本實(shí)用新型涉及道路質(zhì)量檢測(cè)領(lǐng)域，特別是涉及激光平整度構(gòu)造深度車轍檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

道路路面平整度、構(gòu)造深度、車轍是評(píng)價(jià)路面質(zhì)量的重要指標(biāo)。

路面平整度關(guān)系到行車的安全、舒適以及路面所受沖擊力的大小和使用壽命；路面表面的構(gòu)造深度是路面粗糙度的重要指標(biāo)，與路表的抗滑性能、排水和噪聲等都有一定關(guān)系；車轍是路面周期性評(píng)價(jià)及路面養(yǎng)護(hù)中的一個(gè)重要指標(biāo)，路面車轍深度直接反映了車輛行駛的舒適度及路面的安全性和使用期限，路面車轍深度的檢測(cè)，能為決策者提供重要的信息，使決策者能為路面的維修、養(yǎng)護(hù)及翻修等作出優(yōu)化決策。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足而完成的，本實(shí)用新型的目的是提供激光平整度構(gòu)造深度車轍檢測(cè)系統(tǒng)，能夠快速精準(zhǔn)的測(cè)量路面平整度、構(gòu)造深度和車轍，從而適于推廣應(yīng)用。

本實(shí)用新型的激光平整度構(gòu)造深度車轍檢測(cè)系統(tǒng)，包括供電裝置、裝載車、下位機(jī)、上位機(jī)、距離測(cè)量系統(tǒng)、至少十三個(gè)激光測(cè)距傳感器和加速度傳感器，所述距離測(cè)量系統(tǒng)可拆卸固定于所述裝載車車輪上，所述激光測(cè)距傳感器和所述加速度傳感器分別位于所述裝載車車頭前端位置處，所述加速度傳感器位于所述激光測(cè)速傳感器上部，所述激光測(cè)距傳感器和所述加速度傳感器分別與所述裝載車可拆卸固定連接，所述激光測(cè)距傳感器、加速度傳感器和所述距離測(cè)量系統(tǒng)分別與所述下位機(jī)連接，所述下位機(jī)與所述上位機(jī)連接，所述供電裝置設(shè)置于所述裝載車上，所述供電裝置分別與所述裝載車、激光測(cè)距傳感器、加速度傳感器、距離測(cè)量系統(tǒng)、下位機(jī)和上位機(jī)連接。

本實(shí)用新型的激光平整度構(gòu)造深度車轍檢測(cè)系統(tǒng)還可以是：

所述距離測(cè)量系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)編碼器，所述旋轉(zhuǎn)編碼器與所述下位機(jī)連接。

所述裝載車車頭前端位置處設(shè)有傳感器外殼，所述激光測(cè)距傳感器和所述加速度傳感器分別位于所述傳感器外殼內(nèi)，所述傳感器外殼與所述裝載車可拆卸固定連接。

所述傳感器外殼后部設(shè)有安裝支架，所述安裝支架一端與所述傳感器外殼連接，所述安裝支架另一端與所述裝載車連接，所述傳感器外殼通過所述安裝支架與所述裝載車可拆卸固定連接。

所述激光測(cè)距傳感器等間隔排列設(shè)置在所述傳感器外殼內(nèi)。

所述距離測(cè)量系統(tǒng)外部設(shè)有距離測(cè)量外殼，所述距離測(cè)量外殼設(shè)于所述裝載車車輪上，所述距離測(cè)量外殼與所述裝載車可拆卸固定連接。

所述距離測(cè)量外殼外側(cè)設(shè)有固定桿，所述距離測(cè)量外殼通過所述固定桿與所述裝載車車輪可拆卸固定連接。

所述上位機(jī)通過有線或無線與所述下位機(jī)連接。

本實(shí)用新型的激光平整度構(gòu)造深度車轍檢測(cè)系統(tǒng)，包括供電裝置、裝載車、下位機(jī)、上位機(jī)、距離測(cè)量系統(tǒng)、至少十三個(gè)激光測(cè)距傳感器和加速度傳感器，所述距離測(cè)量系統(tǒng)可拆卸固定于所述裝載車車輪上，所述激光測(cè)距傳感器和所述加速度傳感器分別位于所述裝載車車頭前端位置處，所述加速度傳感器位于所述激光測(cè)速傳感器上部，所述激光測(cè)距傳感器和所述加速度傳感器分別與所述裝載車可拆卸固定連接，所述激光測(cè)距傳感器、加速度傳感器和所述距離測(cè)量系統(tǒng)分別與所述下位機(jī)連接，所述下位機(jī)與所述上位機(jī)連接，所述供電裝置設(shè)置于所述裝載車上，所述供電裝置分別與所述裝載車、激光測(cè)距傳感器、加速度傳感器、距離測(cè)量系統(tǒng)、下位機(jī)和上位機(jī)連接。這樣，裝載車啟動(dòng)行駛在道路上，通過安裝在裝載車車頭前端的兩個(gè)激光測(cè)距傳感器和加速度傳感器來進(jìn)行車轍的計(jì)算；激光測(cè)距傳感器通過標(biāo)定后，建立了一個(gè)距離變化量和電壓變化量之間線性關(guān)系的比例系數(shù)，激光測(cè)距傳感器測(cè)得一個(gè)電壓變化量，就可求得距離變化量。然而，激光測(cè)距傳感器是固定在設(shè)備裝載車上的，檢測(cè)是在高速行駛狀態(tài)下進(jìn)行的，由于路面不平，車輛會(huì)產(chǎn)生顛簸，造成激光測(cè)距傳感器測(cè)得的上下位移不準(zhǔn)確，所以用加速度傳感器的慣性技術(shù)對(duì)車輛的顛簸進(jìn)行修正，從而能夠精確測(cè)得某一時(shí)刻激光測(cè)距傳感器上下位移量，再通過安裝在設(shè)備裝載車輪胎上的距離測(cè)量系統(tǒng)，采集輪胎旋轉(zhuǎn)所得到的脈沖數(shù)，通過軟件標(biāo)定，建立脈沖和距離的相關(guān)系數(shù)，進(jìn)而精確測(cè)得裝載車行駛距離和當(dāng)前車速，并將激光測(cè)距傳感器、加速度傳感器和距離測(cè)量系統(tǒng)采集電壓信號(hào)和脈沖信號(hào)通過集成電路板對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的濾波和轉(zhuǎn)換等處理后傳輸給下位機(jī)，下位機(jī)再將采集信號(hào)發(fā)送給上位機(jī)，在上位機(jī)中通過采集信號(hào)進(jìn)行整合計(jì)算，最終計(jì)算出路面平整度指數(shù)、構(gòu)造深度和車轍等數(shù)據(jù)指標(biāo)。本實(shí)用新型提供的激光平整度構(gòu)造深度車轍檢測(cè)系統(tǒng)，能夠快速精準(zhǔn)的測(cè)量路面平整度、構(gòu)造深度和車轍，從而適于推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的激光平整度構(gòu)造深度車轍檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主視圖。

圖2是本實(shí)用新型的激光平整度構(gòu)造深度車轍檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。

圖號(hào)說明

1…供電裝置 2…裝載車 3…下位機(jī)

4…上位機(jī) 5…距離測(cè)量系統(tǒng) 6…激光測(cè)距傳感器

7…加速度傳感器 8…車輪 9…旋轉(zhuǎn)編碼器

10…傳感器外殼 11…安裝支架 12…距離測(cè)量外殼

13…固定桿

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖的圖1至圖2對(duì)本實(shí)用新型的激光平整度構(gòu)造深度車轍檢測(cè)系統(tǒng)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

本實(shí)用新型的激光平整度構(gòu)造深度車轍檢測(cè)系統(tǒng)，請(qǐng)參考圖1-2，包括供電裝置1、裝載車2、下位機(jī)3、上位機(jī)4、距離測(cè)量系統(tǒng)5、至少十三個(gè)激光測(cè)距傳感器6和加速度傳感器7，所述距離測(cè)量系統(tǒng)5可拆卸固定于所述裝載車2車輪8上，所述激光測(cè)距傳感器6和所述加速度傳感器7分別位于所述裝載車2車頭前端位置處，所述加速度傳感器7位于所述激光測(cè)速傳感器6上部，所述激光測(cè)距傳感器6和所述加速度傳感器7分別與所述裝載車2可拆卸固定連接，所述激光測(cè)距傳感器6、加速度傳感器7和所述距離測(cè)量系統(tǒng)5分別與所述下位機(jī)連接，所述下位機(jī)與所述上位機(jī)連接，所述供電裝置設(shè)置于所述裝載車2上，所述供電裝置1分別與所述裝載車2、激光測(cè)距傳感器6、加速度傳感器7、距離測(cè)量系統(tǒng)5、下位機(jī)3和上位機(jī)4連接。這樣，裝載車2啟動(dòng)行駛在道路上，通過安裝在裝載車2車頭前端的兩個(gè)激光測(cè)距傳感器6和加速度傳感器7來進(jìn)行車轍的計(jì)算；激光測(cè)距傳感器6通過標(biāo)定后，建立了一個(gè)距離變化量和電壓變化量之間線性關(guān)系的比例系數(shù)，激光測(cè)距傳感器6測(cè)得一個(gè)電壓變化量，就可求得距離變化量。然而，激光測(cè)距傳感器6是固定在設(shè)備裝載車2上的，檢測(cè)是在高速行駛狀態(tài)下進(jìn)行的，由于路面不平，車輛會(huì)產(chǎn)生顛簸，造成激光測(cè)距傳感器測(cè)得的上下位移不準(zhǔn)確，所以用加速度傳感器7的慣性技術(shù)對(duì)車輛的顛簸進(jìn)行修正，從而能夠精確測(cè)得某一時(shí)刻激光測(cè)距傳感器6上下位移量，再通過安裝在設(shè)備裝載車2輪胎上的距離測(cè)量系統(tǒng)，采集輪胎旋轉(zhuǎn)所得到的脈沖數(shù)，通過軟件標(biāo)定，建立脈沖和距離的相關(guān)系數(shù)，進(jìn)而精確測(cè)得裝載車行駛距離和當(dāng)前車速，并將激光測(cè)距傳感器6、加速度傳感器7和距離測(cè)量系統(tǒng)5采集電壓信號(hào)和脈沖信號(hào)通過集成電路板對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的濾波和轉(zhuǎn)換等處理后傳輸給下位機(jī)3，下位機(jī)3再將采集信號(hào)發(fā)送給上位機(jī)4，在上位機(jī)4中通過采集信號(hào)進(jìn)行整合計(jì)算，最終計(jì)算出路面平整度指數(shù)、構(gòu)造深度和車轍等數(shù)據(jù)指標(biāo)。例如：采集到激光激光測(cè)距傳感器的電壓值為5.0V，下一次(1cm采集一次)采集到的電壓值為4.9V，標(biāo)定參數(shù)為63mm/V，則位移變化值為(5.0-4.9)*63＝6.3mm。將一定段長(zhǎng)(例如100米)內(nèi)的位移變化值帶入國際平整度指數(shù)計(jì)算模型，即得到國際平整度指數(shù)IRI值。構(gòu)造深度采樣間距更密(1mm采集一次)，將300mm內(nèi)的測(cè)點(diǎn)的高度數(shù)列進(jìn)行二次拋物線回歸后的計(jì)算殘差，即為構(gòu)造深度TD值。將所有激光點(diǎn)照射在一個(gè)水平面上，采集此狀態(tài)電壓值，即采集基準(zhǔn)面的電壓值，當(dāng)激光點(diǎn)照到不同高度時(shí)，電壓值會(huì)發(fā)生變化，根據(jù)電壓變化，再結(jié)合標(biāo)定參數(shù)可計(jì)算出激光點(diǎn)高度的變化，所有激光點(diǎn)高度變化帶入車轍計(jì)算公式即可算得當(dāng)前斷面車轍RUT值。本實(shí)用新型提供的激光平整度構(gòu)造深度車轍檢測(cè)系統(tǒng)，能夠快速精準(zhǔn)的測(cè)量路面平整度、構(gòu)造深度和車轍，從而適于推廣應(yīng)用。

本實(shí)用新型的激光平整度構(gòu)造深度車轍檢測(cè)系統(tǒng)，請(qǐng)參考圖1-2，在前面描述的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上還可以是：所述距離測(cè)量系統(tǒng)5內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)編碼器9，所述旋轉(zhuǎn)編碼器9與所述下位機(jī)3連接。這樣，通過旋轉(zhuǎn)編碼器9采集輪胎旋轉(zhuǎn)所得到的脈沖數(shù)，通過軟件標(biāo)定，建立脈沖和距離的相關(guān)系數(shù)，進(jìn)而精確測(cè)得車行駛距離和當(dāng)前的車速。進(jìn)一步的優(yōu)選方案是：所述裝載車2車頭前端位置處設(shè)有傳感器外殼10，所述激光測(cè)距傳感器6和所述加速度傳感器7分別位于所述傳感器外殼10內(nèi)，所述傳感器外殼10與所述裝載車2可拆卸固定連接。這樣，在裝載車2前端安裝一個(gè)傳感器外殼10，并將所述激光測(cè)距傳感器6和所述加速度傳感器7安裝在傳感器外殼10內(nèi)，從而有效的保護(hù)激光測(cè)距傳感器6和所述加速度傳感器7，而且防止灰塵、污泥等雜質(zhì)損壞激光測(cè)距傳感器6和加速度傳感器7，從而提高測(cè)量精確度。進(jìn)一步的優(yōu)選方案是：所述傳感器外殼10后部設(shè)有安裝支架11，所述安裝支架11一端與所述傳感器外殼10連接，所述安裝支架11另一端與所述裝載車2連接，所述傳感器外殼10通過所述安裝支架11與所述裝載車2可拆卸固定連接。這樣，通過安裝支架11將傳感器外殼10固定在裝載車2上，方便工作人員安裝和維護(hù)。還可以是：所述激光測(cè)距傳感器6等間隔排列設(shè)置在所述傳感器外殼10內(nèi)。這樣，激光測(cè)距傳感器6等間隔排列在傳感器外殼10內(nèi)，可以提高其測(cè)量精度。還可以是：所述距離測(cè)量系統(tǒng)5外部設(shè)有距離測(cè)量外殼12，所述距離測(cè)量外殼12設(shè)于所述裝載車2車輪8上，所述距離測(cè)量外殼12與所述裝載車2可拆卸固定連接。這樣，在所述距離測(cè)量系統(tǒng)5外部設(shè)有距離測(cè)量外殼12，可以有效保護(hù)距離測(cè)量系統(tǒng)5。還可以是：所述距離測(cè)量外殼12外側(cè)設(shè)有固定桿13，所述距離測(cè)量外殼12通過所述固定桿13與所述裝載車2車輪8可拆卸固定連接。這樣，通過固定桿13將距離測(cè)量外殼12和車輪8進(jìn)行固定和定位，從而提高距離測(cè)量外殼12的穩(wěn)定性。還可以是：所述上位機(jī)4通過有線或無線與所述下位機(jī)3連接。這樣，通過有線或無線(WIFI、藍(lán)牙等)的連接方式將上位機(jī)4和下位機(jī)3進(jìn)行連接，保證下位機(jī)3和上位機(jī)4之間正常通信。

上述僅對(duì)本實(shí)用新型中的幾種具體實(shí)施例加以說明，但并不能作為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是依據(jù)本實(shí)用新型中的設(shè)計(jì)精神所作出的等效變化或修飾或等比例放大或縮小等，均應(yīng)認(rèn)為落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。