计重收费系统安装调试培训手册.doc
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动态称重系统培训手册
本手册描述了动态称重系统的系统构成、工作原理和使用方法。
供机电系统维护人员使用。
一、动态称重系统简介
目的：
介绍适合当前公路管理现状和要求的动态称重系统。
1.1系统概况
动态称重是测量行驶的动态车辆轮胎受力，并计算相应静态车辆重量的过程，一个动态称重系统主要由传感器和支持仪表及轮轴判别设备构成，用来测量在特定地点、特定时间行驶车辆的轮胎受力，计算车辆的轴重，正确判别轴数，轮胎个数等有关参数，并处理显示、打印和存储这些信息，从而实现全自动、不停车计量。
1.2系统特性
该动态称重系统具有很强的专业性和实用性，突出表现在：
Ø准确－动、静态称量精度高
Ø实时-实时轮胎识别、轴数识别；
Ø动态-车辆动态重量称量；
Ø快速-快速数据分析及处理；
Ø自动-自动分析处理、自动存储；
1.3设备配置
动态称重系统通常主要由秤台、称重传感器、轮轴识别系统、红外车辆分离器、称重仪表和基础框架等部分组成。
其中称重传感器、称重仪表、轮轴识别器、红外车辆分离器等是动态称重系统的关键设备。
动态称重系统各个设备具体组成：
（1）称重平台（轴重仪）：
用于测量车辆的重量，包括预埋式整体框架、秤体、传感器、限位装置、信号线缆、接线盒等；
（2）红外车辆分离器（光幕）：
用于分隔前后车辆，可以将平板拖车、半挂车、全挂车、单车等车辆可靠分离，包括红外发射管、红外接收管、光幕外罩、信号线缆、加热玻璃等；
（3）轮轴识别器：
用于识别车辆轴型，由一组传感器、预埋框架、识别器体、信号缆、接线盒组成；
（4）收尾线圈：
当光幕发生故障时，收尾线圈自动投入工作，进行车辆分离。
辅助车辆分离器由地感线圈、控制器组成；
（5）室外机箱（控制柜）：
它是系统的核心单元，所有的检测信号都进入到控制柜中，计重仪表对数据进行分析处理，计算得到准确的轴重、轴型和车辆重量，由仪表、识别器接线盒、电源模块等组成；
1.4系统构成图（见图1）
光电开关
轮轴识别器
图1系统构成图
图2系统布局图
1.5主要功能
（1）动态称重计量功能--车辆以5km／h以下速度匀速驶过秤台，即可计量并显示各轴重及整车重量。
（2）轮胎个数识别功能--车辆轮胎经过轮胎识别器，轮胎识别器输出信号送至数据采集器，判别车辆各轴轮胎个数。
（3）车型判别功能--主计算机根据红外车辆分离器（光幕）、秤台、轮轴识别系统发出的信号判别车型、轴型，如单轴、双轴、三联轴、双联轴等。
（4）数据管理功能--该上位机（收费计算机）将每一称重车辆的检测数据自动存储（包括日期、时间、轴重、总重、轴数、每轴轮胎数、是否联轴、各轴超限值等）。
（5）数据输出功能--计算机屏幕实时反映当前车辆检测数据，外接大屏幕显示称重结果。
（6）数字显示功能－仪表具有数字显示功能，可以直接显示当前车辆的车速、轴型、轴质量、车辆收尾、自检信息等信息；
（7）数据安全保护－仪表采用固化软件处理，防止人为随意修改；
（8）自检功能－仪表具有自检功能，部件发生故障时，系统自动提示故障信息，提醒用户及时处理，并将故障信息发送给上位机（收费计算机）；
（9）自动分车－能对通过称重平台的车辆进行自动分离车辆，正常情况下使用红外车辆分离器进行分车，车辆分离器发生故障时，自动切换成地感线圈进行分车；
（10）环境适应性－车辆分离器外罩前面板（玻璃）采用电加热的方式，防止玻璃结冰或凝霜；
（11）秤台的有效宽度为车道宽度，从根本上杜绝了因秤台宽度不够引起司机绕秤引起一系列问题，给收费人员较少了纠纷管理工作；
1.6称重工作原理
当被称重车辆驶过秤台，每一轴重量经两侧轮胎作用于秤台上，使称重传感器产生形变，传感器内部电阻桥阻抗失去平衡，输出与重量成正比例的电信号，经线性放大器A／D转换电器转换成数字信号，由微处理机处理后，完成每一轴重动态称量。
当车辆完全驶过秤台，将各轴重累计，得到车辆总重。
以下描述了计重收费车道的工作流程：
初始状态检测区无车辆通过，挡车器放下；
车辆匀速驶入称重车道，仪表接收到一定阀值的重量数据时，系统自动进入动态称重模式；
车辆匀速经过称重平台时，自动检测出汽车各轴组的重量、轴型（单轴／双联轴／三联轴）、车速；胎型识别器同步检测出该轴一侧轮胎的个数（单轮／双轮）；当车辆尾部经过红外车辆分离器后，红外车辆分离器向仪表发送车辆收尾信息。
仪表将这些数据和信息汇总处理，并实时将数据传送到收费计算机（上位机）；
计算机收到仪表传送的数据后，由收费软件自动计算出轴超限量、整车超限量、并计算出收费金额，最后打印机自动打印票据后；
收费完成，挡车器抬起车辆放行，车辆驶出收费站，挡车器放下，整个收费过程结束，等待下一辆收费。
1.7产品主要结构介绍
1.7.1轴重仪
称重平台（轴重仪）：
包括预埋式整体框架、秤体、传感器、限位装置、信号线缆、接线盒等；
（1）该设备应用在高速公路收费站出口，露天放置，环境恶劣，而且过车频率高，所以秤体设计时充分考虑台面的刚度、强度，以保证长时间疲劳的寿命。
（2）秤台的台面宽度按照车道宽度定做，以杜绝司机绕秤的想法，从而减少收费管理人员的工作量，减少车道刮蹭事件的发生。
（3）秤体安装后，台面和路面保持相平，框架预埋在基础中，在基础施工阶段应保证框架在基础中的水平度。
（4）秤体四周由高质量防尘槽与秤体框架相连，防止碎杀石进入秤体基础阻塞排水系统或卡住秤体，影响系统的正常工作；
（5）秤台和框架的四角安装传感器，传感器信号通过接线盒汇总接入仪表，接线盒放置在秤心的一端秤盖子里面，防止线路板受潮，传感器防护等级IP68，保证了轴重仪长期在恶劣环境下工作下使用寿命。
（6）为了安装和检修方便，秤台有效面两侧由维修手孔，上面盖有秤盖子，秤盖子与秤体相连形成一个有效的整体，不会影响车辆行使，可以方便的调节限位装置和更换传感器等维护工作。
1.7.2轮轴识别器
轮轴识别器是按一定间隔排列的传感器组合体，置于秤台的前方（按车辆行驶方向）。
传感器表面略高于地面，轮胎经过时，压在传感器顶面，传感器受到压力，把信号传给轮轴识别器接线盒。
各个传感器的信号是独立的，可以根据以检测到信号的个数及最大间隔来判断轮胎的宽度，从而判断轮胎的个数（单轮／双轮）。
通过轴型、轴重数据的结合，以及对照轴超限值标准，可以进行轴重超限检测。
轮轴识别器传感器过载频率极高，使用环境条件恶劣，极易浸泡在水中，所以此传感器防护等级高，可靠性好，耐疲劳程度高，传感器的使用寿命长。
1.7.3车辆分离器
光幕位于称重平台左右两侧，成对安装，分别为红外线发射管和接收管。
光幕外罩的安装高度在1800mm左右，保证所有车辆通过时都能检测到信号。
1.7.4光电开关
光电开关：
发射器、接收器、检测电路三部分构成；
主要功能是为车辆倒车提供信号。
辅助仪表进行倒车判断。
二、上班前准备工作
目的：
介绍收费员上下班需要进行的日常操作。
2.1车道计算机检测
查看计算机显示屏上是否有称重设备故障信息（如光栅故障、轮轴识别器故障、轴重仪通信故障），如有可以按照第六部分的“故障排除”进行操作。
2.2外观检测
对计重设备外观进行检查，查看秤体、秤盖、车辆分离器、计重控制柜表面是否有损坏和移位现象，如有严重损坏请立即断电并通知维修人员，严禁继续使用，保障人身和设备安全。
2.3仪表检测
查看计重控制柜中的仪表是否有数据显示，没有数据显示请重启计重设备；方法如下：
打开车道上的计重控制柜，拨下三相电源的空气开关，使其处在OFF状态，待所有设备都断电之后，再重新合上空气开关，使开关处在ON状态，等到称重仪表完成系统自检（仪表正面显示面板表现为999999→888888→666666→……→333333，最后仪表上显示0）。
2.4车辆分离器检测
检查车辆分离器能否正常收尾，一个人观察仪表，一个人站在两根光栅中间，此时收尾指示灯熄灭，当遮挡光栅的人离开时，收尾指示灯亮起，反复几次查看效果。
2.5光电开光检测
检查光电开关能否正常工作，一个人观察仪表，一个人站在两根光电开关中间（光电开关位于左右两个秤盖子开孔处），此时倒车指示灯点亮，当遮挡光电开关的人离开时，倒车指示灯熄灭，反复几次查看效果。
2.6轮轴控制器检测
（1）双轮功能检测：
当踩下2个轮轴传感器压头（两个中应间隔一个，也就是说所踩的两个压头不连续）时，双轮指示灯亮起，双轮功能正常；
（2）轮轴传感器工作状态检测：
一个人观察计重控制柜中的轮轴控制器上的红色指示灯，另外一个人用硬物垫在轮轴传感器压头上，用力踩下压头，在踩下压头的同时，在控制柜前面的人可以观察到当压头被踩下去的同时，红色指示灯会点亮，在松开的同时会再次熄灭；照此方法依次检查所有的轮轴传感器，都有以上特征说明轮轴控制器工作正常。
2.7秤台检测
检查秤体是否平稳各配套部件性能是否良好，称重平台表面是否有杂物，秤体有没有被卡住可有适当活动空隙，如有杂物应及时进行清理；在车辆匀速通过时是否有较大声音的异响，如有请通知维护人员。
三、上班期间
目的：
介绍收费操作过程中的注意事项。
3.1注意事项
在当班过程中，尽量要求车辆匀速5km/h进入车道，确保计重数据的准确性，保障司机和收费所双方利益，费收员可告知司机将车辆匀速驶进车道的好处（匀速通过称重信息更加准确）。
费收员在收费的同时，还要关注车道里货车的行驶情况，要求车辆行驶在车道中间，不要过左或过右行驶。
同时注意光栅，不要让行人或司机遮挡光栅,否则光栅就不能正确地分离车辆，导致计重信息不能上传到上位机。
所以必须保证在车辆收尾的情况下对车辆进行收费，如车身过长不能正常收尾，可车辆继续向前开，直到有数据上传为止。
3.2轮胎识别
对系统显示的轮轴、轮胎信息与当前车辆进行核对，与实际车辆车型不符的可手动进行修改，并做好记录；轿车、轻型载货汽车（如东风小霸王等）、空车的错误信息不影响计重收费金额；大型载货车辆的错误信息要详细记录（实际轴型、系统显示轴型、车速等信息）。
3.3无信息处理方法
在车辆进入车道后收费计算机无称重信息和轴型信息，此时要先确定车辆是否已收尾，在收尾情况下出现无信息应立即打开车道控制柜，观察称重数据串口是否松动（需注意安全），在仍没有信息的情况下按下仪表的轴型键，（仪表图见附图1，仪表使用方法见附1）把显示的轴型信息和车辆的实际轴承进行比对，然后按下车速按键，查看车辆速度，再按下仪表右方的数字键3看显示的称重信息，然后进行分析并与车辆进行比对确定显示的信息是否为该车信息。
如是该车信息则记录下来，记录内容包括车速、轴型、整车重量（操作完仪表后必须保证仪表回复到L状态，或按置零键使仪表回复清零状态）对仪表和收费计算机进行重启（重启时必须保证没有任何车辆通行）然后再进行观察。
3.4异常信息处理
工作中应在空闲时间对收费计算机的无用错误信息进行删除，以保证对车辆的收费过程中，不影响其它车辆的通行费用。
四、交班
交班时把不能使用的车道告知接班人员，对有简单故障的车道进行观察。
交班完成后对记录的数据报监控室，监控室值班人员应对每天上报的数据进行汇总，以判断该车道运行情况是否稳定，对严重影响收费工作的车道应及时关闭，禁止通行，并安排机电维护人员进行简单检测，记录下检测情况，然后通知维护人员进行维修。
五、计重设备日常维护检修指南
目的：
介绍计重收费设备的维护、保养需要注意的问题。
5.1轮轴传感器维护
参照2.6
（2）对轮轴传感器进行性能检查，需要清扫轮轴识别器上的泥沙和垃圾。
5.2车辆分离器维护
日常维护应检查光栅加热玻璃表面的完好，有无划痕和破损，对玻璃表面进行擦拭。
冬天时检查加热玻璃有无加热效果。
冲洗车道的时候，严禁对光幕柜进行冲洗。
注意事项：
光栅外观有严重损坏的应立即断电，对光栅做好防雨、雪工作，并通知维护人员进行维修；
5.3秤台维护
保证秤台表面清洁，及时清理秤台淤泥、杂物,确保计量精度。
雨季时定期检查排水系统防止传感器和接线盒被水浸泡，秤体的周围环境必须保持整洁。
冲洗车道的时候，不要对秤体和轮轴识别器进行长时间的冲洗，尤其在秤体两端固定传感器的地方，尽量不要用水冲洗，如发现有积水，应及时清扫干净，从而保证传感器的正常工作；每半个月定期检查限位器的间隙是否正常；对称重传感器进行检测，方法为：
把仪表清零，依次站在秤台四个角，看仪表显示数字是否一致。
注意事项：
秤台是否平稳；
六、故障排除
目的：
介绍计重收费设备常见故障及排除方法。
故障现象
（1）：
轮轴控制器的红色指示灯有常亮；
故障原因
（1）：
轮轴传感器有故障；
解决办法
（1）：
依次拔下传感器在轮轴控制器上的信号线插头，直到红色指示灯重新熄灭为止，就能确定是对应的这个传感器损坏，请通知维修人员更换传感器，并做好检查、维修记录；
故障现象
（2）：
收费计算机上显示轴重仪通信故障；
故障原因
（2）：
通信串口接触不良、称重设备未供电；
解决办法
（2）：
打开收费计算机机箱，查看计算机后面的串口是否松动，如有松动请将串口两侧的螺丝上紧；在维护人员对计算机进行维修后，请当班人员提醒维修人员将所有串口上紧，保证数据正常传输；
故障现象（3）：
收费计算机上显示光栅故障；
故障原因（3）：
车道两侧的车辆分离器通信有故障；
解决办法（3）：
查看车辆分离器是否被车辆撞倒，如有请将控制柜的空气开关拨下，使所有设备断电；观察车辆分离器的指示灯是否正常（有故障时指示灯会闪烁），如有请将控制柜的空气开关拨下，使所有设备断电；打开计重控制柜前后面板查看里面的接线是否牢固，串口是否有松动，如有请将其上紧；
故障现象（4）：
收费计算机上显示轮轴故障；
故障原因（4）：
轮轴传感器有故障；
解决办法（4）：
依次拔下传感器在轮轴控制器上的信号线插头，直到红色指示灯全部熄灭为止，就能确定是对应的这个传感器损坏，请通知维修人员更换传感器，并做好检查、维修记录；
七、司机可能对称重造成的影响
目的：
常见的司机操作行为，这些行为可能会导致车辆的称重误差。
7.1 速度影响
司机高速通过秤台，时速超过20KM/h时会造成轴型信息和称重数据严重错误，对人生安全、设备安全都带来极大隐患。
7.2碾压秤台
司机在秤台前突然加速使车头抬起，然后通过秤台，并在后面车轴通过秤台时速度极慢并在秤台边缘反复碾压，会造成称重信息不准、丢轴等异常信息。
操作建议：
大型货车停留在收费岛之前，逐一匀速5km/h进入车道，保证车道中只有一辆车在等待处理
7.3走S路线
司机在车道中行进的路线不是直线行驶，而是在车道中间来回的打方向，使得同一个轴上的轮胎一部分在地面一部分在秤台上，会造成称重信息不准、丢轴等异常信息。
7.4遮挡光幕
司机故意遮挡车辆分离器，造成车辆无法正常收尾，影响称重信息。
7.5垫秤
司机在费收员不注意的情况下，在秤台上先放置物体，然后车辆从物体上通过，会造成称重减轻。
附1：
仪表按键使用说明
使用方法：
由于本仪表主要用于向收费计算机传递检测信息，因此使用十分简单，确保秤台上无任何物品，然后打开仪表电源，称重系统自检成功后即可正常检测，使用中一般无需按键操作。
按键功能与操作方法：
【车速】：
按【车速】键显示当前轴通过时的车速，单位为km/h，再按一次返回称重状态。
【轴型】：
按【轴型】键显示本车的轴型，再按一次返回称重状态；轴型编码规则见附图3。
【置零】：
若空秤时显示不为0可按【置零】。
【总重】：
按数字【3】键显示当前通过秤台的车辆总质量，只能显示当前一辆车的总质量，再按一次返回称重状态。
注意：
在查看完一项功能后必须按【车速】键返回称重状态，然后才能查看其它功能
附图1仪表正面图
附图2仪表背面图
调试接口
计算机接口
电源开关
电源插座
轮轴识别器和车辆分离器接口
传感器接口
传感器的线缆定义
总共为五根线，红，黑，绿，白屏蔽。
其中红为正激励。
黑为负激励，绿为正信号，白为负信号，屏蔽线接地。
动态速度补偿
动态计量时,随车辆速度增大,显示重量会变化,变化特性与秤台特性有关,本仪表按照其数学模型设置了补偿功能，用户可通过实验调整补偿系数来补偿这个误差。
在“SS”状态下按【8】,仪表显示100（出厂设置）。
在“F1_SEL”状态下按【车速】,进入动态速度补偿菜单，仪表显示BC，要设定的段的不同进行相应的设置。
出厂时均设置为100。
具体请参考如下：
F1-0----1修补方法
|1==0~5Km/H（包括5）
|2==5~10Km/H（包括10）
|3==10~15Km/H（包括15）
|4==15~20Km/H（包括20）
F1—车速--|5==20~25Km/H（包括25）
|6==25~30Km/H（包括30）
|7==30~Km/H
F1-0-----4修补方法
按照重量划分后，再进行速度补偿
对应调整位置F1—车速，对应如下：
重量速度
0~9km/h
9~15km/h
15~20km/h
>20km/h
0~5T
0
1
2
3
5~10T
4
5
6
7
>10T
8
9
车速
轴型
调试主要方法：
将仪表重所有的动态补偿系数都设置100，获得如下数据：
轴1
轴2
轴3
总重
速度
7280
8340
25660
41280
5．8
7380
8560
25860
41800
11．60
7280
8100
26200
41580
18．10
检定车辆实际重量为：
7160，7060，23320=37540
则可以修改相应的补偿系数为：
5~10T对应键值
4
5
6
7
系数
91
90
91
89
>10T对应键值
8
9
车速
轴型
系数
90
90
90
90
注：
仅做参考
四.现场标定方法
1.称量标定
由于动态模式下具有锁定功能，这会影响标定的进行，建议标定时使用静态模式。
标定完毕再改用动态模式。
本仪表提供了2种现场标定方法：
方法1:
自动标定
电子秤置零后先加载砝码（数量不限,但以接近满量程更佳）,然后进入标定态（显示“SEL”）,按【3】后输入砝码实际值（注意输入值为标定后期望的显示值,如80kg砝码，标定后仪表应显示80.00kg，则应输入8000）,再按【F1】,如甲体重40kg,当前显示为40kg则无需调整；如显示20kg，则需要将当前的模拟增益加1；如果当前显示为80kg，则需要将模拟增益减1，在调整之后必须手动置零，才能保证重新开机后的系数的写入。
例:
30吨电子秤,用10吨砝码标定,操作步骤如下（假定参数已设置好）:
（1）空秤置零（显示“０”）。
（2）加载10吨砝码,仪表显示标定前的示值,比如“6570kg”
（3）进入标定态,显示“ＳＥＬ ”，然后按【3】键,显示全灭。
（4）输入“10000”,按【F1】,稍候仪表发一长声并显示砝码重量。
（5）标定完成,按检定规程检验计量性能。
有时标定时会显示告警信息“Err3”,表示标定范围出界,请检查以下问题：
（1）空秤时显示是否为0?
注意加砝码前显示应为0。
若人为调整仪表模拟增益会改变仪表零位,应重新置零（关机重开）。
（2）砝码重量输入是否正确?
如100kg电子秤,分度为10g，加载100kg砝码,实际显示为100.00kg,因此标定时砝码重量应输入“10000”。
（3）传感器供桥与信号线连接是否正确?
若连线错误则加载砝码时其显示重量与砝码实际重量必有很大差距。
方法2:
直接输入标定系数
直接输入标定系数主要用于仪表的更换或对秤灵敏度的微调,在标定态按【２】,显示器显示原标定系数,增大或减小标定系数,将使显示重量成比例增大或减小,输入新的标定系数不影响零位,无需重新置零。
新版程序的自检信息上传时间为5s/次，但是整车信息依然为2s/次。
五、接线方式说明
秤台称重传感器序号编排方式如图1：
图1称重传感器序号
分组方式：
12为第一组，56为第二组。
称台DB15线序、接线定义及建议颜色，如图2：
图2称台DB15线序、接线定义及建议颜色
改造的称台接线盒连接线方式，如表1：
传感器组别
传感器信号线
连接为
分组后信号引出
称台数据线
1
信号+（绿色）
信号1+（绿色）
信号1+（绿色）
信号-（白色）
2
信号+（绿色）
信号1-（白色）
信号1-（白色）
信号-（白色）
5
信号+（绿色）
信号2+（绿色）
信号2+（蓝色）
信号-（白色）
6
信号+（绿色）
信号2-（白色）
信号2-（黄色）
信号-（白色）
称台接线常见问题处理：
1．车辆正常行驶出现D，倒车出现L。
问题：
分组方式错误：
第一组与第二组接反。
2．车辆正常行驶与倒车均出现F。
问题：
第一组与第二组某个传感器出现错误交叉，如认为2号传感器为6号传感器，解决方法，在有条件的前提下，分清序号，在无条件的前提下，交叉对接，当前认为的2号传感器与当前认为的6号传感器对换，在进行判别。
3.仪表出现U的故障现象，及解决办法。
4.车辆正常行驶，仪表显示屏不出现L.倒车不出现D.这种故障现象及解决方法。
5．目前国内计量院计重标定方式及应付办法。
附图3轴类型与编号对照表
轴组类型
轮轴类型编号
图解
限定值（kg）
单轴，每侧单轮胎
1
7000
单轴，每侧双轮胎
2
10000
双联轴，每侧单轮胎
3
10000
双联轴，每侧一单轮胎一双轮胎
4
14000
双联轴，每侧双轮胎
5
18000
三联轴，每侧单轮胎
6
12000
三联轴，每侧双轮胎
9
22000
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