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智慧交通非现场执法技术规范：石英晶体传感器动态称重系统
1.范围
本文件规定了石英晶体传感器在≤140km/h场景下的技术要求、安装规范、数据通信协议及维护要求，适用于高速公路、国省干线的非现场治超场景。
2.规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注明日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件。不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修订单）适用于本文件。
GB/T21296.1—2020动态公路车辆自动衡器第1部分：通用技术规范
GB/T21296.5—2020动态公路车辆自动衡器第5部分：石英晶体式
GB/T7551—2008称重传感器
GB/T2423.2—2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温
3.术语和定义
3.1概述
以下术语和定义适用于本文件。
3.2
石英晶体传感器crystalquartzsensor
利用压电石英晶体在承受变化载荷时能产生与载荷变化呈一定比例的电荷这种压电特性来测量载荷变化的传感器。
[来源：GB/T21296.1—2020，定义3.7.6]
3.3
石英晶体传感器单点最大额定载荷maxratedloadsingleposition
由设计确定的石英晶体传感器通过规定长度的压头施加载荷时，石英晶体传感器可承受的最大载荷。
4.缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ACS：TR069协议自动配置服务器(Auto-ConfigurationServer)
5总体目标
5.1概述
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依靠石英晶片的超高灵敏度捕捉车辆的动态载荷。实现对行驶中车辆的高精度和高可靠性动态称
重，在车辆不停车、不减速的情况下，精确测量单轴载荷、整车总重及轴组重，为超载治理、道路保护、桥梁安全监控提供执法级依据，满足交通场景下的苛刻环境要求。通过将物理载荷、电荷信号和数字质量的链式高保真转换，最终在200km/h急速下仍能输出执法级精度的称重数据，为智能交通提供技术底层技术支撑。
5.2通用技术要求
石英晶体传感器的通用技术要求应满足GB/T21296.5—2020.6.2所述要求。
5.3性能要求
a)抗冲击性:应能耐受车辆高速碾压冲击（瞬间压力高达数十吨）；
b)抗过载能力：应可承受远超额定载荷的意外冲击（如刹车或颠簸等）；
c)耐久性与疲劳寿命：使用寿命≥5年，承受过亿次车辆碾压，金属封装与晶体结构不应有损伤；
d)传感器灵敏度应在0.2~1.0pC/N之间。
5.4性能指标
性能指标数据如表1所示：
表1石英传感器性能指标
Q值
≥3.0*106
压电系数
d33=2.31x10-12C.N-1
包裹体
I级
介电常数
ε﹦4.5±5%
密度
p-2.65g/cm3
腐蚀遂道
≤100条／cm2
居里温度
Tc=573℃
电阻率
p=1000x1010Ω.m
5.5抗干扰性能
应符合GB/T21296.1—2020附录A中A.1.2、A4.2的规定。
5.6系统构成
5.6.1称重单元
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核心部件为石英压电传感器，负责感知车轮压力并产生信号。
5.6.2车辆分离与触发单元
应采用红外光栅或激光雷达，用于精确判断车辆的开始和结束，实现按车分离数据。
5.6.3自动车牌识别单元
应配备高清摄像头、补光灯（LED频闪灯）及车牌识别软件，用于捕获并识别车辆号牌信息及录制
车辆通过过程的视频，作为证据备份。
5.6.4通信单元
应配备工业级交换机、光纤收发器等，负责将数据打包后通过有限网络或光纤专网传输至管理平台。
5.6.5供电与机柜单元
应在现场配备UPS不间断电源、稳压器、防雷器及户外工业机柜等设备。
6规格要求
6.1材质
应为高纯度石英晶体。
6.2长度规格
石英晶体传感器应满足被称重车辆的宽度，一般为1M、1.5M、1.75M、2M，依车道不同宽度自由组合，无缝对接安装，完全覆盖行驶车道。
6.3防护等级
应不低于IP68。
7技术要求
7.1称重技术
应采用多传感数据融合技术，通过并排安装的2根或多根石英传感器，结合算法消除车辆颠簸、跑偏带来的影响，提高精度。
7.2车辆识别技术
白天车辆行驶时的识别率应达到≥99%；夜间车辆行驶时的识别率应达到≥95%。
7.3数据安全性
数据在采集、存储和传输过程中应具有防篡改机制，采用加密校验等方式，确保数据作为执法证据的有效性。
8安装与维护要求
8.1安装要求
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