超限超载检测阻挡系统的结构设计*

徐 峰，李秀良

(沈阳万事达汽车改装厂，辽宁 沈阳 110043)

1 引言

随着我国经济的迅猛发展，公路运输业成为国民经济中的支柱产业之一，运输车辆的数量也成几何基数增长。虽然国家明令禁止运输车辆超限超载，但在利益的驱动下，超限超载现象屡禁不止，并有愈演愈烈之势。由此带来的交通事故也大幅度增长，同时超载对公路的破坏也越来越严重，国家和人民的生命财产安全受到极大的威胁［1］。

我国公路运输中超限超载现象的普遍性与严重性已不容忽视，超限超载扰乱了正常的道路交通秩序，严重缩短公路使用寿命，使国家和集体蒙受巨大损失。所以须采取一定措施杜绝超载现象的发生［2］。

治理“超限、超载”，现在采用的方式大都是传统的管理方法:①靠交警上路截查。车辆行驶不分白天黑夜，要使用大量警力，往往查一漏百，且抽查到的比例很小。检查时需截停车辆影响交通，造成交通阻塞，难于实现实时地对车辆进行普查;②截停车辆用丈量的办法测算重量或在指定的地方用地磅测量，这两种方法不仅不科学，且容易造成道路堵塞［3］。

笔者研制的超限超载检测阻挡系统是一种具有现代化高科技水平的机电全自动化产品，该产品利用动态超限超载检测技术，采用“预警识别、强制限载、跟踪记录”的综合系统。具有承重抗撞能力强、移动方便、操作简单、安全可靠等特点。适用于公路收费站、检查站、军事基地、海关、港口及一切需要限制超限超载车辆通行的地方。

2 系统结构

图1 系统全图

本系统由便携式动态检测仪、无线通信模块、LED显示器、阻挡器、监控系统等组成如图1所示。

2.1 动态检测仪

动态检测仪由称重台、橡胶引桥、显示仪表组件、PC兼容机、微型打印机等组成分别如图2、3所示。依据交通部及有关部委对车辆轴类型及轴载质量的标准设计，符合我国管理规范要求。

图2 称重台

图3 显示仪表及打印机组件

主要参数:速度范围0～100 km/h;检测精度静态为1‰～2‰，动态1% ～2%;总重误差范围为≤300 kg;轴组重误差范围为≤200 kg;载荷能力(单轴)为 30 t。

动态检测仪的特点如下:①检测台集秤台、传感器、引桥为一体，超薄设计，移动方便;②采用高强度耐压金属弹簧防护;③动态检测快速准确，精度高;④秤台经严格工艺密封，达到防水要求;⑤用户可自行设置适应路政和交警不同法规的多种工作模式;⑥优良的动态检测性能，精度高;⑦背光点阵液晶显示，白天晚上都清晰可见;⑧内置汉字打印机，打印完备的检测凭单;⑨自动判明是否超限;⑩检索及统计功能;○11交直流两用，实时显示电池容量，电池可维持工作40 h，并能自动关机。

2.2 无线通信模块

无线通信模块采用IEEE 802.15.4协议的代名词，是一种短距离、低功耗的无线通信技术。动态检测仪、LED显示器及阻挡器均安装有传感器(发射器及接收器)，由无线通信模块自动控制。

2.3 LED显示器

LED显示器的特点如下:①单色户外高亮度，防水等级达到IP65;②采用2个单元箱体，单元箱体规格(长×宽)320 mm×160 mm，显示标准160 mm×160 mm汉字;③单元箱体解析度(点数)32×16本产品采用两箱体一共64×16;④控制方式为视频同步;⑤常态显示为“减速测重”和“正常通行”;⑥触发态显示为“超载停车”。LED显示器直观图如4所示。

图4 LED显示器

2.4 阻挡器

由路障装置、遥控装置、液压传动装置、控制箱组成分别如图5～7所示。路障高度为330 mm;路障长度为1000～1750 mm/个;升降时间≤5 s。

图5 翻板合拢

图6 翻板升起(前视)

图7 翻板升起(后视)

2.4.1 路障装置

路障装置由翻板和引坡组成。整机为钢结构，采用钢板焊接而成，具有很强的承重和抗撞能力，该装置安装在车道上，可限制车辆通行如图8所示。

图8 展开及结构图

2.4.2 液压传动装置

采用液压系统驱动油缸的伸缩，使翻板快速升降，满足道路高频率连续运行如图9所示。

图9 液压管路布置图

2.4.3 遥控装置

采用数字信号、地址编码无线传输技术，由遥控器、信号发射、接收装置、电控盒组成。

2.4.4 控制箱

放置动力单元、蓄电池、电控盒、胶管等附件如图10、11 所示。

2.5 监控系统

由摄像头、控制器、计算机等组成，实时监控现场情况。当超限超载车辆受到强制限载时，如果驾驶员强行“冲关”或采用破坏性手段“闯关”，监控系统会将该车牌及现场全景资料记录，并同步传输到各警务点、路卡、管理处实施跟踪处罚，联网打击。

图10 控制箱外形图

图11 控制箱内部设备图

3 工作原理

阻挡器安装在路桥的出入口，在阻挡器前方一定距离处放置动态检测仪，当车辆进入检测车道，LED显示器提示“减速测重”，车辆经过动态检测仪时，动态检测仪会测量其载重量，并显示数据。

如判定为超载，检测仪发射超载信号给LED显示器和阻挡器，LED显示器接收超载信号，提示“超载停车”的同时阻挡器接收超载信号升起翻板(阻挡器可由遥控器控制回落到水平位置)。

如果判定车辆不超载，LED显示器提示“正常通行”，阻挡器不动，车辆正常通过即可。

监控系统进行实时监控，记录并保存现场全景资料，以备统计管理如图12所示。

图12 超限超载检测工作流程图

4 结语

超限超载检测阻挡系统是在大量调查研究的基础上，结合交警“治超”的实际需要设计而成。是一种具有现代化高科技水平的机电全自动化产品，该产品利用动态超限检测技术，采用“预警识别、强制限载、跟踪记录”的综合系统，集光、机、电、力学技术于一体。在不影响交通秩序的前提下，实施对超限超载车辆的有效治理。从根本上解决超限超载自动识别管理问题，对路桥进行科学的系统化、智能化、网络化、人性化、多功能的强制性保护，是治理超限超载的高科技利器，发展及推广前景广阔。

［1］王仕杰，李卫东.我国治理超限超载问题之深层次原因分析［J］.公路，2010(8):13 －16.

［2］杨玉庆.我国公路货运车辆超限超载情况［J］.中国统计，2011(4):22－25.

［3］懂新品，张京平.治超手段的重大突破［J］.中国高速公路，2008(9):34－39.