GTS-2000技术手册 - 2007印刷版 - 图文

GTS-2000计重收费系统

技 术 手 册

西安市杰泰科技有限公司

XI?AN GENERAL TECHNOLOGY CO.,LTD.

西安市杰泰科技有限公司 GTS-2000计重收费系统技术手册

目 录

第一章 GTS-2000计重收费系统简介 ......................................................... 1 第二章 GTS-2000计重收费系统功能及主要技术指标 ............................. 2 第三章 GTS-2000计重收费系统构成 ......................................................... 4

附：单车道计重收费系统设备组成清单及外形图 .................................. 6 第四章 GTS-2000计重收费系统工作原理 ................................................. 8 第五章 GTS-2000计重收费系统工作接口说明 ....................................... 18

附：动态链接库规约 ................................................................................ 19 第六章 GTS-2000计重收费系统安装施工 ............................................... 23

6.1 计重收费系统安装施工基本要求 ................................................... 23 6.2 动态轴重秤基础施工总说明 ........................................................... 29 6.3 动态汽车衡基础施工作业标准 ....................................................... 32 6.4 动态汽车衡基础施工图及接线图 ................................................... 34 6.5 计重收费系统设备防雷设计及施工说明 ....................................... 35 第七章 GTS-2000计重收费系统典型故障排除方法 ............................... 42 第八章 GTS-2000计重收费系统使用维护规程 ....................................... 43 附录1：动静态称重处理器使用说明书 ....................................................... 44 附录2：加热型光幕罩使用说明书 ............................................................... 60 附录3：GTLZ称重传感器型轮轴识别器使用说明书 .............................. 66 附录4：GTS-2000零配件目录 .................................................................... 70 附录5：GTS-2000系统维护、维修记录 .................................................... 71

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第一章 GTS-2000计重收费系统简介

“计重收费”是一种更趋合理的收费理念，是一种在目前条件下，采用市场经济杠杆利用现有设施治理超限超载的有效手段。它是在现有车型收费系统的基础上，增加一套安装于收费站收费车道前端高度集成的计重系统设备，升级现有的收费软件成计重收费软件，充分利用现有的收费系统设备即可完成其改造工作。

“计重收费”从一个概念到大面积推广使用，西安市杰泰科技有限公司历经了整个过程。GTS-2000计重收费系统就是西安市杰泰科技有限公司在多年动态称重技术研究成果的基础上综合大量的现场施工经验并坚持“持续改进、不断完善”的设计理念而推出的改进型产品。

GTS-2000计重收费系统是通过设置在公路收费站收费车道出入口前端的动态称重装置与车辆信息采集器、红外线光栅车辆分离器等装置，对通过收费车道车辆的轴组重量、车速、轴型等信息进行采集，配合原车道收费系统实现小型车、客车按车型收费，货运车辆按实际车货总重划档收费的收费系统。其中，收费系统一般采用收费站的原有车道及挡车栏杆、图像抓拍设备，车型收费系统，改造成计重收费系统时仅需完成收费软件和费额显示器的更新。

整套系统的设计，充分考虑了车辆通过收费站收费车道的实际情况、基础施工、电源防雷及可靠通讯等多方面要求（如车辆尾随通过、且停且走以及拖挂车、甚至倒车等各种情况）。因此该计重收费系统能够适应各种天气情况下车辆以0～30km/h的车速、动静态称重转换和精确分离判别每一辆通过的机动车辆。

GTS-2000计重收费系统不但能与传统的车辆自动识别技术融为一体，完成“按车型收费”，同时能够无缝地切换至“计重收费”或者两者并行进行。完全适用于现行使用的包括开放式与封闭式在内的所有收费制式。

GTS-2000计重收费系统，既是我们在各省实施计重收费系统现场经验的总结，也是对原系统的功能和可靠性的增强。GTS-2000计重收费系统设备在国内实施计重收费系统改造项目的各省市中都得到了大量应用，并且运行良好。最新推出的系统能够自动处理车辆进入收费检测车道后的称重过程，彻底解决车辆在收费车道内的倒车问题，无需人工干预，具有自动化程度高、计量准确、操作方便、信息长期保存、模块化结构、检修及维护方便等特点，是公路管理部门从按车型收费向更合理的计重收费转变的理想装备。

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第二章 GTS-2000计重收费系统功能及主要技术指标

2.1 GTS-2000计重收费系统的主要功能

? 自行处理称重检测流程，形成完整的车辆检测数据信息。 ? 可以在静态或动态情况下完成称重工作，并能自动完成其转换。

? 自动识别车辆轴类型，即单轴（单、双轮胎）、双联或三联（单、双轮胎），误判

率小于1?。

? 采用高度可靠的红外光栅车辆分离器，完全消除跟车现象，准确分离各种类型的

车辆，保证称重检测数据与车辆的一一对应关系。

? 形成的车辆称重信息数据，按完备的接口协议向收费电脑传送，同时在称重系统

内具有缓冲存储队列，保证车辆的称重信息与排队序列一一对应。也可以提供设备驱动程序方式的动态连接库程序，收费软件可以直接进行调用。 ? 彻底解决车辆在收费车道内的各种倒车问题，确保不发生多车、多轴现象。 ? 计重设备具有完备自检测及故障自诊断功能，确保了整套系统的全天候连续工作。

动静态称重仪表和上位计算机的之间通讯协议完备而可靠，保证了上传的数据不丢失，不误发。

? 超载报警及提示，当检测车辆通过收费车道时，一旦发现车辆超载，则系统使费

显上集成安装的橙黄色报警灯闪亮。

? 对封闭式收费路段，采用“入口发卡，出口收费”模式，在入口处发的卡上载入

该车进入站点和相关的时间信息，在出口处进行称重并交费，根据出入口的距离及车货总重来计算应交费用，从而使通行费的收取更加合理。

2.2 系统工作环境及可靠性指标 ? 环境温度：-45℃～+80℃ ? 相对湿度：0～95%Rh ? MTBF≥25000小时 ? 使用寿命：10年

2.3 动态称重设备相关技术指标

? 称重精度：

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静态精度：Ⅲ级秤，GB/T7723-2002 动态精度：＜±2%(车速0～5km/h匀速)

＜±3%(车速5～20Km/h匀速) ＜±5%(车速20～30Km/h匀速) ＜±10%(有明显加、减速)

称重设备精度的一致性：同等条件下不同车道称重误差≤±2%

? 速度测量精度：±3km/h（车速在1～30Km/h且没有明显加减速时） ? 轴距测量精度：±0.3m(两轴之间) ? 称重传感器防护等级：IP68 ? 允许车速范围：0～30km/h ? 称重平台性能：

标准轴载:30t(单轴) 过载能力：150%（单轴）

2.4 轮轴识别器技术指标

? 称重传感器检测阵列，检测单元间距＝10cm，标准车道14个检测单元，超宽车

道16个检测单元； ? 防护等级：IP68。 ? 误判率：＜1?

2.5 红外线光栅车辆分离器相关技术指标 ? 能对间隔大于10cm的车辆进行可靠分离； ? 最小可察觉物体为30mm；

? 空间有效检测范围为路面上400mm～1600mm或300mm～1500mm ? 晴天可靠性达到100%，雨雪天或大雾天气可靠性不低于99%； ? 防护等级：IP65。

2.6计重系统设备与收费系统通讯指标

? RS232标准串行通讯设备，全双工通讯；

? 串行通讯口光电隔离并加装10KA防雷击、抗浪涌模块； ? 通讯波特率：4800bps、9600bps、19200bps可选择； ? 软件握手，CRC-16校验。

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第三章 GTS-2000计重收费系统构成

GTS-2000计重收费系统主要由动态称重部分、轮轴识别器、红外线光栅车辆分离器、室外信息采集处理机柜部分、以及可选的：计重型费额显示屏、超载声光报警器、环形线圈车辆探测收尾器等组成。

系统设备组成如下：

1) 动态称重部分（动静态轴重式电子汽车衡，型号：ZCS-30-ZZ，每套系统一台）

包括秤框及轴重式秤台一套、双通道防静电、抗浪涌传感器接线盒一只，嵌入式动静态称重处理器一台（安放于室外机箱中）。 2) 轮轴识别器（型号：GTLZ，每套系统一台）

含：轮轴识别器安装框架、安装面板及与秤框的联接支架一套（2吨称重传感器 标准车道14只，超宽车道16只）。

3) 红外线光栅车辆分离器（型号：GTFC，每套系统一付，发射和接收对应）

含光幕箱壳体两套（可互换，正面的玻璃板具有电加热功能），红外线光栅发射器和接收器各一只，专用的连接电缆两根，安装附件一套。 4) 室外信息采集处理机柜部分（型号：GTJX，每套系统一台）

具有防风雨、防晒、防腐蚀室外机箱壳体（冷板喷塑或不锈钢材质）一台，单独隔层的嵌入式动静态称重控制器安装空间，机箱底板上装有双极自动开关一只，浪涌保护器二只，单相三孔插模数化插座一只；GTCL-1型车辆信息采集器单元

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盒一只；给控制系统及光栅箱电热玻璃供电供电的DC24V/12V开关电源盒一只(200W)，接线端子排及安装线、串口线，也可加装可选件的环形线圈车辆探测器控制盒等；安装用电线若干。 5) 超载声光报警部分（可选件，非必须）

不锈钢灯杆一只，橙黄色声光报警灯一只（市售，交流220伏，10W）, 报警灯安装用不锈钢灯杆一只（视用户要求定），三芯电源线等。

6) 计重收费用费额显示屏（可选件）

鉴于计重收费系统收费政策会由各省统一制定，因此在费额显示屏上显示的内容往往会不相同，具体提供产品由合同指定。典型的费额显示屏效果图如右所示： 7) 环形线圈车辆探测收尾器（可选件）

含UL1015 AWG14（1.5mm2铜质导线）高强度、耐高温、介

电性能好的多股导线组成的地感线圈一副，南非生产的PD132型单通道车辆检测器一只及安装用环氧树脂一套。

GTS-2000系统在收费车道中安装布置示意图

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附：单车道计重收费系统设备组成清单及外形图

GTS-2000计重收费系统单车道设备组成清单

设备名称 称重仪 各部件组成 轴重秤台及框架 动静态称重处理器 轮胎识别器 轮胎识别器 轮胎识别器联接支架 红外光栅车辆分离器 车辆分离器 光栅外壳（防护箱） 感应线圈 车辆信息采集处理器 车辆检测器 直流开关稳压电源 信息采集与处理机柜 自动开关 浪涌保护器 模数化三孔插座 机箱壳体 型号规格 ZCS-30-ZZ GTLZ 数量 1套 1台 1 备 注 含轴重秤台、秤框，传感器及传感器接线盒 安装于室外机箱顶部 含IP68型称重传感器14只（超宽车道16只）及相应连接电缆、安装框架等 含安装螺钉 含：发射器、接收器各1只、专用连接电缆两条 含：具有温湿度全自动控制功能的电加热系统 含环氧树脂及切割安装 称重传感器型 与感应线圈配套使用完成辅助车辆收尾判别 给控制系统及光栅电加热系统提供电源 双极型，正泰集团 正泰集团 专用 2只 由招标要求或合1套 同确定 GTFC UL1015 AWG14 GTCL-1 PD132 220V NORTECH DC24V/200W DZ47-60 C16A NU6-Ⅱ 220V 16A GTJX（材质由合同或招标要求确定 2只 1付 1套 1只 1只 1只 2只 1只 1只 含安装附件、接线附件等 车辆分离器预埋件 2套 安装附件 室外控制柜预埋件 1套 水平调整垫片 5片 串口通讯线 若干 安装用导线 光栅箱加热电源线 若干 电源线 若干 基础施工图 1套 联合设计方案或招标确定 GTS-2000计重收费系含：使用说明书、维护说 1册 明、零配件清单等 技术资料 统技术手册 产品出厂合格证 1份 保修卡 1套 注：防雷接地极、防撞护架、排水沟道等由招标要求或合同确定，并含在设备基础施工中。 6

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GTS-2000计重收费系统各组成部件外形图

目 录

GTS-2000外观照片 动态轴重秤（30吨）外形图 光幕箱外形图 轮轴识别器外形图

室外信息采集处理机箱外形图

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第四章 GTS-2000计重收费系统工作原理

2000年交通部2号令《超限运输车辆行驶公路管理规定》对公路车辆进行超重超限检测进行了明确的规定。超重检测是对车辆轴组重量进行的检测，因此采用轴重式电子汽车衡对车辆进行分轴称量就是一个很好的选择。在不停车的情况下完成车辆的各轴重量的称量，就是动态轴称重技术。轴重式秤台是在称重台板四个支点处安装四个荷载元式传感器来进行称量的称重系统。传感器有立柱式、上置或下置剪切梁式，这类系统是在原有静态轴重式电子汽车衡的基础上，增加相应的动态限位装置以及在称重处理过程中对车辆在不同速度通过称重台板时采用不同的修正参数来实现动态称量的。由于其固有特性的原因，响应频率略低，静态准确度很容易达到三级秤的要求，而动态准确度因各厂家采用的不同的动态称重算法而略有不同。

西安市杰泰科技有限公司生产的GTS-2000计重收费系统是以动态轴重式称重装置(称重仪)、轮轴识别检测装置(轮胎识别器)、红外线光幕车辆分离器、地感线圈车辆分离器、装有车辆信息采集与处理器的室外控制柜、计重收费显示屏等部件组成，各部件功能独立而又相互依存。

4.1 GTS-2000计重收费系统构成各部件原理详述 4.1.1 动态轴重式称重装置（称重仪）：

其核心构成是ZCS-30-ZZ动静态轴重式电子汽车衡，根据其功能将其划分成以下几大部件来进行说明：

图4-1 动态轴重式汽车衡外形图

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A. 动静态轴重式秤台：秤台为箱板式多槽钢方形管结构，高强度型优质钢焊接而成，

整体刚性好，易于吊装、运输。标准载荷30吨，经时效处理后加载150%FS，使其形变符合设计要求。整体防锈处理并涂多层防锈漆，不论是埋入地下还是外露部分都不锈蚀。

尺寸： 标准车道3500mm时秤台有效尺寸为3600×700×280(mm)；

超宽车道为4000（或4200）mm时秤台有效尺寸为4100×700×280(mm)

重量：标准车道约2000Kg；超宽车道约2300 Kg。

B. 传感器：选用4只精度为C3级，单只额定载重为20吨，防护等级达到IP68的

具有良好动态频率响应的称重传感器（总量程达80t）。现场使用证明其具有良好的抗冲击性、抗过载和高稳定精度。在结构设计上将传感器置于秤台的两端，高于路面安装，大大改善了传感器的工作环境条件，且传感器的支点位于秤台边沿以外，使得车行方向轮胎上下秤台时产生的作用反力产生较小的转矩，传感器只承受轮胎对秤台的重力，大大延长传感器的寿命。

图 4-2 传感器接线原理图

C. 专利技术的轴重秤台的动态限位技术，确保了轮胎经过秤台时产生的水平冲击力

由限位装置即时对消，使秤台高度稳定且提高称重检测精度，多向限位的设计，使之能够适应道路坡度安装，而不降低称重的精度。 D. 动静态称重处理器(称重仪表):(使用说明书见附录1)

动静态称重处理器是整个计重收费系统的核心部件，除具有动静态称重功能外，尚接收来自车辆信息采集系统传来的数据，经处理后通过串口向上位计算机传送。采

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用了双路24位同时转换的高速高精度的Σ—Δ A/D转换器件，有效分辨率可达一百万以上，采样频率可以在软件上调整。利用我公司专有的动态称重算法，整套系统具有极好的静、动态性能。称重处理器原理框图如下所示：

自带有键盘和VFD显示单元，方便进行称重系统的标定、参数设定、加密使用以及完好的故障诊断功能.为了更进一步提高系统的可操作性，该控制器采用了双通道的A/D转换器，将轴重式称重台面的四只传感器分成前后两组，分别进入动静态称重处理器，通过对车轮上秤台时两组传感器的受力状况和时间差的判断，通过软件来分析车辆的行进方向，准确地判断车辆每一根轴通过轴重秤台的方向，彻底解决了车辆各种情况下在收费车道内倒车引起的多车以及多轴问题。也避免了采用在秤台台面上离地一定高度加装对射式光电开关来完成倒车检测装置易受雨雪雾以及污泥溅落造成误判断的问题。

? 采样率：1000次/秒

? A/D通道：双路同时转换，分辨率24位 ? 内分辨率：1000000（100万） ? 系统非线性：＜0.005% ? 满量程温度系数：5ppm/℃

系统具有看门狗电路，能够防止系统软件的“跑飞”。具有显示界面和相关的操作按键，能够完成通过显示屏完成设备的标定和调整，无需其他专用的工具（通过密码保护）。显示屏可以显示各轴轴重、总重、车速、轴型以及时间、日期等相关信息。 4.1.2 轮轴识别检测装置(轮胎识别器）：

2000年交通部2号令《超限运输车辆行驶公路管理规定》对公路车辆进行超限检测，必须识别车辆的轮轴类型。而在轮轴类型的识别中只要求测出单、双轮胎和联轴类型。一

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般的处理方法是在检测车道路面内嵌入安装一个与路面水平的轮轴识别器。在轮轴识别器面板上嵌入放置一排检测组件，当车辆轮胎从轮轴识别器上开过时，由相应的检测组件来给出检测信号，由后端电路来进行单双轮胎判别。

1 2 道路平面 3 4 图4-3中1：车辆轮胎。2：轮轴识别器。3：检测组件联线。4：检测组件单元。

根据采用的检测组件的不同，可分为称重传感器型轮轴识别器和开关触点式轮轴识别器两大类。称重传感器型轮轴识别器采用多只称重传感器，通过后端电路将传感器输出的微弱模拟信号进行模拟放大，然后通过与相应的门槛电路比较后，转换成开关信号，交由后端的单片机进行分析，从而得到驶过轮轴识别器的轮胎是单双轮胎。主要问题是采用了多只称重传感器，联线多，后端的处理电路复杂，整体造价高。由于轮轴识别器安装在路面中，同时应考虑防灰、防水等要求。

? 外形尺寸：标准车道：1512mm×140mm×80mm

超宽车道：1712 mm×140mm×80mm

? 检测单元间距：≤10cm.

? 检测单元数量：标准车道14只，超宽车道16只 ? 防护等级：IP68

特点：轮轴识别器的设计具有国家实用新型的技术专利，其检测单元间距为10cm能够分辨任何车辆的单双轮胎,与秤体的支架安装,确保轮胎识别器和秤台的距离的一致,完全按距离原则来进行车辆联轴的判别,即使车辆非正常通过检测区域,也绝不误判. 4.1.3 红外线光幕车辆分离器

红外线光幕车辆分离器是使用一列平行的红外线形成一个扫描区域，当车辆进入扫描区域时，部分光束会被遮挡，分车器据此获得车辆的有关信息。分车器可以通过串口、并口、继电器输出或可选的模拟量输出来报告车辆有关信息，这些输出可以在规定的时间间

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隔内（客户设定）不断更新，也可以由硬件触发或软件触发来更新。为了保证更可靠的分离范围，采用坚固的型材制成的防护外壳，使用高能量、高穿透率光电管，特制的电加热玻璃和温控装置，确保在冰、雪、雨、雾等恶劣天气下能够可靠分离车辆。红外线光幕车辆分离器的核心是进口的红外光栅车辆分离器，它包含光栅发射管、接收管以及相配套的连接电缆、光幕箱壳以及具有温湿控功能的电热玻璃，其详细的技术指标请参见随机带的该产品的中文手册。

光栅防护箱的玻璃板上采用印制的方法，印制了电加热绕组，通过温湿度自动控制电路完成对其控制，确保在全天候情况下光栅的分离正确性不降低。可软件设置,使车辆分离器可靠检测拖车挂钩, 但可以忽略雪花、石块、昆虫或飞鸟的干扰。

图4-4光栅分车示意图

图4-5光栅箱温湿度控制图

其相关技术指标如下所示：

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? 检测高度: 300 mm～1500mm ? 光束间距 25.4mm (1 in.)

? 最小检测物体尺寸 30mm （1.2 in.） ? 扫描检测模式 同步逐行扫描

? 扫描时间: 每束光50us，200us处理时间

4.1.4 地感线圈车辆分离器：

基本原理是：车辆经过埋在路面下的环形线圈所引起的电感量的变化，来检测车辆的存在。本公司的GTS-2000系统中地感线圈车辆分离器采用了UL1015 AWG14（1.5mm2铜质导线）高强度、耐高温、介电性能好、具有良好耐候性的的多股导线组成地感线圈。并采用路面切槽、环氧树脂灌封的安装方法，确保其经受雨水和长期碾压而不损坏。与之相配套的车辆探测器采用南非生产的PD132型单通道车辆检测器，该控制器安装于室外控制柜中。该控制器具有完善的保护：线圈隔离变压器、稳压二极管和气体放电管构成了三级保护系统。

其技术参数如下：

? 灵敏度：面板上四级可调(高、中高、中低、低) ? 频率：面板上四级可调（50~200kHz） ? 速度检测范围：1~200km/h; ? 检测距离：≤2000mm;

? 车辆分离准确度：≥99%（车辆间距大于等于2米）; ? 导线规格：UL1015 AWG14（1.5mm2铜质耐热导线）； ? 线圈尺寸： 2000mm×1000mm； ? 接口形式：标准DIN型插座

4.1.5 室外信息采集处理机柜（室外控制柜）：

主要由GTJX室外机箱和GTCL车辆信息采集处理器以及整套系统必备的防浪涌模块、开关电源模块、过载保护模块、接线模块等组成

A．GTJX型室外机箱是为了低速高精度称重系统在收费车道上的安装而设计的电控箱，该电控箱完成称重台面内传感器和嵌入式动静态称重处理器的连接，同时也完成轮轴感应器、红外线车辆分离器和车辆信息采集器的连接，由于有该室外机箱的存在，使设备的安装调试，预埋接线及今后的维护修理更为方便。在结构上采取了多种措施，采用钢板型材机柜，外壳静电喷塑等工艺或不锈钢材质，充分考虑了灰尘、雨水、汽车尾气对控制系统造成的不良影响，同时在机箱内部安装有电源浪涌防护器

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及自动空气开关，保证计重系统在各种恶劣电源环境下能够可靠工作，安装基础采用地脚螺钉安装，预埋管线从安装基础内进入机箱内部并做好相应的密封措施，室外机箱的防护等级为IP65。

B．GTCL车辆信息采集处理器

GTCL车辆信息采集处理器单元主要是用来进行由轮胎识别器给出的称重传感器被压上的情况来完成轮胎胎宽的测量和轮轴类型的识别，同时接收红外线光栅分车器及地感线圈车辆分离器给出的车辆探测信号。经该单元综合处理、光电隔离后与嵌入式称重处理器接口，用以完成车辆信息的采集和处理。

特点：室外控制柜的使用，确保了各种信息采集与处理设备具有良好的工作环境，同时不占用狭窄的收费亭空间，也有利于设备的维护.在结构和防护性能上有更进一步的加强,如电源防浪涌,接口光电隔离,传感器防静电,通风防尘以及双层防暴晒措施等体现了本公司一切为用户着想的服务理念. 4.1.6 倒车检测功能的实现及说明：

GTS-2000计重收费系统在倒车检测功能的实现上具有独特之处，在秤台上不增加任何附加设备，只将轴重式秤台的四只传感器分组，形成前后排两个检测通道，通过称重测控仪表来检测轮轴上下秤台时两个边沿的传感器信号差异来完成倒车检测。对车辆的每一轴的行驶方向都能够精确判断，因此，可以完全判断出车辆在称重检测区域内的各种倒车情况（包括来回倒轴），绝不误判。

3#传感器1#传感器13秤台双通道接线盒24动态称重处理器4#传感器2#传感器能够全天候使用，确保在任何情况下不误判，消除由于在秤台上加装光电对射式开关来检测倒车时受环境和天气影响严重，对辐条式轮胎错判，对在秤台上来回倒车轴无法正确判断的问题；彻底解决车辆倒车引起多车、少车、多轴或少轴的问题，确保了收费缓存队列的正确，确保不引起收费纠纷。

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特点：完全解决车辆在收费车道内的倒车问题,绝不误判,绝不多轴多车,确保了计重收费系统的合理可靠运行,大大提升了计重收费系统的可操作性,降低了运行管理的难度,并具有环境的不依赖性,是采用光电对射式开关来检测倒车无法比拟的. 4.2计重收费系统工作过程描述

? 打开系统电源开关，低速动态称重系统进入上电自检测状态，自检完成后，系统

进入正常工作状态（收费软件界面上显示出称重设备准备好的标志）。

? 车辆进入计重收费车道，首先经过轮轴感应器，得到车辆将通过称重台面的轴是

单轮还是双轮的信息，然后，待相应的轴通过称重台面后，动静态称重仪表将该轴的轮轴类型、轴载信息检测并记录下来同时给予显示。

? 车辆各轴依次通过轮轴感应器和称重台面，每根轴的轴载信息和轮轴类型被采集

并保存在称重仪表中，同时仪表也将检测车辆的速度信号。当车辆尾部通过红外线车辆分离器后，检测装置给出车辆收尾信号，仪表立即一次上传整车的所有信息给上位计算机。

? 上位计算机接到被检车辆的所有称重信息后，进行数据的校验，如果在接收过程

中出现错误，将按通讯协议的要求给称重仪表发命令要求重发，直到接收成功将数据放入收费缓冲排队队列中。当货车来到收费窗口外时，收费人员输入车型（计重收费键），缓冲队列中该车的重量信息出现在收费界面上，同时收费软件按相关的收费标准计算后得到该车应交纳的通行费金额。同时将通行费金额、车货总重、超载质量送往外接的LED费额、重量显示器上显示出来供司机查看。

? 与此同时，发现车辆超载，收费系统给出车辆超载信号，点亮相应的橙黄色报警

灯，等待路政执法人员进行相应处理。

? 货车司机完成交费后，收费员控制完成挡车栏杆的开启，交费车辆得以通行。如

果在处理第一辆车的收费过程中，第二辆车通过轮轴识别和称重台板，仪表自动进入第二辆车的检测过程，同时仪表上传第二辆车的轴载重量信息在上位计算机上可以缓冲保存。

4.3 GTS-2000设计依据和参考标准如下： 企业标准：

Q／XGT001—2001《动静态轴重式汽车电子衡》西安市杰泰科技有限公司 陕西省质量技术监督局备案号：Q/610000-N13 0452-2001

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国家标准：

? ASTM1318-02 公路动态称重系统性能规范要求 ? GB/T14249.1-93 电子衡器安全要求 ? GB/T14249.2-93 电子衡器通用技术条件

? 2000年交通部2号令《超限运输车辆行驶公路管理规定》 ? GB/T7724—1999《称重显示控制器》 ? GB/T7551—1997《称重传感器》 ? GB191—1990《包装储运图示标志》

? GB6587.1—86《中华人民共和国国家计量检定规程—数字称重显示器》 ? JJG907—1996《轴（轮）重仪》

? 国家检定规程：JJG539—1997《数字指示秤》 ? JJG907-2003《动态汽车衡车辆总重计量检定规程》 ? GB1589-2004《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值》 六、计重收费系统工作流程图

图 4—6计重收费系统工作流程及车道设备布置示意图

（见下页）

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第五章 GTS-2000计重收费系统工作接口说明

GTS-2000计重收费系统是在原有的按车型收费的收费站基础上加装计重设备改造而成的。原收费站的所有设备无须改动，在收费车道中增加轴重秤台、轮轴识别器、车辆分离器等设备即可,车型收费系统改造成计重收费系统时仅需完成收费软件的更新和费额显示器的更新。

加装计重设备后系统结构图如下所示：

注：图中虚线所示为收费站原有设备，实线所示为增加设备

计重设备与收费系统通过RS232串行通讯口进行通讯，形成的车辆称重信息数据，按完备的接口协议向收费电脑传送，同时在称重系统内具有缓冲存储队列，保证车辆的称重信息与排队序列一一对应。计重设备具有完备自检测及故障自诊断功能，确保了整套系统的全天候连续工作。动静态称重仪表和上位计算机的之间通讯协议完备而可靠，保证了上传的数据不丢失，不误发。

称重系统与收费系统接口采用动态链接库驱动程序进行，所有底层串行通讯协议完全由动态链接库驱动程序封装，上位计算机开机后动态链接库便自动与称重系统完成数据交换，上位机程序员只需按动态链接库接口函数调用即可获得称重数据及相关信息。

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附录1：动静态称重处理器使用说明书

动 静 态 称 重 处 理 器

使 用 说 明 书

西 安 市 杰 泰 科 技 有 限 公 司

XI’AN GENERAL TECHNOLOGY CO.,LTD.

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一、概述

动静态称重处理器主要用于公路超限检测与计重收费系统，完成车辆轴组载荷测量，该仪器具有：精度高、性能稳定、功能强、操作方便、易于升级等特点。

二、主要特点

2.1硬件特点：

? 采用32位精简指令集中央数字处理器，运算速度快、可靠性高。 ? 采用双CPU分布式系统，提高系统稳定性。 ? 具有RS232串行通信接口。 ? 内部具有打印接口，可扩展打印机。 ? 硬件系统采用低功耗设计。 2.2软件特点：

? 采用嵌入式实时多任务系统内核。 ? 软件采用实时多道任务并行处理机制。

? 软件支持多机互联网络，（可支持多达255台仪器互联） 2.3功能特点：

? 本称重处理器既可工作于单通道，也可工作于双通道。

? 工作于双通道时，软件可自动修复由于车体往返产生的多轴数据错误。 ? 具有零位自动跟踪功能，且带有软件互斥保护，更加稳定安全。 ? 具有非透明零位保存功能。 ? 具有反向过车功能。

? 支持两种标准上传数据格式（按轴组、按单轴）。 ? 具有单轴速度与轴重匹配补偿修正功能。 ? 支持称重动静态自动转换功能。

注：对于特殊需要，本称重处理器可扩展打印机功能。

三、称重处理器面板与外部电路连接说明

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3.1称重处理器前面板说明

显示屏：

7位VFD显示屏，用于显示所有称重数据及状态信息。

状态指示灯：

◎ 零位：当零点偏差不大于0.25d时，该指示灯点亮。 ◎ 稳定：当重量稳定在判稳范围内时，该指示灯点亮。 ◎ 动态：当称重处理器工作于动态称重时，该指示灯点亮。 ◎ 双轮：最近驶过的轴为双轮胎时，该指示灯点亮。

◎ 联轴：当停留在称台上的轴与后续的轴为联轴时，该指示灯点亮。 ◎ 收尾：当车辆驶出称重区域时，该指示灯点亮。

◎ 通讯：当称重处理器在接收或发送数据包时，该指示灯点亮。

键盘：（有些为复用功能）

1．数字键 2．导航键

包括：0～9

包括：【▲】 、【▼】

3．车辆信息查询键 包括：【车速】、【轴型】、【时间】 4．设定建 5．时间键

3.2称重处理器后面板说明：

包括：【设置】、【确认】、【取消】、【0/置零】 包括：【时间】

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注：1 电源开关 2 电源插座 3 车辆信息采集器接口 4 传感器接口 5 串行通讯接口 传感器连接：

DB15插座（孔）用于连接传感器，引脚分配如下（插座上所标序号）：

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 NC 15 AGND 编号 1 端子

EX- EX+ SIG1- SIG1+ SIG2- SIG2+ 串口通信接口：

DB15插座用于与计算机通信，引脚分配如下： 2：TXD 3：RXD

5：GND

(使用中只需将称重处理器通讯口与计算机串行口2、3、5脚对应连接即可)

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与GTCL-1型车辆信息采集器接口关系：

DB15插座（孔）用于连接轮轴识别器和车辆分离器，引脚定义如下：

引 脚 1 2 3 4 5 6 7 8 9～15 输入接口电路原理：

功 能 有/无轴在轮轴识别器上 单双轮胎信号 车辆收尾信号 轮轴自检 光栅自检 地感线圈自检 输出1信号（备用） 输出2信号（备用） 信号公共端

输出接口电路原理：

四、技术规格：

? 一般规格：

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附：动态链接库规约

动态连接库说明

1. 设备接口程序与轴重仪之间数据通讯由轴重仪根据收尾信号主动发起，采用RS-232接口与车道计算机进行通讯，通讯不需要收费软件干涉，由设备接口程序自动进行。 2. 设备接口程序能够保存多辆车的数据，并且可以根据需要，由应用程序按照保存顺序逐条清除。

3. 轴重仪复位时，设备接口程序保存的数据应该不受影响，并且可以继续使用。 4. 车辆数据采用先进先出方式存放。

表现形式

设备接口程序的表现形式为动态连接库，基本定义如下： 1．名称：

WimDev.dll 2. 基本方法

int WimDev _Init(int IniType)

说明：称重设备初始化；调用此函数时一定要保证称重仪上无车辆通过。 参数：0 始化并强制清空缓存；

-1 初始化并返回缓存的车辆数据量;

n 始化并部分清除缓存,只保留最后n辆车的数据;

返回值：≥0 始化成功,并返回缓存的车辆数据辆; -1 初始化失败。

Bool WimDev_Set(int intPort,int intBps) 说明：设置串口； 参数：int intPort

int intBps

串口号 (com1,com2等)，默认为1；

传输速率，默认为9600bps；

返回值：true 设置成功；

false

设置失败。

int WimDev _Test( ) 说明：检查设备状态； 参数：无；

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返回值：0 成功

-1 失败 bStatus 为以下值 0 2 8

轴重仪正常； 1 光栅故障； 4 轮胎识别器故障； 16

称台传感器故障； 线圈故障； 通讯故障。

注：当有多种故障时，返回值为各故障值之和。 int WimDev _Synchro(void)

说明：同步数据；此函数在称重设备初始化之后调用 参数：无； 返回值：0

-1

同步成功； 同步失败。

int WimDev_ClearOne(void) 说明：清除保存的首辆车数据； 参数：无； 返回值：0

-1

清除成功； 清除失败。

int WimDev_GetCount(void) 说明：取当前总车数； 参数：无；

返回值： ≥0 总车数；

-1 没有车。

int WimDev_DataSpeed(int VehicleID) 说明：取指定序号车辆的车速度

参数： int VehicleID 缓存的车辆序号（1、2、?9）； 返回值：≥0 成功；

-1 失败。

String WimDev_DataType(int VehicleID) 说明：取指定序号车辆的轴型

参数： int VehicleID 缓存的车辆序号（1、2、?9）； 返回值：类型 NULL 失败

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long WimDev_DataWeight(int VehicleID) 说明：取指定序号车辆的总轴重

参数： int VehicleID 缓存的车辆序号（1、2、?）； 返回值：≥0 成功；

-1 失败。

int WimDev_AxisCount(int VehicleID) 说明：取指定序号车辆的轴组数

参数： int VehicleID 缓存的车辆序号（1、2、?）； 返回值：≥0 成功；

-1 失败。

int WimDev_AxisData (int VehicleID) 说明：取指定序号车辆的轴数

参数： int VehicleID 缓存的车辆序号（1、2、?）； 返回值：≥0 成功；

-1 失败。

bool WimDev _Stop( ) 说明：关闭串口,结束通讯； 参数：无 返回值：true

false

成功；

失败。

动态链接库驱动程序使用示例说明

WimDev.dll主要的操步骤： 1、串口设置

根据上位机设备状况，自行安排端口和数据传送率。 2、初始化

主要包括缓存的初始化、设置，以及对首车验证后的记录清理，可以获得当前缓存车辆总数。 3、查询

主要是对在有限的车辆范围内进行对车辆速度、总轴数、总轴重、轴组数、轴型的查询装框比如当前的总车数是5，即可对1-4号车进行查询。

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程序处理大致工作流程：

打开串口(设置波特率、串口WimDev_Set(int intPort,int intBps)) { ? }

初始化车辆缓存区(WimDev _Init(int IniType)) { ? }

监视线程(不用操作) { ? }

等待各种事件的发生(比如设备自检，车辆信息，倒车等线程发来的消息) -------------------------------------------------------------------------------- 监视线程被打开 { ? }

查询相关信息(车辆速度、总轴数、总轴重、轴组数、轴型) { ? }

应用具体的函数进行查询(参见\动态连接库说明.doc\{ ? }

处理数据，根据具体的对象和方式进行相关数据处理 关闭串口(WimDev _Stop())

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第六章 GTS-2000计重收费系统安装施工

6.1 计重收费系统安装施工基本要求

6.1.1系统实施界面

1.与车道收费系统的实施界面

每条车道GTS-2000计重收费系统设备需要交流220V、300W电源，由收费亭内配电箱预留交流220V容量为1000W的空开供给(必须为UPS供给)。其中,在光栅电加热系统不工作的情况下,整个计重系统设备只需小于50W的电源容量.

GTS-2000计重收费系统设备完全独立，只与收费系统发生数据交换关系，只是收费系统的一个串行接口外设,包括对称重车道车辆的称重流程控制、称重数据采集、数据传输和数据预处理等功能完全计重设备完成。当计重设备故障时,收费系统完全可以仍采用车型收费方式,且计重设备的故障不会引起收费系统的瘫痪. 2．与土建、房建工程的实施界面

计重收费系统是否包含称重设备所需的设备基础、管道、排水、接地等相关土建施工，包括开挖、填充、构建和恢复等工作由合同约定。 3．车道和广场改造工程的实施界面

因为增加计重设备，需要延长收费车道和改造收费广场的土建工程，一般情况下由业主自行解决(如上图示,阴影部分)。

6.1.2 设备包装、运输及现场安装基本要求

1. 一般情况下，GTS-2000计重收费系统采用专车运输的方式发运到现场，由于整套系统由多个部件构成，因此包装一般采用如下方式：轴重式秤台采用专车发运，外套薄膜罩保护，每车道一台；轮轴识别器主框架及安装面板、联接支架与电控箱预埋件、光栅箱

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预埋件、预埋螺丝、调整垫片等采用木箱包装，每车道一箱；室外数据采集与处理机柜、称重处理器及安装用电线电缆采用纸箱包装，含技术手册等资料，每车道一套；光栅箱采用木质包装箱，每车道一箱；轮轴识别用称重传感器采用纸包装箱，每车道一箱；有防潮、防震和防雨淋的措施按GB191的规定涂印有关标志。

2. 运输

计重设备装置时应小心轻放、禁止抛掷、碰撞和倒置、防止剧烈震动和雨淋；秤台不得有扭曲、变形等现象。

3. 安装环境的基本要求：

a) 设备安装的位置，应严格按照施工图的要求进行，一般不得在沥青路面上安装。 b) 内侧的收费广场，包括秤台至收费亭中线的车道必须平整、无坑洼、无凸出物。 c) 内侧的收费广场，包括秤台至收费亭中线的车道原则上不应有明沟，已有明沟应

配妥沟盖，沟盖应落实并与地面平齐。

d) 秤台中心线距收费亭中心线之间的距离不小于20m，距收费岛头之间的距离不小

于7m；实际尺寸应视收费广场的具体情况而定，在可能的情况下宁长勿短。 e) 光栅车辆分离器安装时，背板应尽可能靠近收费岛中心线或路肩，以防止货物超

宽的车辆将其刮损。

f) 胎型检测器前置安装，安装位置应秤台联接支架保证。

g) 收尾线圈后置安装，后置安装时应在可能的范围内，尽量接近秤体安装。 h) 室外机箱安装在收费亭前端的收费岛上干燥通风处，安装牢固，横平竖直，需与

接地装置相连，保证接地良好。为防止有水滴入，进线孔必须由机箱底部穿入。 4. 基础施工基本要求

a) 施工前，业主、厂家、监理和施工队应根据收费广场的实际情况和设备安装图纸，

参照设备安装要求，确定具体的安装方案，并完成安装施工图。

b) 根据施工图纸的要求，在需要安装设备的车道上划出秤体安装基坑及需要开挖的

路面的位置。开挖基坑纵轴线、计重秤体纵轴线与车道纵轴线一致。

c) 如果秤台的安装位置处于收费广场混凝土板块接缝处，应该适当调整安装位置，

避开接缝。土建施工的质量将决定今后系统能否正常使用，以及称重精度能否达到静态三级秤和动态的称重要求，因此在现场施工的前期，为了确保工程质量，基础的挖深一定要达到基础图的要求，在可能的情况下，挖深要超过基础图上规定的要求，同时对基础底部进行一定的回填和夯实处理，遇到开挖后出现路基不好的情况时，应采取在基础底部加编钢筋网等措施，确保基础牢固和可靠。

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d) 在完成基础的开挖并到位后，首先进行防雷接地装置的制作和安装。如果能够从

收费亭处取得收费系统的接地极，则用40×4的扁铁将系统地与秤台基础预埋铁件进行连接（也可以利用钢管穿线管外壁当成连接线使用，扁铁可放于从收费亭到室外机箱的预埋管的基槽内）；如果从收费亭外无法取得系统接地极，则采用在轴重秤台安装处基坑下安装防雷接地极，然后将防雷接地极与轴重秤台基础预埋铁件用40×4扁铁进行连接，内外侧车道的轴重秤台的预埋铁件全部进行连接（焊接）。防雷接地极可采用市售的标准接地极三根，每根间距5米，全部打入地下，然后用40×4扁铁将三个接地极连成一个整体。

e) 排水管道应严格按照设计图纸施工，管道内必须清理干净，防止引起排水不畅。 f) 基坑尺寸严格按照图纸开挖，用人工将设备基坑尺寸清理到设计标高，施工时尽

量减少对相邻路面基层的扰动。浇灌的混凝土标号和养护时间必须满足收费广场设计规定。

g) 基坑开挖前，应逐道测量收费车道倾角，包括纵向倾角和横向倾角，控制设备安

装基座平面和收费车道平面平行，使得秤台上平面和收费车道基本处于一个平面内，高、低差必须控制在5mm之内，以保证设备安装对称量准确度的影响减至最小。

h) 浇灌混凝土时，必须将秤框边框内所有锚筋全部拉出并拉直。

i) 所有连接线缆均需穿管，管路应选择最近的线路，尽量减少弯曲，应避免敷设在

高温和易受机械损伤的场所，且不允许在隐蔽处有接头；为防进水，所有外露管口必须高于地面，且做好防水措施。

收费站所有车道全部改成计重收费系统时，首先开始进行外侧车道的基础开挖，同时需注意道路护坡和排水的情况。

6.1.3轴重设备吊装及安装调整

在完成基础的一次浇灌，且水泥硬化后，可以进行轴重秤台的吊装。需要注意的是，轴重秤台的装车和卸车，以及安装时吊入基坑的工作，一定要保证对轴重秤台的吊装是平面起吊（即两条钢索，分别挂于轴重秤台的四个吊环上，起吊时保证轴重秤台处于水平位置），不允许采取对角吊装，一旦采用对角吊装，将会引起秤体的秤框严重变形，从而使秤台的传感器的支点发生变化，引起有的传感器悬空，严重影响秤的动态称重精度，对现场重新进行秤的校平和标定工作非常不便，所以，必须注意这一点。

将轴重秤台吊入基坑后，调整秤在车道中的相对位置，然后调整秤体纵向中心线处于车道中心线，且道路中心线和秤体的横向中心线互相垂直，确保多车道秤台对齐。（注意

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秤框短边一侧安装有传感器接线盒的一侧挨着室外机箱一侧），放开为了运输而旋紧的球形限位装置，以及秤台两侧护罩内的动态限位装置。保证秤台在秤框中的四周间隙一致且四周的球形限位装置调整到与秤台的间隙为0.5~2mm,旋紧限位装置的锁紧螺母，首先观察秤体是否放置与道路坡度是否一致，是否有传感器支脚虚空等，秤台不能平稳时先用秤框上四个调整螺丝调整，调整四角的四个调整螺丝使秤台表面与路面坡度一致。卸下秤台上的四个吊环，然后就可以进行预埋管线工作。

6.1.4设备的接线

由于各安装附件及安装导线全部准备到位，现场安装和连线仅仅是按要求完成穿线和对应联接即可，请参照说明书中之联接图进行。使用中有两个厂家的传感器，宁波柯力和汉中中航电测，在同一台秤上不能混用两个厂家的传感器。另外两个厂家的称重传感器的连线的颜色不同，注意不能接错。

由于采用的传感器是采用6线制接法，而采用的传感器接线盒是四线接法，因此，传感器的出线与接线盒内各接线端的连接关系要求如下： 传感器出线 EX+SN+EX- （黑） EX- （黄） E- SN- （黄） SN- （黑） SIG+（绿） SIG+（蓝） I+ SIG- （白） SIG- （白） I- 屏蔽线 （宁波柯力） （红） （蓝） 传感器出线 EX+SN+（中航电测） （红） （棕） 接线盒内接点 E+ 屏蔽线 MASK 接线盒的出线与称重处理器之间采用RVVP6芯屏蔽线连接，其中DB15一端已焊接好，因此，连线在接线盒内的接线严格按下列颜色进行： 称重处理器DB15 1~2 3~4 5~6 26

7~8 9~10 11~12 15 西安市杰泰科技有限公司 GTS-2000计重收费系统技术手册

专用线线端颜色 接线盒内出线端 黑 E- 红 E+ 白 I1- 绿 I1+ 黄 I2+ 棕(蓝) I2- 屏蔽层 MASK 由于接线盒内各接线点与导线之间采用焊接的方式然后接入端子上工作，因此，在接线时应注意线头不可拨得太长，尤其是屏蔽线是裸线，防止它造成各接点的短路。

光栅发射与接收管采用专用连接电缆与车辆信息采集器相连,按说明对应引脚连接即可,而光栅箱的电加热线只需接在开关电源的正负对应端子上即可,

与收费系统相连接的串行通讯线，一端在出厂时已焊好了DB9插头，另一端引到收费亭后，焊接一个DB9头即可，两端线头的2、3、5对应连接即可，其中，在称重系统端的一头，将线的屏蔽层焊于DB9的金属外壳上。

轮轴识别器上安装的传感器排列顺序为从岛沿向道路中心方向，1～16，按顺序插入信息采集器上对应插座，旋紧即可。

6.1.5轴重秤台的现场标定方法

1.标定前应完成的准备工作有以下几项： ? 秤体在运输时无严重的变形和明显的缺陷； ? 轴重秤基础混凝土已完全凝固并达到养生时间要求;

? 传感器的四个支脚全部垫实，同时保证秤台表面水平且与秤框的间隙均匀； ? 秤框的球形限位全部处于松开状态，关节轴承限位拉杆安装到位，也处于松开的

状态；

? 接线完成,并没有接线错误；

? 所有连线完成后，可以将仪表上电预热10分钟，然后进行标定。 2.标定步骤

标定前，应首先修改仪表的几处参数，方法如下：在仪表显示称重数值的状态下，按【设置】、【0】、【1】、【2】、【3】、【4】、【5】、【6】后，仪表显示“F-- ”时，按压【0】、【0】进入设置状态，再按【0】和【确认】键，将F00下的参数修改成0，即静态模式，显示变为“F-- ”，再次按压【0】、【0】键，仪表显示为“F00 0”，这时可以连按【▼】键，到仪表显示“F07 1”时，按压【0】和【确认】键，这时显示又回到显示“F-- ”状态，可以按仪表的使用说明书要求的，将仪表的分度值设成5Kg，零位跟踪关闭。即可进行秤台的标定。其它未用到的参数不得修改，以免仪表工作不正常。调整完以上参数就可以进行标定。步骤如下：

1、在保证秤台上无人和其他重物的情况下，按压仪表【置零】键，进行零位标定；这一过程在秤体检测过程中，仪表不回零的情况下，可手动按【置零】键，进行

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清零，注意置零键按完后须等待一定时间才可进行其它工作；

2、首先进行预标定，在秤台上加载标准5吨标准砝码，待稳定后，按【设置】、【0】、【1】、【2】、【3】、【4】、【5】、【6】仪表显示“F-- ”，按【0】、【6】直到仪表屏不显示数字，等待输入标定数据，输入秤台上的砝码重量值，如【5】【0】【0】【0】后按【确认】键，听到仪表发出“嘟”的一长声，且仪表显为5000Kg则表明标定成功；

3、卸载砝码，同时记录仪表的读数变化是否和秤台上的砝码重量是否一致，全部卸下砝码后仪表是否回零； 4、

空秤置零后，在秤台上加载2吨标准砝码来进行四角误差调整和偏载调整，

可以通过调整接线盒内电位器来进行。要求在采用2吨标准砝码先放在秤台一侧，看仪表的示值是多少，再将2吨标准砝码移往秤台另外一侧靠近传感器罩壳处，记录仪表的示值，如果两侧的示值一致，说明秤台的偏载误差在许可范围内，如果偏载误差大于一个分度值，则认为秤台存在偏载误差，需要调整接线盒的相应电位器，直到压上两吨砝码时分别在两侧任一位置时，仪表的示值都相同，方为合格；在调整过程中可能需要反复多次才能完成，注意卸载后仪表是否回零。 特别说明：如果秤台传感器的受力不一致，只靠电位器的补偿是补偿不过来的，因此应先调整传感器的高度，确保偏载误差在两个分度值范围内，再用电位器补偿调到基本一致，这是一个反复的过程，调一个角可能影响其它的角，只有反复调试直到平衡。

5、调整完四角和偏载后，卸载，仪表空秤置零，然后加载按检定规程要求的标准砝码，重新对轴重秤进行标定，标定步骤同步骤2。标定完成后，再次检查四角和偏载情况，若达到要求则完成标定过程，（完成标定后，不许进入仪表一级菜单修改参数）。

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6.2 动态轴重秤基础施工总说明

本设计所给平面图为单车道计重设备平面布置图，当收费广场为多车道时，可由单车道平面图重复并行放置组成多车道计重设备平面布置图。设计图中除标高单位为米外，其余尺寸均以毫米为单位。图中标高零点分别以各车道路面中心为基准。 1 设备的选型

GTS-2000系统所用的动态轴重秤依照用户的收费车道宽度可分为不同尺寸的规格，系列尺寸见下表： 轴重秤规格 3.2m 有效宽度 3300mm 秤体总长 3790mm 秤体总宽 3.5m 3600mm 4090mm 3.7m 3800mm 4290mm 4m 4100mm 4590mm 1300mm 4.2m 4300mm 4790mm 4.5m 4600mm 5090mm 适用道宽 3m～3.3m 3.3m～3.6m 3.6m～3.8m 3.8m～4.1m 4.1m～4.3m 4.3m～4.6m 选择轴重秤时，应准确测量各收费车道的宽度尺寸，将所测尺寸对照表中所列的适用道宽数据进行选型，谨防选择不当而出现的人为缩小收费车道有效宽度和设备装不下现象。 2 材料及主要机具 2.1

水泥：宜采用标号不低于425号的硅酸盐水泥，具体指标应符合《道路硅酸

盐水泥》（GB13693-1992）规定。 2.2 2.3 2.4 2.5

砂：中、粗砂，含泥量不大于5%。

石子：卵石或碎石，粒径0.5～3.2cm，含泥量不大于2%。 水：应用自来水或不含有害物质的洁净水。

外加剂、掺合料：其产品质量及掺量应符合《公路水泥混凝土路面施工技术

规范》（JTGF30-2003）表3.6.1的规定。 2.6

主要机具：应备有搅拌机、磅秤、手推车或翻斗车、铁锹（尖、平头）、振捣

器（棒式或平板式）、刮杠、木抹子、串桶或溜槽、水平尺、长卷尺、切割机、电焊机、胶皮管等。 2.7

主要预埋件及管线：钢筋混凝土用φ16螺纹钢、φ219×5镀锌钢管防撞柱、

2?镀锌管、φ180×4排水钢管、12#铁丝、40×4扁钢、防雷接地铁件、光栅箱预埋件、电控箱预埋件、费显预埋件、1?和2?PE穿线管等。

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3 定位放线

本设计依据《公路收费车道计重设备技术及安装施工规范》，确定轴重秤台的横向轴线距离收费站收费亭中心线为23米，考虑到有些双向四个收费车道的收费站，内侧双向车道的两个收费亭建在同一个安全岛上，因此对这种收费站将轴重秤台安装在距整个收费站对称中心线23米的位置上是合适的，如果安全岛长度小于22米，建议延长安全岛，使岛头距轴重秤中心轴线7米。根据《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）相关要求，封闭车道后，进行施工放样。 4 基坑的开挖及基础施工

土建施工的质量将决定今后系统能否正常使用，以及称重精度能否达到静态三级秤和动态的称重要求，因此在基坑开挖前应按图确认放线的正确与否。为了确保工程质量，基础的挖深一定要达到基础图的要求，在冬季施工应按照《公路路基施工技术规范》（JTJ033-95）有关规定执行，一定要挖至当地冻土线以下，必要时采取保暖措施。基础浇筑前，基坑底部回填三合土并夯实，保证地基承载能力不低于150kPa。当收费站同向不止一个车道安装计重收费系统时，首先开始进行外侧车道的基础开挖，同时需注意道路护坡和排水的情况。

基础浇筑时应保证混凝土标号，埋设在基础中的钢筋、螺栓、预埋件应按基础图保证各零件的水平度、位置度等几何尺寸，在捣固混凝土时应采取措施保证这些预埋件不移位。混凝土浇筑完工后，应按土建规范进行养护，在12h左右加以覆盖和洒水，浇水的次数应能保持混凝土有足够的润湿状态。混凝土养护周期一般为28天，如果要缩短养护期，允许施工时采取添加“早强剂”等措施，但混凝土必须达到设计强度指标，符合施工规范和有关标准的规定。冬期施工时，混凝土表面应覆盖保温材料，防止混凝土受冻。 5 设备的防雷接地

详见6-5 计重收费系统设备防雷设计及施工说明。 6 轴重秤安装

在完成基础的一次浇筑，且养护完成后，可以进行轴重秤台的安装。需要注意的是，无论是轴重秤台的装车和卸车，以及安装时吊入基坑的工作，一定要保证对轴重秤台的吊装是平面起吊（即两条钢索，分别挂于轴重秤台的四个吊环上，起吊时保证轴重秤台处于水平位置），不允许采取对角吊装。一旦采用对角吊装，将会引起秤体的秤框严重变形，从而使秤台的传感器的支点发生变化，引起有的传感器悬空，从而严重影响秤的动态称重精度，在现场重新进行秤的校平和标定工作非常不便，所以，

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必须注意这一点。

将轴重秤台吊入基坑（注意秤框短边放有传感器接线盒的一侧挨着室外机箱），用手扳直铆筋与秤台外框。观察秤体是否放置与道路坡度是否一致，是否有一角虚空等，不能平稳时用带的调整片垫在秤体传感大器支承最下沿处，调整秤框四角的调整螺丝使秤台表面与路面一致。然后调整秤体纵向中心线处于车道中心线，且道路中心线和秤体的横向中心线互相垂直。松开为了运输而旋紧的限位装置，保证秤台在秤框中的四周间隙一致,旋紧限位装置的锁紧螺母，卸下秤台上的四个吊环，然后可以进行预埋管线工作。 7 布设穿线预埋管

穿线管采用1?或2?PE或镀锌管。必须注意，所有设备的预埋管线全部进入室外机箱基础内，有以下几条预埋管：轴重秤台的传感器信号线应进入室外机箱内，轮轴感应器的预埋管线应进入室外机箱内，车辆分离器的发射器和接收器预埋管应进入室外机箱，地感线圈线也应预埋进入室外机箱内，而室外机箱内有两条预埋管线进入收费亭内。报警灯或费额显示器预埋一条PE管到收费亭内。完成预埋管的布设的同时在预埋管中穿入铁丝，以待今后穿线之用，保护好预埋管的管口并使管口高出地面，防止二次浇灌时水泥进入。管线敷设详见系统管路图并参照国家标准（GB50198-94）进行。

8 二次混凝土浇筑

在完成以上工作后就可以进行二次灌浆，在二次灌浆时要注意预埋件的移位。在浇灌时室外机箱的基础砌成一个台且高于路面5cm以上，防止大雨造成机箱内进水。另外需保证红外线车辆分离器发射器和接收器的基础预埋铁件应高于路面5cm，且在道路两侧对齐而不能相错太多。在二次浇灌时同时进行防撞柱的安装，一般采用两根直径219mm、壁厚5mm、高度为720mm的钢管按基础图的要求进行埋设，地面上伸出400mm即可。

二次浇灌完成后，混凝土应按相关规范保养6-10天并达到相应强度等级，方可通行载重车辆。

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6.3 动态汽车衡基础施工作业标准

动态汽车衡基础施工作业标准 本标准适用于西安市杰泰科技有限公司施工人员作业。 程序 现 场 实 际 考 察 项目 作业内容 质量标准 考 察 记录要求：收费站的站名，负责人，电考察整个收费站的平面布置、话，收费车道的编号记录； 相对位置、设备安装、使用要测量要求：道路宽度，坡度，曲直，并求。 记录超宽车道两边是否有非机动车辆行驶道、人行道或排水沟等； 协商会谈，明确工程耗用时间；向施工方提交并确认施工图纸及施工要求。 明确施工方应具有安全防护标志，保证安全施工。 划线依据土建平面布局图进行，如果开挖的尺寸边缘离伸缩缝比较近时，要将尺寸延伸到伸缩缝。 切割深度保证在8-12公分 施工方必须按照图纸尺寸的深度开挖如遇到软土或其它情况，加深开挖深度15～20公分。 现 场 放 线 开 挖 1. 客户协商 前期 准备 2. 严格按照图纸的尺寸放线； 放线 切割 3． 开挖 开挖施工区域。 1. 因为设备在露天场合中使用，接地桩必须深埋在冻土以下，间距5米，防雷所以必须要有良好的防雷接并用镀锌扁铁相连。电阻测试要求对地电接地 地功能。 阻小于4欧姆。 基础开挖达到要求尺寸后，将基础夯实，夯实后的基础深度尺寸应符合图纸要2.基求； 础处按照图纸要求铺设二灰碎石。 对增加开挖的深度也要求铺设二灰碎理 石； 二灰碎石可用低标号的混凝土替代。 3.编制 钢筋网 4． 浇 注 按要求编制钢筋网，以增强基钢筋网按照图纸要求的间隔编制：采础的强度。 用￠16螺纹钢，网口间距20公分， 必须采用标号不低于425号的硅酸盐水一次基础浇注要用C30混凝泥，并做好排水沟，排水沟要求排水流土混凝土浇注。 畅。 一 次 浇 灌 32

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1． 吊装秤台到基础坑中。 称台 吊装 吊秤前接货，检查并记录收到的货物是否正常等；清理基坑杂物； 吊装注意：四角吊秤,平稳起吊放入基坑。 吊 秤 调 秤 松开所有限位，使外框、秤台处于自然2． 状态，调整外框到要求的位置； 调整秤台到图纸要求的位置秤台调整外框与秤台，达到传感器四角摇柱与使用要求。 安调 不能有虚角,三个预埋件必须与秤台焊接牢固；并焊好防雷接地线。 3． 管 线 预 埋 1． 二 次 浇 灌 2． 混 凝 土 保 养 按照图纸要求进行穿线管的布局，穿线管的端口用胶带等物封堵，内穿铁丝，端口高于埋件表面5～8cm。 线管布局参照图纸。 管子端口处要求固定。 预埋管线。 二 次 浇 灌 与 保 养 安装好的设备经现场负责人核检后方可二次浇灌，将称台固定于路进行二次浇注； 面，且顺路面坡度。 二次浇注前，用混凝土将四边缝隙用水泥封死。浇注必须使用C30混凝土。 要求二次浇注的混凝土必须保养6～10天时间方可通车； 混凝土施工质量达到GB 50204—92标准；并根据天气洒水保养。 根据系统要求须切割地感线圈时，必须遵守图纸切割。. 附属设备要求安装统一整齐。 按照图纸接线，控制箱中的端子排上，要求将所有接线端子渡锡；并使之端正、对齐。 接线检查无误后，通电与软件调试，试运行。 形成《自检测报告》 混凝土保养，切割地感线圈 系 统 连 接 联 调 试 运 行 及 检 秤 设备交接

安装 安装系统附属设备， 调试 1.人员培训 2. 检 秤 对客户的操作人员和管理人按照授课大纲的要求去培训操作人员和员进行培训。 管理人员。 由计量局派专人专车对秤进达到动态汽车衡检定规程标准或合同确行计量检定。 定的技术指标要求。 现场负责人与客户代表签署《设备交接清单》； 设备将合格的设备交于用户管理、移交设备资料及配件； 交接 使用并保护设备。 留下售后服务人员的联系方式并将公司工程部电话、传真交于客户； 33

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同时在结构设计上，轮轴识别器的外壳与秤台外框完成良好的接地和联接，同时轮轴识别器从各传感器信号线预埋管采用钢管埋地敷设，钢管本身与接地极做到完备的重复接地，同时钢管也起到了相应的屏蔽作用。 4．计算机数据通讯线路的防雷及电涌保护

计重收费系统信息采集处理机柜一般安装在收费站收费车道安全岛上，距收费亭大约在20米左右，计重收费系统中车辆称重系统最终通过RS232串行通讯接口与收费系统交换信息。由于RS232是一种单端信号传送，存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题，因此传送距离短；同时由于车道收费计算机一般采用多层屏蔽浮地电源系统，通过RS232通讯电缆将造成和称重系统的地线之间不可知的耦合，因此，

1为保证两个系统不会互相影响，GTS-2000计重收费系统在称重处理器与收费亭收费234计算机通讯的串行通讯线上位于收费计算机侧加装串口光电隔离器，从而使称重系统和收费系统之间没有了电气上的地线耦合。从而能够合理地保护车道收费计算机D上的串行端口不被雷电击坏。其原理示意图如下所示： U11234NCCAP+GNDCAP-V+OSCLVVout8765U3J1C2594837261C1R1D1D2U5C4U6R2C5C6C3D3D4U4162738495J2DCCU2567B8VoutLVOSCV+CAP-GNDCAP+NC4321B 虽然在串行通讯线路上加入了光电隔离器，但由于串口通讯线路埋地安装且通讯线路较长，仍然有可能在串行通讯线上感应出过电压。串口光电隔离器要正常工作，必须要靠串口窃电来维持其工作。因此只能在串行通讯线路的收费计算机侧安装光电隔离器，这样保护了收费计算机，但可能会使感应过电压沿通讯线路侵入称ATitle重处理器，从而造成称重处理器串口被过电压击坏，造成称重数据上传不正确或串A4口损坏。为了确保通讯接口的可靠，在称重处理器的串行接口上加装了串行总线的SizeNumberRevisionA1防雷击的模块。当雷击发生时，感应过电压由TXD与TED1进行共模23RXD端引入，4防护，TED2进行差模保护，将过电压削弱到约500V左右，再经过电阻限流，TVS

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Date:File:17-Aug-2005I:\\biao_jz.DdbSheet of Drawn By:西安市杰泰科技有限公司 GTS-2000计重收费系统技术手册 二次限压后，到收发器的电压被钳制在18V以内，从而实现对收发器的保护。 R2810/1WTVS1TVSTED1TED485-3TVS2TVSR2910/1WRXDTED2TED485TXD到称重处理机串口 到收费计算机串口 5．动态汽车衡（轴重秤台）的防雷及电涌保护措施 一个良好的接地系统是保护人身、设备安全、系统稳定工作的重要保证，也是防雷系统的重要基础。一个合理的接地系统能更快地泄放雷电流、降低残压，防止地电位反击事故，有效地降低雷害的威胁。在上述的各项技术措施中，如果没有很好的接地措施，仍然不能够达到对计重收费系统的全方位有效保护。 施或中尽可能采用收费站收费车道中原有电源系统的接地极，做好轴重秤台、轮轴识别器、光栅箱以及室外控制机柜外壳与接地极的良好连接。 在无法取得收费站收费车道电源系统的接地极的情况，对计重收费设备进行单独的防雷接地。确保秤台外框、预埋管线、基础钢筋网、预埋件、排水管道与接地母排进行完全可靠的联接。并确保接地电阻小于4欧姆。 三、防雷及接地现场施工要点 关于接地，防雷的关键是接地，这项工作是在设备安装施工时在做基础时完成的，从防雷的观点来说，接地电阻当然是越小越好。但有些地区无法做得太低，根据国家的有关规定，防静电接地电阻小于等于10欧姆，电子设备信号接地小于等于4欧姆，设备信号接地在于防雷地共用时接地电阻小于等于1欧姆，可以参照这几个数据适当处理。 在计重收费现场施工中，一般建议其接地系统按下列方式布设： 在无法取得收费站收费车道电源系统的接地极的情况，对计重收费设备进行单独的防雷接地。接地施工做法图请详见基础施工图中相应部分及说明。要点如下： 1) 为保证接地电阻小于4欧姆，要求接地极采用50×50×5mm/Q235的角钢，长度2.5米。在各车道基础施工时，挖深在0.8米时，打入地下土中，相距5米，单向车道数少于2车道时，接地极不少于3根，当车道数多于2个车道时，每车道一个接地极。

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2) 收费车道的基础钢筋应与公路路面的钢筋网相连接。

3) 收费车道的所有金属件均应接地，将同时接地极之间采用40×4mm/Q235扁钢带

焊接并连为一体，同时与秤台混凝土基础之钢筋网进行联接，与排水钢管、秤台外框、预埋管线、控制箱、光栅罩、轮轴识别器外框等全部进行焊接并连成一体，确保设备的外壳接地，形成等电位状态，同时进一步降低接地电阻值。 4) 所有暴露于室外的供电电缆、信号电缆均应采取屏蔽措施，如采用屏蔽电缆、穿

金属管屏蔽等，并采用埋地走线的形式，金属管壳两端应就近接地。

5) 防雷接地极及防雷接地联线排与所有金属构件焊接之处应采取必要的防腐蚀措

施，确保今后长期运行的可靠性。 四、结束语

由于GTS-2000计重收费系统采用了完善和可靠的“全方位的有效保护”的现代综合防雷设计理念，因此，GTS-2000计重收费系统在现场的使用中，雷电产生过电压造成系统不能正常工作的情况大为降低。

同时我们强化了整套计重收费系统的现场施工规范，严格按照施工图要求和相关国家建设规范进行现场的基础施工和防雷接地做法，确保业主的投资和今后计重收费系统的长期运行的可靠性。

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第七章 GTS-2000计重收费系统典型故障排除方法

序号 1 故障现象 产生的原因 排除办法 开机后，系统车辆信息采集器或动静切断系统总电源，检查联接电缆，重新联自检不正常 态称重控制器联线松脱 接好后，重新开机。 2 车辆驶过秤车辆信息采集器采集不保证在上电时，在称重检测区域中无人和台时，造成单到车辆收尾信号。 轴上传。 车辆停留，然后重新开电并完成自检。若仍存在这一问题时，请检查车辆信息采集器背板上收尾线插头是否松脱。 3 车辆驶过秤光栅系统被挡住而不能检查光栅是否工作正常？串口通讯线是台并收尾后，给出收尾信号或光栅箱否松脱？是否有人为挡住光栅的现象（尤收费系统无玻璃太脏。 称重数据。 其是夜间更应注意） 4 称量结果不车速过高 准 保证车辆的行驶速度在系统允许的范围内 车辆通过秤台时加减速 告诫司机，在通过秤台时应匀速行驶。 在秤台上制动 确保车辆通过称重检测区域时应匀速。 秤台和秤框这间的间隙检查秤台和秤框之间的间隙 有异物卡阻 整车重量正确，超载结观察车辆信息采集器上相关LED灯是否果不正确，则可能是轮正常，检查轮轴识别器上检测单元组件，轴判别不正确引起 5 是否有损坏（备件）。 称重结果与收费员操作失误，造成严格按操作要求进行，确保车辆称重数据真实结果相收费排队队列混乱 差太大（通行费额异常） 上位机不能删除最后一检测动静态称重处理器的倒车检测使能辆倒出的车辆的称重数位是否选择正确 据，造成排队队列错乱 与排队车辆一一对应

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第八章 GTS-2000计重收费系统使用维护规程

1. 每班清扫称重检测区域，保证称重检测区域内无砂石、铁屑及车辆掉落的杂物，

同时不得将杂物扫入秤台和秤框之间的间隙内。

2. 检查秤台和秤框之间的间隙是否有异物卡阻而影响称重，检查秤台是否有虚脚现

象及其它异常。可采用的方法是：人站在秤台上晃动或观察车辆通过秤台时，秤台是否有异常响声。

3. 检查轮轴识别器是否有损环的情况出现。

4. 每班擦拭红外线光栅车辆分离器的玻璃窗，在大雾、风雨以及雪天之后应立即进

行这一工作。擦拭完成后进行车辆分离的简单检测，即人为挡住光线时或不挡住时（人站车道内两光栅箱之间）光栅箱内接收器端的一个红绿灯应能转换。 5. 检查轴重称重秤台两端的传感器防护罩是否有被车辆刮擦的现象。

6. 雨雪天气之后应及时检查秤台内积水是否排出，如果发现堵塞，应及时对排水系

统进行清理。

7. 在称重检测过程中如果发现车辆轮胎在秤台上，而整个称重检测系统突然停电这

种现象出现时，请首先疏导车辆驶离称重检测区域，然后再将整个系统上电。否则将造成称重系统上电清零而称重不准。

8. 如果在使用中出现数据不上传时，请检查光栅工作是否正常。如果发现温度低于

5度时，光栅玻璃结霜现象，或者发现在光栅箱内产生雾气等现象时，一般情况是温湿度全自动控制系统未能正常工作，请及时联系厂家的服务人员。 9. 如果发现秤台秤框之间积灰太多而造成称重精度下降时，需要进行吊秤并清理秤

台基坑内灰尘。

10. 安全岛上安装的数据采集机柜应锁紧并不得随意操作称重仪表上的任何一个按

键，否则将造成称重异常。

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