)標準均是建立在“一車(chē)一秤”的稱(chēng)量模式上而制定的，也就是說(shuō)稱(chēng)量時(shí)，秤臺上只能有一輛車(chē)，標準不支持“連續跟車(chē)”的稱(chēng)量模式。

國內各省用戶(hù)對整車(chē)式公路稱(chēng)重設備的使用要求也不盡相同，陜西、河北等省份執行國家標準，采取一車(chē)一秤的稱(chēng)量模式，也有一些省份沒(méi)有執行國家標準，采取連續跟車(chē)的稱(chēng)重模式。

國家標準之所以不支持連續跟車(chē)的稱(chēng)重模式，原因在于連續跟車(chē)稱(chēng)重是一門(mén)尚待研究的前沿技術(shù)，尚有許多問(wèn)題未得到解決。連續跟車(chē)情況下，秤臺上的重量不是一輛車(chē)的重量，而是一輛車(chē)的重量加另外一輛 （或幾輛車(chē)） 的部分重量，此時(shí)儀表上顯示的重量值，并不是計重收費所需要的重量值。儀表需要根據輪軸檢測器、車(chē)輛分離器等設備檢測到的信息，進(jìn)行重量識別、計算、篩選，從而確定收費車(chē)輛的重量。近年來(lái)，雖然隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展，各種難題被不斷突破，連續跟車(chē)稱(chēng)重技術(shù)有了很大提高。但連續跟車(chē)情況復雜，在一些極端特殊情況下，仍然會(huì )出現計算錯誤。這也正是國家標準不支持連續跟車(chē)稱(chēng)重的根源。

國內目前技術(shù)比較先進(jìn)的生產(chǎn)廠(chǎng)家的設備，在使用過(guò)程中，絕大多數情況下可以準確計量，但在某些極端特殊情況下，會(huì )出現錯誤，這種錯誤帶有共性、普遍性，各廠(chǎng)家制造的設備都會(huì )出現。待到這些問(wèn)題都得到解決之時(shí)，國家也許會(huì )出臺相應的標準加以規范。

生產(chǎn)廠(chǎng)家按照國家標準生產(chǎn)制造產(chǎn)品，符合有關(guān)法律法規，各級法定計量技術(shù)機構按照國家標準進(jìn)行計量檢定，沒(méi)有過(guò)錯。然而用戶(hù)卻反映設備運行中有時(shí)會(huì )出現錯誤，造成這種現狀的主要原因是沒(méi)有按照標準規定使用設備。因此我們建議各用戶(hù)在使用過(guò)程中嚴格遵守國家標準。

2.一車(chē)一秤稱(chēng)量時(shí)的通行效率

2015 年 11 月在杭州召開(kāi)的 2015 全國計重收費與設備管理研討會(huì )上，陜西省高速公路收費管理中心副主任王軍做了 《陜西省高速公路計重收費中的應用與實(shí)踐》 的論文交流，文中講，陜西省高速公路收費管理中心用 200 輛貨車(chē)做連續跟車(chē)稱(chēng)重與一車(chē)一秤稱(chēng)重通行效率比對測試，測試結果，一車(chē)一秤稱(chēng)量時(shí)車(chē)輛通關(guān)用時(shí)，平均每輛車(chē)僅多用 1 秒時(shí)間，因此陜西省始終執行一車(chē)一秤的稱(chēng)量模式。

圖 1 是在一車(chē)一秤的稱(chēng)量模式下，稱(chēng)重過(guò)程中，收費亭、稱(chēng)重車(chē)輛與等待車(chē)輛的相對位置示意圖，一車(chē)一秤稱(chēng)量與連續跟車(chē)稱(chēng)量的通行效率區別，主要取決于圖 1 中兩車(chē)的間隔距離。若合理布置秤體位置，可以使該距離縮小，甚至接近連續跟車(chē)稱(chēng)量時(shí)前后兩車(chē)之間的距離，有效提高通行效率。

六、地磅安裝

1.秤體在車(chē)道的布局方式

秤體在車(chē)道的布局方式有前置布局 （如圖 2所示） 與跨亭布局 （如圖 3 所示） 兩種方式。

前置式布局的優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：通常收費站在車(chē)道收費亭附近會(huì )有通信電纜、電源線(xiàn)等，可能還會(huì )有地下安全通道，前置式布局可以有效進(jìn)行避讓?zhuān)瑥亩鴾p少施工難度；

缺點(diǎn)：前置布局時(shí)，若采用一車(chē)一秤稱(chēng)量模式時(shí)，會(huì )大大影響通行效率。因此這種布局只適合連續跟車(chē)稱(chēng)重模式。

跨亭布局的優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：既適合一車(chē)一秤的稱(chēng)量模式，又適合連續跟車(chē)的稱(chēng)量模式，可以在兩種稱(chēng)量模式中隨意轉換；

缺點(diǎn)：當收費亭下方有安全通道、通信電纜時(shí)，增加施工難度。

對于整車(chē)式公路稱(chēng)重設備，筆者認為采取跨費亭安裝方式較好。原因有三：一是車(chē)輛交費時(shí)，仍然停在秤上，能獲得很高的稱(chēng)量精度；二是這種安裝方式可以實(shí)現動(dòng)、靜結合的稱(chēng)量方式，當動(dòng)態(tài)稱(chēng)重出現誤差時(shí)，可以靜態(tài)稱(chēng)重進(jìn)行復秤；三是在一車(chē)一秤稱(chēng)量時(shí)能有效提高通行效率；當前一輛車(chē)停在秤臺上稱(chēng)重時(shí)，等候稱(chēng)重的車(chē)輛離收費亭距離較近，從而縮短兩車(chē)繳費之間的時(shí)間間隔。

2.關(guān)于坡道安裝問(wèn)題目前，許多公司在秤體安裝時(shí)，采用順坡安裝的方式，這種安裝方式可以在收費站存在坡度時(shí)，減少施工量、最大限度保護收費站環(huán)境。然而順坡安裝時(shí)稱(chēng)量精度是否能保證呢？這是大家很關(guān)心的問(wèn)題。

采取秤體水平安裝，兩端調整坡度時(shí)的情況如圖 4 所示。

從圖 4 中我們不難看出，圖中的車(chē)輛上秤時(shí)，由于前后輪不在同一平面內，所以車(chē)輛的重心至車(chē)輪的水平距離會(huì )發(fā)生偏移，車(chē)輛軸重會(huì )發(fā)生變化。另外，車(chē)輪經(jīng)過(guò)調坡段的拐點(diǎn)時(shí)車(chē)輛會(huì )產(chǎn)生顛簸，也會(huì )影響稱(chēng)重。

若采取順坡安裝時(shí)，則如圖 5 所示。盡管秤體和路面均存在坡度，但它們都處于同一平面內，因此車(chē)輛上秤、下秤時(shí)車(chē)輛重心至前后車(chē)輪的水平距離不會(huì )發(fā)生變化，車(chē)輛也不會(huì )產(chǎn)生顛簸，所以更容易稱(chēng)準。筆者通過(guò)幾年的公路衡器檢定工作，也見(jiàn)證了這一事實(shí)。

順坡安裝 （特別是坡度較大時(shí)） 的最大缺點(diǎn)是，對秤體的限位裝置要求較高。當限位裝置設計有缺陷時(shí)，運行中限位裝置容易失效，造成秤體發(fā)生位移、秤體與傳感器相對位置發(fā)生變化、秤體與基礎發(fā)生干涉等等，從而造成稱(chēng)量誤差。一旦出現這種問(wèn)題整改起來(lái)很困難，往往要對基礎進(jìn)行返工。

如何設計制造出可靠、有效的限位裝置，成為能否實(shí)現順坡安裝的關(guān)鍵。設計一套切實(shí)可行的限位裝置，對有經(jīng)驗的機械工程師來(lái)說(shuō)不是太難的問(wèn)題。一些在公路計重方面經(jīng)常參與施工的衡器公司就較好的解決了這一問(wèn)題。

檢定規程在安裝部分首先強調“不限制新技術(shù)的發(fā)展”。細讀檢定規程，可以品味出檢定規程還是在強調車(chē)輛上秤時(shí)的平穩性，因此要求兩端引道不少于 3m，甚至到 8m，并把引道也規定為稱(chēng)量區。若采取順坡安裝，則稱(chēng)量區就大大加長(cháng)，可有效提高車(chē)輛上秤時(shí)的平穩性，更有利于提高量精度。

以上是小編在多年的公路地磅檢定中，對整車(chē)式公路稱(chēng)重設備的檢測、分析、研究的一點(diǎn)體會(huì )，愿與大家進(jìn)行交流，不妥之處歡迎批評指正。