基于模块化设计的路面平整度检测设备制造技术

本发明专利技术公开了一种基于模块化设计的路面平整度检测设备，其特征在于：它由外壳、四个电机驱动模块、两个无线传输模块、一个无线遥控模块、一个三轴加速度传感器、处理器、电源和控制电路、两个开关、两个USB接口组成。本发明专利技术在路面平整度检测的过程中实时检测车体与水平方向的角度变化情况，对各时刻的角度值进行采集、数据处理，并根据设备行驶速度计算路面平整度情况。与传统的测量方式相比，该设备具有高效、准确、节省人力成本、便于携带运输的优势。同时可远程控制该设备的运行和停止，并将测量结果无线发送至其他设备，方便随时在施工、检测中使用，同时其模块化性能可根据高速公路路面宽度进行实时调整，以适应不同路面宽度的需求。

Pavement roughness detection equipment based on modular design

The invention discloses a pavement roughness detection device based on modular design, which is characterized by a shell, four motor drive modules, two wireless transmission modules, a wireless remote control module, a three axis acceleration sensor, a processor, a power supply and a control circuit, two switches, and two USB interfaces. . In the process of pavement roughness detection, the invention can detect the change of the angle of the car body and the horizontal direction in real time, collect and deal with the angle value at all times, and calculate the roughness of the pavement according to the speed of the equipment. Compared with the traditional measurement method, the equipment has the advantages of high efficiency, accuracy, saving manpower cost, and easy to carry and transport. At the same time, the operation and stop of the equipment can be controlled remotely, and the measurement results are sent to other equipment, and it is convenient to use in the construction and detection at any time. At the same time, the modularized performance can be adjusted in real time according to the width of the highway pavement to meet the needs of the different pavement width.

【技术实现步骤摘要】
基于模块化设计的路面平整度检测设备
本专利技术属于道路工程领域，涉及一种基于模块化设计的路面平整度检测设备。
技术介绍
路面平整度是衡量道路使用性能的重要指标，关系到行车的安全性、舒适度以及路面所受冲击力的大小及其使用寿命：不平整的路面会增大行车阻力，并使车辆产生附加的振动作用。平整度直接反映了车辆行驶的舒适度、安全性和道路的使用期限。路面平整度的检测可为决策者提供重要的信息，同时可准确提供路面施工质量的信息，为路面施工提供一个质量评定的客观指标。路面平整度主要反映的是路面纵断面剖面曲线的平整性，当路面纵断面剖面曲线相对平滑时，则表示路面相对平整，或平整度相对好，反之则表示平整度相对差。随着市场经济的快速发展，对高速公路建设的要求也越来越高。但是，伴随着高速公路的发展，也出现了很多问题。交通部规定，高速公路和一级公路正常使用年限为20年，但是近几年高速公路的质量问题却日益凸显，多地出现高速公路投入运营五六年就发生严重损坏的现象，远远没有达到交通部规定的使用年限。如何有效且快速地检测路面平整度成为我国当前高速公路质量评估的急需解决的难题。目前，国内普遍采用的是3米直尺和精密水准仪。这些检测方法均需人工操作，工作过程中测量人员的主观随意性大，误差大且工作效率较低，已不能满足高质量高速公路的需求。此外，这些方法对整体量测缺乏统一的基准，不具有连续性。而现有其他智能测量设备，例如连续式平整度仪、车载式颠簸累计仪等价格昂贵，而且重量较大难以携带，为道路施工带来了诸多不便。为了克服上述现有产品的缺陷，提供一种高便捷、低价位、易运输，可利用其模块化性能实时调整路面检测宽度，同时能满足国内道路施工规范标准要求的基于模块化设计的路面平整度检测设备已成为高速公路建设亟需解决的难题。
技术实现思路
一种基于模块化设计的路面平整度检测设备，其特征在于：它由外壳、四个电机驱动模块、两个无线传输模块、无线遥控模块、三轴加速度传感器、处理器、电源和控制电路、两个开关、两个USB接口组成。所述外壳尾部设有开关和USB接口；所述外壳内部设有三轴加速度传感、处理器、电源和控制电路；所述四个电机驱动模块分别位于所述外壳首部和尾部的两侧；所述无线传输模块分别位于所述外壳内部两侧的顶部；所述无线遥控模块位于所述外壳内部的后端；所述三轴加速度传感器位于所述外壳内部的前端；所述电机驱动模块包括滚轮、设置在滚轮上的直流电机、设置在所述直流电机上的驱动电路；所述无线传输模块包括信号接收线、设置在所述信号接收线上的无线传输电路；所述无线遥控模块包括无线遥控电路。为了实现本专利技术的目的所采用的技术方案是：由于不同高速公路路幅宽度不同，所需检测的路面平整度宽度不同，即需采用不同的设备宽度进行测量。本设备可根据路面宽度进行模块化拼装，增加路面检测宽度。拨动开关K1、K2，或使用无线传输模块打开开关，使得电路接通，在设备向前行驶的过程中处理器IC会分别对内部的三轴加速度传感器采集的设备行驶方向的加速度和垂直方向的加速度进行检测，同时对检测数据进行存储与处理，测量结束后远程控制设备停止工作，最终测量数据及结果可通过USB接口或无线传输模块导出，最终可实时得出高速公路路面平整度数据。所取得的有益效果为：本专利技术在路面平整度检测的过程中实时检测车体与水平方向的角度变化情况，对各时刻的角度值进行采集，并做数据处理，根据设备行驶速度计算路面平整度情况，通过USB接口可将数据实时导出，便于施工者和监测员可实时得到所筑路面的平整度情况，便于施工者对路面不平整处进行修整。与传统的测量方式相比，该设备具有高效、准确、节省人力成本、便于携带运输的优势。同时可远程控制该设备的运行和停止，并将测量结果无线发送至其他设备，方便随时在施工、检测中使用，同时其模块化性能可根据高速公路路面宽度进行实时调整，以适应不同路面宽度的需求。附图说明下面结合附图和具体实施图例对本专利技术作进一步的说明。图1为基于模块化设计的路面平整度检测设备的结构图；图2、图3、图4为基于模块化设计的路面平整度检测设备的剖视图；图5为模块化拼装示意图；其中1-外壳、2-电机驱动模块、3-USB接口、4-开关、5-无线传输模块、6-直流电机、7-滚轮、8-无线遥控模块、9-三轴加速度传感器、10-连接电极。具体实施方式如图1、图2、图3、图4所示的实施图例中，一种基于模块化设计的路面平整度检测设备，其特征在于：它由外壳（1）、6组连接电极（10）、四个电机驱动模块（2）、两个无线传输模块（5）、一个无线遥控模块（8）、一个三轴加速度传感器（9）、USB接口（3）、处理器、电源和控制电路、开关（4）组成；所述外壳内部设有无线遥控模块（8）、三轴加速度传感器（9）、处理器、电源和控制电路；所述四个电机驱动模块（2）分别位于所述外壳（1）的首部和尾部；所述电机驱动模块（2）包括滚轮（7）、设置在滚轮（7）上的直流电机（6）、设置在所述直流电机（6）上的驱动电路；所述6组连接电极（10）分别位于模块化结构两侧；所述无线遥控模块（6）包括无线遥控电路。如图1、图2、图3、图4所示所述的外壳（1）起固定的作用；所述的开关（4）用来控制整个设备的工作和结束，在设备运行中，两侧开关需要全部打开；所述的USB接口（3）可以外接设备导出测量数据和处理结果，设备两侧的USB接口均可使用，一侧为备用接口；所述的四个电机驱动模块（2）的直流电机（6）带动滚轮（7）在测量时沿路面滚动，带动组装设备向前行驶；所述的无线传输模块（5）可及时的将测量数据和计算结果发送至上位机；所述的无线遥控模块（8）可远程控制设备的运行与停止；所述的三轴加速度传感器（9）可在设备运行过程中采集设备行驶方向的加速度并检测垂直方向的加速度，经过处理器计算可得到路面平整度情况；所述的处理器可把三轴加速度传感器采集数据转化为测量结果；所述的电池为充电电池，为设备工作提供电能。如图1、图2、图3、图4所示，所述的控制电路，拨动两侧开关K1、K2后，使用无线遥控模块打开开关，使得电路接通，在设备向前行驶的过程中处理器IC会对三轴加速度传感器采集的设备行驶方向的加速度和垂直方向的加速度进行检测，同时对检测数据进行存储与处理，测量结束后远程控制设备停止工作，最终测量数据及结果可通过USB接口或无线传输模块导出。如图5所示，所述的模块化性能，是将设备中部检测部位进行模块化拼装，其中中部检测设备各部分之间通过磁力相互吸引，在增加路面检测宽度的同时保证设备中部检测设备不会发生侧滑，影响路面平整度的检测。拨动开关K1、K2，使用无线遥控模块打开开关，使得电路接通，在设备向前行驶的过程中处理器IC会分别对内部的三轴加速度传感器采集的设备行驶方向的加速度和垂直方向的加速度进行检测，同时对检测数据进行存储与处理，测量结束后远程控制设备停止工作，最终测量数据及结果可通过USB接口或无线传输模块导出。如图1、图5所示的两侧外壳USB接口，所导出的数据相同，正常检测时可仅使用一侧USB接口进行数据导出，若设备放置位置其中一侧不便于接入USB设备时，或其中一侧USB设备发生故障时，可使用另外一侧USB接口。为保证数据检测的准确性，可同时将两侧USB数据同时导出，将两组数据进行对比分析，排除无效数据，保证检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术公开了一种基于模块化设计的路面平整度检测设备，其特征在于：它由外壳、四个电机驱动模块、两个无线传输模块、一个无线遥控模块、一个三轴加速度传感器、处理器、电源和控制电路、两个开关、两个USB接口组成。

【技术特征摘要】
1.本发明公开了一种基于模块化设计的路面平整度检测设备，其特征在于：它由外壳、四个电机驱动模块、两个无线传输模块、一个无线遥控模块、一个三轴加速度传感器、处理器、电源和控制电路、两个开关、两个USB接口组成。2.如权利要求1所述的外壳尾部设有开关和USB接口。3.如权利要求1所述的外壳内部设有三轴加速度传感、处理器、电源和控制电路，其中三轴加速度传...

【专利技术属性】
技术研发人员：于晓贺，李仁君，钱军，邓中杰，
申请(专利权)人：武汉君荣迅联科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42