快快收藏:石英传感器治超非现场执法系统最佳设计方案

多年来由于行驶道路的超限超载车辆对公路和桥梁造成严重的损坏,影响了公路的使用寿命,大大增加了建造维护成本,而且容易造成交通事故,严重影响到行车安全,同时给交通管理部门带来极大的治理和管理难题。为有效加强管理,充分发挥科技治超优势作用,浙江润鑫推出石英非现场执法不停车精检测系统。
原理
石英晶体谐振式压力传感器  这种传感器所采用的谐振器是用厚度切变振动模式at切型石英晶体制作的。谐振器可制成包括圆片形振子和受力机构的整体式或分离式结构。振子有扁平形、平凸形和双凸形三种,受力机构为环绕圆片的环形或圆筒形。图2是振子和圆筒为整体式结构的谐振器的结构图。振子和圆筒由一整块石英晶体加工而成,谐振器的空腔被抽成真空,振动两侧上各有一对电极。圆筒和端盖严格密封。石英圆筒能有效地传递周围的压力。当电极上加以激励电压时,利用逆压电效应使振子振动,同时电极上又出现交变电荷,通过与外电路相连的电极来补充这种电和机械等幅振荡所需的能量。当石英振子受静态压力作用时,振动频率发生变化,并且与所加压力成线性关系。在此过程中石英的厚度切变模量随压力的变化起了主要作用。与分离式结构相比整体式结构的主要优点是滞后小、频率稳定性极佳。但它的结构复杂、加工困难、成本也高。压力传感器的谐振器还有振梁式,也是由at切型石英晶体制成,振梁横跨于谐振器中央。在振梁的两端上下对称设置四个电极,用于激励振动和拾取频率信号。当振梁受拉伸力时,其谐振频率提高,反之则频率降低。因此输出频率的变化可反映输入力的大小。
优点这种传感器的优点是对温度、振动、加速度等外界干扰不敏感、稳定性好、品质因数高、动态响应特性好等
根据超限超载运输车辆行驶公路管理规定【交通运输部令(2016年第62号)】、【汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值》(gb1589-2016)】。浙江润鑫研发的石英不限速非现场高精度动态称重检测,可对车辆超限超载运输行为自动监测,实现24小时对超限超载车辆进行不停车超限超载监控,有效的解决治超执法人员不足、取证困难、超限超载安全隐患三大问题,能最大程度降低车辆超限超载率。
通过不限速非现场高精度动态称重检测系统可对行驶道路的车辆进行车货总重、轴数、速度、轴重、轮重、车型、车辆长宽高3d模型、现场照片、车辆牌照等数据检测;利用车牌识别系统获取车辆牌照信息并识别牌号;将车牌和超限信息实时在可变信息情报板发布(根据不同的配置,并可实时传输到执法人员移动终端设备),并可即时上传信息到上一级管理中心的执法管理平台,可得到进一步处理统计。现场数据满足公安部《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》(ga/t 832-2009)的要求,自动分析超限信息数据并形成超限车辆黑名单数据库。(本项目不包含管理中心平台)
石英公路治超非现场执法系统的特点是,在主线上不影响车辆正常行驶的情况下,能快速检测出超重车辆,并通过配套的电子显示牌及相关的提示,提醒车辆非正常装载,同时可以通过相关网络将数据传到治超站以及各级执法管理系统,而不影响正常交通。其具体方案如下:在执法路段安装车道高速动态称重设备,并在其后20米左右处安装数套车牌自动识别摄像仪,并在高速称重装置后不同位置处(具体位置根据不同路况而定)设置可变情报板、声光报警器等设备,在各级执法管理中心配置计算机、视频服务器等设备,实时监控和检测高速公路通行的车辆,并根据需要打印超限超载车辆称重记录单(格式可根据需要自定),以便进一步处理违法车辆。该系统能在5~200kmh速度范围内检测过往车辆的超限值、超限率、轴型、流量、轴重、总重和速度等参数,其称重性能保证能够在交通流量较大或车速较快的路段快速检测超重车辆而不影响正常交通秩序。
2、系统工作流程(1)当车辆驶入高速动态称重检测区域,高速动态称重设备对车辆进行称重,称重数据(包括车辆各轴轴重、总重、车型、车速等信息)上传至高速动态称重管理计算机;同时车牌自动识别摄像机抓拍车辆图像,提取车牌数据,连同车辆图片一起传送至高速动态称重管理计算机输出,并生成一条过车记录。(2)高速动态称重管理计算机对车辆数据进入分析,判断车辆是否超重,对超重车将车牌信息通过可变情报板及可变信息标志进行显示,并启动声光报警器报警,上传到上一级中心管理中心。(3)对所有处理结果记录进行备案,并按要求打印相关票据.
基本功能(1)对车辆进行不停车称重。(2)可以将检测结果上传不各级管理中心。(3)对车辆进行精确检测,并对超载车辆进行执法。(4)对超载车辆及通行车辆进行监控。以石英晶体作为的“核心”的石英晶体传感器线性输出非常完美,重复性称量输出信号一致,确保了精准的称重稳定性,无信号漂移,易于校准,同时石英晶体独特切割工艺和传感器独特的结构形式决定了其对来自横向侧力(垂直向下以外的力)的不敏感,因此即使车辆通过传感器时刹车、加速、变向等行为仍然不会影响系统的称重精度。石英晶体的安装最为快捷,道路开槽工程量最小(宽70mm x 深50mm),对路面原有结构破坏程度最低,应用进口环氧树脂材料一次性浇注,2-3个小时即可硬化,施工周期很短,平均完成一条车道的动态称重系统安装工作仅需 1 个工作日;(5)存储车辆数据,为管理提供数据依据。(6)系统可独立实现无人值守超限交通调查功能,为道路管理部门提供分析、决策数据。------交通量(小时、日、月、年)的统计、分析(待核实)------昼夜交通量的比例------交通量周、月不均匀系数------高峰小时系统------交通量方向分布不均匀系数------超重车辆的比例、超重率------超重车辆时间、季节分布------逃逸车辆的统计、分析
当汽车依次通过安装在车道中的石英晶体传感器时,从而产生瞬间的电荷输出信号,通过信号线缆传向路侧的安装在机柜内的电荷放大器、数据控制器、转换器将其转换成数字信号,经专专用程序处理,计算出车辆各轴轴重、总重、分类、长度等数据信息。4.1.1、不停车称重设备组成(1)石英晶体传感器:用于检测车辆轴重、总重、车型、车速、车轴间距等交通数据,各车上的高速称重传感器应安装在横跨路面的同一直线上。(2)检测线圈:检测线圈传感器在称重传感器的车道安装一个,为称重系统提供车辆的行驶信息,用于控制称重过程以及发出车辆通过开始、结束信号。该检测线圈传感器可以通过软件设定线圈的频率范围和灵敏度,以方便有效调整灵敏度,防止相互干扰。并为车牌自动识别摄像机提供触发信号。(3)称重控制器:完成主要的数据处理、计算、通信及其它辅助设备的控制工作。(4)高速控制柜:安装在高速称重传感器旁边的路侧,用于放置称重控制器,为称重控制器提供必要的运作环境。