Trên thế giới hiện có 04 công nghệ cân động phổ biến gồm: cảm biến thạch anh, Piezo-elcectric, Bending plate và Loadcell. Trong đó, công nghệ cảm biến thạch anh được đánh giá phù hợp với nhiều loại hình thái thời tiết, tốc độ xe có thể dao động từ 1Km/h đến 230Km/h, độ chính xác cao lên tới 98% đang được áp dụng ở nhiều nước trên thế giới. Cùng với hệ thống cân xách tay Intercomp của Mỹ cho độ chính xác, ổn định cao, thiết kế nhỏ gọn, được tích hợp truyền thông không dây và sử dụng pin mặt trời thuật tiện cho mọi tuyến đường Việt Nam góp phần hạn chế những xe vượt quá tải trọng lưu thông trên đường làm giảm tuổi thọ của các công trình giao thông, đặc biệt hơn là gây tai nạn giao thông, ảnh hưởng tới tính mạng con người và tài sản.
Hệ thống cân tải trọng xe tự động (Weighing-in-Motion_WIM)
Hệ thống WIM(Weighing-in-Motion) đã xuất hiện tại Mỹ vào giữa những năm 1950, kể từ đó đã có rất nhiều bước phát triển và các mô hình ứng dụng khác nhau trên thế giới. Thời kỳ đầu người ta đã lập ra các trạm kiểm tra tải trọng xe chỉ lắp cân tĩnh (Static Weighing Station) đặt trên các tuyến đường nhằm kiểm tra, phát hiện và cưỡng chế dỡ tải các xe chất tải quá giới hạn cầu đường. Tuy nhiên về sau, do sự tăng trưởng lưu lượng xe tải ngày càng cao trong khi năng lực thông xe của các trạm kiểm tra tải trọng xe (Trạm KTTT) bị hạn chế nên đã gây ra ùn tắc và phiền hà tại các Trạm KTTT và điều này khiến cho không thể kiểm soát được đầy đủ và chính xác tải trọng xe quá tải.
Hệ thống cân động (WIM) được sử dụng rộng rãi trên toàn cầu, từ các nước phát triển đến các nước đang phát triển. Đến năm 2006, số lượng làn xe sử dụng công nghệ WIM ở khu vực Bắc Mỹ nhiều nhất trên thế giới (3.864), tiếp sau là khu vực châu Á (1.700), châu Mỹ la tinh (1.208), châu Âu (1.188), Úc (120), châu Phi (88) và khu vực Trung Đông (56).
Một hệ thống cân động gồm các thành phần chính sau:
- Bộ cảm biến cân: có chức năng cảm biến và chuyển đổi các lực gây ra bởi tải trọng trục xe thành các tín hiệu điện. Cảm biến sử dụng công nghệ thạch anh (Quartz sensor) mỗi làn được lắp đặt 04 thanh cảm biến thạch anh được kết nối trực tiếp tới thiết bị Thu thập dữ liệu (Data logger) đặt tại tủ điều khiển. Các tín hiệu thu nhận được từ các cảm biến thạch anh sẽ truyền về thiết bị thu thập dữ liệu để xử lý.
- Thiết bị dò xe: bao gồm vòng từ và bộ dò vòng từ. Vòng từ lắp đặt tại làn xe gần vị trí cảm biến thạch anh, kết nối tới thiết bị dò vòng từ đặt trong tủ điều khiển để xử lý tín hiệu. Tín hiệu đầu ra sau của thiết bị dò vòng từ sẽ truyền đến thiết bị thu thập dữ liệu WIM.
- Thiết bị thu thập dữ liệu WIM: Được kết nối trực tiếp với cảm biến cân, bộ dò vòng từ để thu thập dữ liệu trọng tải xe khi xe di chuyển qua khu vực cảm biến thạch anh. Từ chính những số liệu về lực được ghi nhận này, thiết bị thu thập dữ liệu sẽ tính toán ra được tải trọng trục xe, từ đó tính toán được tải trọng của cả xe.
- Camera quan sát biển số xe: Có chức năng thu thập các thông tin về biển số xe. Nhờ đó, khi phát hiện xe vi phạm tải trọng, các lực lượng chức năng sẽ có đủ thông tin về tải trọng và biển số để cưỡng chế xe vi phạm ra khỏi tuyến đường.
- Camera quan sát làn xe: Có chức năng chụp lại hình ảnh của xe khi xe đi qua khu vực cân. Nhằm giúp các lực lượng chức năng có đầy đủ bằng chứng cũng như hình ảnh nhận diện xe vi phạm tải trọng.
- Biển báo điện tử VMS: Loại biển báo LED điện tử có khả năng lập trình được và điều khiển từ xa trên đường Ethernet, có nhiệm vụ thông báo thông tin về tải trọng hoặc biển số của các xe có dấu hiệu vi phạm tải trọng.
- Máy tính xử lý: Tổng hợp thông tin thu nhận được từ các bộ thu thập dữ liệu cân và hệ thống camera giám sát. Các thông tin tổng hợp sẽ được đóng gói chuyển tới trung tâm điều hành cân (nếu có) hoặc sử dụng để giám sát dữ liệu cân tại chỗ theo thời gian thực.
Hệ thống sử dụng cảm biến thạch anh có tính ổn định cao. Hiệu quả đo của cảm biến thạch anh rất ổn định tính theo vòng đời hoạt động của hệ thống WIM, giảm thiểu chi phí bảo dưỡng cũng như hạn chế việc gây ảnh hưởng tới giao thông nếu phải tiến hành bảo dưỡng hệ thống cân. Tại vị trí lắp cân, với mặt đường đạt tiêu chuẩn dày trên 60mm thì việc lắp cảm biến sẽ không gây ảnh hưởng tới chất lượng mặt đường.
Đối với công nghệ cân xe cảm biến thạch anh đang được triển khai các xe đi qua hệ thống cân tự động, thông tin về tải trọng của phương tiện quá tải sẽ được hiển thị ngay trên bảng điện tử VMS đặt bên lề đường. Ngoài ra tất cả thông tin hình ảnh, dữ liệu chi tiết về tải trọng của mọi phương tiện đi qua trạm cân đều được được chuyển về lưu trữ tại trung tâm dữ liệu. Các xe quá tải theo quy định sẽ được cảnh báo tình trạng và được lập thành danh sách chuyển cho cơ quan chức năng xử lý các bước tiếp theo. Kết quả cân hoàn toàn có thể sử dụng để xử phạt các phương tiện vi phạm, góp phần tiến tới xóa bỏ tình trạng xe quá tải.
Hệ thống cân xách tay - Intercomp Mỹ
Hệ thống cân ô tô xách tay intercomp của Mỹ cho độ chính xác, ổn định cao, thiết kế nhỏ gọn, dễ vận hành đồng thời được tích hợp truyền thông không dây và sử dụng pin thuật tiện cho mọi tuyến đường Việt Nam. Hệ thống cân xách tay bao gồm các thành phần sau:
- Cân WIM LS630
Cân LS630 được thiết kế để sử dụng theo cặp hai cân và hỗ trợ cả giao diện nối dây lẫn không dây.
- Bộ hiển thị độc lập PT20 WIM
Bộ hiển thị độc lập này sẽ hiển thị và lưu trữ toàn bộ thông tin của phương tiện được cân khi kết nối với cặp cân LS 630. Các thông số như trọng lượng tại các bánh, trọng lượng tại các trục xe, tổng trọng lượng xe, khoảng cách giữa các trục, và tốc độ xe được ghi lại. Kết quả được hiển thị trên màn hình LCD 5,7” và bộ hiển thị này có thể lưu giữ thông tin của 2000 lượt phương tiện. Dữ liệu có thể được xuất ra cho phần mềm IntercompWIM hoặc cho các thiết bị khác qua ổ USB hoặc RS232. Thiết bị cũng được tích hợp máy in nhiệt để in các thông tin của phương tiện cân.
Việc kiểm soát tải trọng xe được đưa vào sử dụng cho các tuyến đường bộ sẽ phát huy được các lợi ích về kinh tế - xã hội cho nhà đầu tư, các chủ phương tiện và các cơ quan quản lý đường bộ. Các cơ quan quản lý đường bộ không chỉ giảm được chi phí sửa chữa cầu đường mà còn tiết kiệm chi phí cho các trạm cân lưu động và nhân lực cho các trạm thu phí thủ công. Bên cạnh đó, công nghệ này cũng góp phần làm giảm thiểu khí thải độc hại, tăng tuổi thọ động cơ phương tiện và giúp cho các cơ quan chức năng quản lý hiệu quả các phương tiện.
