CN105714658A - 一种路面平整度实时监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种路面平整度实时监控系统，包括用于实时采集汽车在路面行驶时的颠簸惯性力的加速度传感器、用于实时采集汽车车速信号的速度编码器、用于根据所述加速度传感器输出信号和所述速度编码器输出信号并转换为数字信号的数据采集卡，以及用于接收所述数据采集卡输出的数字信号并根据汽车的颠簸计算出路面平整度的主控制器，主控制器的输出端接有用于将主控制器计算出的路面平整度打印出来的打印机，主控制器的输出端接有用于将主控制器计算出的路面平整度显示出来的显示器，数据采集卡接有5V供电系统。该路面平整度实时监控系统的结构简单、使用方便、对路面平整度的监控效果好，生产成本低，便于推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种监控系统，具体涉及一种路面平整度实时监控系统。
背景技术
检测路面平整度仪器目前采用断面式仪，反应式仪以及惯性式仪等三种。在这些方法中断面式平整仪的缺点是必须依赖人工操作测量，速度较慢，无法应用于网层级的路面平整度测量。反应式平整仪的缺点是非直接对路面轮廓进行测量，而是测量车辆对于路面轮廓变化的反应，此反应可能会受车辆本身的悬吊系统或避震系统的影响。另外此类仪器需以固定速度进行测量，或者要研究出速度校正模式，这是非常不方便的。相比之下惯性式平整仪适合搜集大量的路面平整度资料明显地改善了断面式平整仪的缺点，但同时又具有断面式平整仪测量原理上的优点，并且是对路面直接进行轮廓测量，确实矫正了反应式平整仪的缺点，准确性较反应式平整仪为高也具有快速检测的优点。目前市面大多数都采用惯性式仪器。八轮仪作为惯性式仪器的一种，可以实现道路平整度连续测量并可以实现数字显示、打印、记录。但是其必须借助牵引车拖拽前进，速度受前车的影响较大，而且不便于在已经运营的高速公路上测量。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种路面平整度实时监控系统。该路面平整度实时监控系统的结构简单、使用方便、对路面平整度的监控效果好，生产成本低，便于推广使用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种路面平整度实时监控系统，其特征在于：包括用于实时采集汽车在路面行驶时的颠簸惯性力的加速度传感器、用于实时采集汽车车速信号的速度编码器、用于根据所述加速度传感器输出信号和所述速度编码器输出信号并转换为数字信号的数据采集卡，以及用于接收所述数据采集卡输出的数字信号并根据汽车的颠簸计算出路面平整度的主控制器，所述加速度传感器与所述数据采集卡的输入端相接，所述速度编码器与所述数据采集卡的输入端相接，所述数据采集卡的输出端与所述主控制器的输入端相接，所述主控制器的输出端接有用于将主控制器计算出的路面平整度打印出来的打印机，所述主控制器的输出端接有用于将主控制器计算出的路面平整度显示出来的显示器，所述数据采集卡接有5V供电系统；所述速度编码器安装在汽车后车轮上，所述加速度传感器安装在汽车驾驶室内。
上述的一种路面平整度实时监控系统，其特征在于：所述数据采集卡为USB9008数据采集卡。
上述的一种路面平整度实时监控系统，其特征在于：所述主控制器为笔记本电脑。
上述的一种路面平整度实时监控系统，其特征在于：所述数据采集卡的输出端与主控制器的输入端通过USB接口相接。
上述的一种路面平整度实时监控系统，其特征在于：所述数据采集卡与所述5V供电系统通过USB接口相接。
上述的一种路面平整度实时监控系统，其特征在于：所述显示器为液晶显示器。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的结构简单，设计新颖合理。
2、本发明的结构简单，设计合理，可以适应整个路面一次采集完成路面平整度测量，并使主控制器根据车速编码器控制数据采集卡对数据的采集，即采用速度编码器作为数据采集间隔的衡量标准，消除了车速对采集结果的影响，从而使该监控系统对路面平整度的监控精度不受车速影响。
3、本发明的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。
综上所述，本发明结构简单，设计新颖合理，工作可靠性高，使用寿命长，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的电路原理框图。
附图标记说明:
1—加速度传感器；2—速度编码器；3—5V供电系统；
4—数据采集卡；5—主控制器；6—打印机；
7—显示器。
具体实施方式
如图1所示的一种路面平整度实时监控系统，包括用于实时采集汽车在路面行驶时的颠簸惯性力的加速度传感器1、用于实时采集汽车车速信号的速度编码器2、用于根据所述加速度传感器1输出信号和所述速度编码器2输出信号并转换为数字信号的数据采集卡4，以及用于接收所述数据采集卡4输出的数字信号并根据汽车的颠簸计算出路面平整度的主控制器5，所述加速度传感器1与所述数据采集卡4的输入端相接，所述速度编码器2与所述数据采集卡4的输入端相接，所述数据采集卡4的输出端与所述主控制器5的输入端相接，所述主控制器5的输出端接有用于将主控制器5计算出的路面平整度打印出来的打印机6，所述主控制器5的输出端接有用于将主控制器5计算出的路面平整度显示出来的显示器7，所述数据采集卡4接有5V供电系统3；所述速度编码器2安装在汽车后车轮上，所述加速度传感器1安装在汽车驾驶室内。
本实施例中，所述数据采集卡4为USB9008数据采集卡。所述主控制器5为笔记本电脑。所述数据采集卡4的输出端与主控制器5的输入端通过USB接口相接。所述数据采集卡4与所述5V供电系统3通过USB接口相接。所述显示器7为液晶显示器。
本实施例中，该监控系统利用集成在主控制器5并配合DAQ公司的USB9008数据采集卡通过采集加速度值反映路面平整度程度。该发明所用Labview平台存在以下特点：1、主控制器5可以对路面采集到所有数据进行整合求加速度均方根值，国际平整度指标，平整度标准差等。2、USB9008数据采集卡具有高采集速率，高精度ADC转换功能，可以为主控制器5计算相关参数提供准确的数据基础。3、加速度传感器1输出随着汽车颠簸时发生变化。数据采集卡4把这一变化通过数字信号传递给主控制器5。4、主控制器5通过USB接口接受数据采集卡4的数据然后对数据进行处理得出相关的结论。5、速度编码器2实时采集汽车车速信号。该信号为数据处理的第二关键数据。
本发明通过数据采集卡4采集加速度值和车速值，根据汽车后轮大小计算出速度编码器2计数一次汽车行驶的距离。然后根据施工验收规范的要求每10cm采集一次数据。根据速度编码器2计数一次的距离可以计算出10cm需要n次计算。按此计算值每n次采集一次数据。当汽车停止时数据采集卡4也停止采集，这样可以消除车速对采集数据的影响。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (6)
1.一种路面平整度实时监控系统，其特征在于：包括用于实时采集汽车在路面行驶时的颠簸惯性力的加速度传感器(1)、用于实时采集汽车车速信号的速度编码器(2)、用于根据所述加速度传感器(1)输出信号和所述速度编码器(2)输出信号并转换为数字信号的数据采集卡(4)，以及用于接收所述数据采集卡(4)输出的数字信号并根据汽车的颠簸计算出路面平整度的主控制器(5)，所述加速度传感器(1)与所述数据采集卡(4)的输入端相接，所述速度编码器(2)与所述数据采集卡(4)的输入端相接，所述数据采集卡(4)的输出端与所述主控制器(5)的输入端相接，所述主控制器(5)的输出端接有用于将主控制器(5)计算出的路面平整度打印出来的打印机(6)，所述主控制器(5)的输出端接有用于将主控制器(5)计算出的路面平整度显示出来的显示器(7)，所述数据采集卡(4)接有5V供电系统(3)；所述速度编码器(2)安装在汽车后车轮上，所述加速度传感器(1)安装在汽车驾驶室内。
2.根据权利要求1所述的一种路面平整度实时监控系统，其特征在于：所述数据采集卡(4)为USB9008数据采集卡。
3.根据权利要求1所述的一种路面平整度实时监控系统，其特征在于：所述主控制器(5)为笔记本电脑。
4.根据权利要求1所述的一种路面平整度实时监控系统，其特征在于：所述数据采集卡(4)的输出端与主控制器(5)的输入端通过USB接口相接。
5.根据权利要求1所述的一种路面平整度实时监控系统，其特征在于：所述数据采集卡(4)与所述5V供电系统(3)通过USB接口相接。
6.根据权利要求1所述的一种路面平整度实时监控系统，其特征在于：所述显示器(7)为液晶显示器。
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