CN113607127B - 公路用雷视一体机安装装置、使用方法及组网安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了公路用雷视一体机安装装置、使用方法及组网安装方法，其应用于公路技术领域，包括安装在雷视一体机上的测量装置和位于地面处的监测装置，测量装置包括第一中央控制器、角度采集传感器、第一状态指示灯、第一无线通信模块和第一显示模块，监测装置包括第二中央控制器、按键模块、第二状态指示灯、第二无线通信模块和第二显示模块，其中测量装置和监测装置通讯连接并传输数据，技术人员通过监测装置进行数据输入和监控，安装人员通过测量装置进行角度调试；通过该方法安装雷视一体机，能够快速进行调试和安装，调试时间减少到2分钟内，节约时间85%以上，同时提高了雷视一体机的安装精度。

Description

公路用雷视一体机安装装置、使用方法及组网安装方法

技术领域

本发明涉及公路用雷视一体机安装技术领域，特别涉及公路用雷视一体机安装装置、使用方法及组网安装方法。

背景技术

雷视一体机用于公路交通运行状态全天候全时段检测，例如测量车流量、行车速度等参数。为了获取车辆连续运行状态，在高速公路沿线将布设一定数量的检测器，如果布设位置或者安装角度不合适，则可能会出现检测盲区，导致检测数据不连续。现有技术中，使用单一雷达或视频传感器存在采集盲区多、容易出现断面、不能连续采集等问题，而采用雷视一体机，可克服传统检测传感器的不足，获取高速公路上车辆连续行驶轨迹，便于管理者掌握更加精准的交通信息。雷视一体机作为一种新型的交通检测设备，在实际安装的过程中，还面临着安装过程繁琐、耗时长的问题。在安装过程中，需要封闭车道施工，尤其隧道封路施工，需要预先向相关的交通管理部门进行申请，审批通过后还需要向过往社会车辆进行提前公告，时间较长，且施工影响范围大，甚至可能造成严重的交通拥堵。

现有技术中，对公路用雷视一体机进行安装时，需要借助施工举车，通过施工举车将安装人员举升到安装高处，技术人员对安装人员进行指导，安装人员位于举车上，技术人员位于地面上，安装调试需要至少两个人员配合，技术人员和安装人员之间通过喊话或对讲机等进行联动，技术人员对安装人员进行安装调试指示，交流不便、耗时较长；而安装人员在进行安装调试时，根据经验预先设置一个初始角度，然后雷视一体机采集过往车辆数据，技术人员通过上位机显示的车辆轨迹画面判断雷视一体机调整方式，并反馈信息到安装人员处，安装人员再进行调整，需要调节多次，才能避免出现检测盲区，最后技术人员确定是否达到要求，完成角度调试并满足安装要求后，安装人员将雷视一体机位置固定，不再改变。整个过程对安装调试有很高的要求，对于安装人员，要将雷视一体机精确调试到位，具有较大的难度，由于安装人员的水平参差不齐，每个人调试结果都不同，安装角度很容易过调，反复调试，而每转动一次角度，都需要雷视一体机采集车辆轨迹数据，技术人员进行验证判断，其中涉及到通电接线、采集数据、技术人员分析验证、反馈重新调试等等，整个过程相当耗费精力，调试周期长，安装过程麻烦，对安装人员和技术人员配合默契度要求高，不能定量化评估安装效果，难以满足安装效率和安装精度的要求；单台雷视一体机的调试时间就需要15-20分钟，整个过程耗费2小时左右，施工时间较长，若是对连续路段进行组网安装，则耗费时间更长，完成一段长约10km的公路全线安装工作，至少需要5天时间，施工过程对道路交通造成了很大的影响。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的将雷视一体机调试精确到位具有较大的难度，过程耗费精力和时间的问题，提供一种公路用雷视一体机安装装置及其使用方法，能够降低安装难度，快速调试安装，将单台雷视一体机的精准安装时间减少到2分钟内，节约时间85%以上，同时提高了雷视一体机的安装精度。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案。

公路用雷视一体机安装装置，其包括安装在雷视一体机上的测量装置和位于地面处的监测装置，测量装置包括第一中央控制器，以及电连接第一中央控制器的：角度采集传感器、第一状态指示灯、第一无线通信模块和第一显示模块；监测装置包括第二中央控制器，以及电连接第二中央控制器的：按键模块、第二状态指示灯、第二无线通信模块和第二显示模块；通过按键模块输入安装雷视一体机所需的滚动角、偏航角和俯仰角的安装角度数据，安装角度数据通过第二无线通信模块、第一无线通信模块发送至第一显示模块进行显示，调试雷视一体机的滚动角、偏航角和俯仰角，并通过角度采集传感器采集雷视一体机的滚动角、偏航角和俯仰角的当前角度数据，当前角度数据通过第一无线通信模块、第二无线通信模块发送至第二显示模块进行显示，通过第一中央控制器判断当前角度数据是否与安装角度数据一致，一致时，雷视一体机调试到位，第一状态指示灯通过发光状态指示调试到位，并将发光状态的信号通过第一无线通信模块、第二无线通信模块发送到第二状态指示灯，以同步发光状态。

公路用雷视一体机安装装置，通过用于采集滚动角、偏航角和俯仰角的角度采集传感器进行角度采集，快速对雷视一体机进行三轴姿态角度的测量，提高雷视一体机的安装精度，其中，滚动角为雷视一体机本身与水平面之间的夹角，即雷视一体机相对于水平面上下摆动的角度，偏航角为雷视一体机的雷达主波束对称轴方向与地磁北方向之间的夹角，俯仰角为雷视一体机的雷达主波束对称轴方向与垂直于公路路面向下方向之间的夹角；通过第一无线通信模块和第二无线通信模块，实时同步当前角度数据、当前角度误差值和第一状态指示灯的发光状态的信号，通过第一显示模块和第二显示模块进行显示，将相关的数据信息同步减少到毫秒级，大大缩短了地面处技术人员和雷视一体机处的安装人员之间的信息传达和交互时间，而安装人员对雷视一体机进行调试时，由于对角度的要求较高，安装人员往往需要反复地调试，对安装人员的要求较高，调试过程中向某个方向转动时，安装人员与技术人员之间的信息不能及时同步，容易出现延迟，角度很容易调过，很难让雷视一体机精确对准，而现在安装人员通过第一状态指示灯的调试状态就能直接判断出公路用雷视一体机的滚动角、偏航角和俯仰角是否调节到位，第一状态指示灯能够给安装人员强烈的视觉信号，省去了对安装时角度是否到位的判断时间，第一状态指示灯的信号直观明确，这样，降低了雷视一体机的安装难度，安装人员安装到位更容易，安装人员能够快速对雷视一体机的滚动角、偏航角和俯仰角进行调试，技术人员也能通过第二状态指示灯实时获知安装是否到位，进而发出下一步指示，整个调试时间减少到2分钟内，节约时间85%以上。

在本发明较佳的实施例中，上述角度采集传感器所在平面与雷视一体机上朝向待测区域的面板之间的夹角范围为[80°,100°]，角度采集传感器所在平面与雷视一体机的顶部面板之间的夹角范围为[0°,10°]；通过角度采集传感器的设置，使得角度采集传感器与雷视一体机的雷达发射方向和视频拍摄方向相匹配，便于角度调整和进行测量。

在本发明较佳的实施例中，上述角度采集传感器所在平面垂直于雷视一体机上朝向待测区域的面板，角度采集传感器所在平面平行于雷视一体机的顶部面板；通过垂直和平行的设置关系，将角度采集传感器确定在精确的角度，提高了角度采集传感器对角度数据采集的精确度。

在本发明较佳的实施例中，上述角度采集传感器采集的滚动角的参考方向为水平方向，俯仰角的参考方向为垂直于公路路面向下，角度采集传感器采集俯仰角和滚动角的角分辨率均≥0.1°，偏航角的参考方向为地磁北方向，角度采集传感器采集偏航角的角分辨率均≥0.5°；通过滚动角、偏航角和俯仰角的设置，确定调节方向，将角度精度限定，提高了滚动角、偏航角和俯仰角的精度，雷视一体机的安装角度更加精确。

在本发明较佳的实施例中，上述测量装置具有壳体，壳体侧面设置有至少一个吸盘，用于吸附在雷视一体机的面板表面，角度采集传感器置于壳体内；通过吸盘吸附的方式将测量装置连接在雷视一体机的表面，以便于安装人员准确、快速地将测量装置固定在雷视一体机上，减小了安装人员的操作难度，安装方便快捷，使用完成后，直接拔下，便于拆卸。

在本发明较佳的实施例中，上述第一状态指示灯和第二状态指示灯通过至少两种不同的发光状态，指示当前角度数据是否与安装角度数据一致，发光状态包括亮起、熄灭或闪烁，第一状态指示灯和第二状态指示灯的亮起状态时，能够发出至少一种颜色的光；通过第一状态指示灯和第二状态指示灯，对滚动角、偏航角和俯仰角是否调试到位进行指示，信号明确，方便安装人员在安装雷视一体机时，判断各角度的调节是否到位。

在本发明较佳的实施例中，上述按键模块还用于输入滚动角、偏航角和俯仰角的安装角度误差值，当前角度数据与对应角度的安装角度数据之间的当前角度误差值通过第一显示模块显示，第二显示模块通过第一无线通信模块、第二无线通信模块同步显示当前角度误差值，若当前角度误差值＜安装角度误差值，则第一状态指示灯通过发光状态指示，若当前角度误差值≥安装角度误差值，则第一状态指示灯通过不同的发光状态或熄灭进行指示；通过将当前角度误差值与输入的安装角度误差值范围进行比较，并利用第一状态指示灯进行显示，能够快速的对当前角度数据是否在角度误差范围作出判断，指导安装人员对雷视一体机进行安装。

在本发明较佳的实施例中，上述第一状态指示灯和第二状态指示灯都设置有至少三个，分别用于指示滚动角、偏航角和俯仰角是否调试到位的状态；通过三个指示灯能够对三个角度：滚动角、偏航角和俯仰角同时进行指示，便于三个角度的同步调试。

在本发明较佳的实施例中，上述公路用雷视一体机安装装置还包括第一看门狗模块和第二看门狗模块，第一看门狗模块电连接至第一中央控制器，第二看门狗模块电连接至第二中央控制器，第一看门狗模块和第二看门狗模块分别用于监控测量装置和监测装置是否处于正常工作状态；通过第一看门狗模块对测量装置进行监控，通过第二看门狗模块对监测装置进行监控，能够确保测量装置和监测装置处于正常工作；若测量装置和监测装置程序异常，则第一看门狗模块和第二看门狗模块无信号输入，第一看门狗模块或第二看门狗模块输出复位信号复位至对应的第一中央控制器或第二中央控制器。

在本发明较佳的实施例中，上述第一显示模块和第二显示模块为基于OLED、LCD、TFT或数码管的数显模块；第一显示模块和第二显示模块可选用不同的显示器，通过不同的显示器能够将当前的滚动角、偏航角、俯仰角和角度误差进行显示。

公路用雷视一体机安装装置的使用方法，使用上述的公路用雷视一体机安装装置，其包括以下步骤。

S1、根据雷视一体机安装图纸，确定雷视一体机的安装位置、所需的安装角度数据：俯仰角、滚动角和偏航角，及安装角度误差值。

S2、通过监测装置的按键模块上的按键输入安装角度数据和安装角度误差值，带有安装角度数据和安装角度误差值的信号同步至测量装置。

S3、通过举车将测量装置和雷视一体机一起移动至待安装位置，并将雷视一体机初步固定在安装位置。

S4、将雷视一体机和测量装置一起保持静止，通过第一中央控制器从角度采集传感器获得实时的滚动角、偏航角和俯仰角并进行判断，若滚动角、偏航角和俯仰角对应的当前角度误差值小于安装角度误差值，则对应的第一状态指示灯亮起；若当前角度误差值大于等于安装角度误差值，则对应的第一状态指示灯改变发光状态或熄灭。

S5、第一中央控制器将当前角度数据、当前角度误差值和第一状态指示灯的发光状态信号通过第一无线通信模块发送至第二无线通信模块，第二中央控制器通过第二无线通信模块获取数据和信号，将当前角度数据发送到第二显示模块进行显示，并将发光状态信号发送到第二状态指示灯同步发光状态。

S6、根据第一显示模块显示的安装角度数据，调整雷视一体机的俯仰角、滚动角和偏航角，并实时查看第一显示模块显示的当前角度数据，直至将雷视一体机安装到位；当前的滚动角、偏航角和俯仰角，及当前角度误差值均满足要求时，各第一状态指示灯亮起且同时亮起保持稳定，则表示当前雷视一体机安装到位，安装结束。

其中，步骤S2与步骤S3的顺序可互换，也可同步进行。

通过上述步骤，能够将单台雷视一体机安装到设计的安装点后，进行快速地调试，降低了调试难度和对安装人员的要求，技术人员在地面查看雷视一体机的当前角度数据，指导安装人员对雷视一体机进行安装，方便安装人员调节角度，更容易将各角度调试精确，调试速度更快，调试精度更高。

在本发明较佳的实施例中，上述步骤S6中调试雷视一体机时，俯仰角和偏航角的调试，使雷视一体机的主波束方向能够覆盖待监测路段区域范围，滚动角为0°±0.5°；对俯仰角、偏航角和滚动角的调节进行限定，确保了当前角度数据能够始终满足安装的要求。

在本发明较佳的实施例中，上述步骤S6中，对雷视一体机的调节需要先调节滚动角，再调节偏航角，最后调节俯仰角，直至对应的各第一状态指示灯亮起；通过设置调试的顺序，能够在最短的时间内将雷视一体机调试到位，避免了反复调试的过程，减少了调试次数和时间，通过三次先后调节，能够将雷视一体机的位置调节到最佳位置，便于将各角度调节到位。

在本发明较佳的实施例中，上述步骤S4中，第一中央控制器以1Hz以上频率工作，用于采集角度采集传感器的当前角度数据；第一中央控制器的工作频率在一定范围可控，可将该工作频率调整到适宜的值，以增加角度采集传感器的输出灵敏度，提高精度。

在本发明较佳的实施例中，上述步骤S6中，各第一状态指示灯同时亮起保持稳定的时间为2s以上；通过对第一状态指示灯的保持稳定时间进行调整，可缩减时间，有效减少雷视一体机组网安装的时间，提高安装效率。

公路用雷视一体机安装装置的组网安装方法，使用上述的公路用雷视一体机安装装置的使用方法，包括步骤S1-S6，还包括：

S7、安装完第一台雷视一体机后，举车移动至下一安装点，按照安装图纸的计算确定的安装角度数据和安装角度误差值，通过监测装置输入安装角度数据和安装角度误差值，用于安装下一台雷视一体机，依次根据步骤S4-S6安装完雷视一体机，重复本步骤直至完成所有施工段安装点的雷视一体机安装。

通过安装人员将多台雷视一体机沿公路依次安装固定，完成多台雷视一体机的组网安装，覆盖整个待监测区域的公路，能够将多台雷视一体机对车辆采集区域的数据对接起来，实现对车辆状态进行连续地测量采集。

在本发明较佳的实施例中，上述步骤S7中，

当公路为直线段的情况，对滚动角、偏航角和俯仰角的确定方法为：

S71、安装的滚动角为0°，通过雷视一体机覆盖公路范围的长度与雷视一体机安装高度确定安装的俯仰角，安装的偏航角为公路与地磁北方向的夹角。

能够应用于直线段的公路上，对于确定雷视一体机的调试角度时，在公路路面上直接进行测量，便可得到偏航角，方便快捷，整个测量过程简单，而俯仰角根据地面上测量和安装高度提前设计的值，便可得出，降低了各参数的获取难度，这样，简化了对雷视一体机的调试过程，减小了安装和调试的难度。

当公路为曲线段的情况，对滚动角、偏航角和俯仰角的确定方法为：

S72、安装的滚动角和俯仰角，与公路为直线段的情况相同，而偏航角是通过雷视一体机波束对称轴方向与地磁北方向的夹角确定，其中，雷视一体机波束方向为雷视一体机的雷达至待测区域公路端部中心的连线方向。

能够应用在弯曲段公路上，更适合实际施工中遇到的问题，将实际安装和调试过程中的角度确定，转化为对相邻雷视一体机安装模型，方便技术人员对安装角度数据进行快速地确定，确定雷视一体机的安装角度数据，通过将相邻两个雷视一体机结合起来，确定连续公路方向上的相邻雷视一体机覆盖公路的角度和方向，完成公路上相邻路段采集区域的对接，确保了整个待测公路路段车辆状态的连续采集，提高雷视一体机安装在不同公路路段的适用性。

与现有技术相比，本发明的有益效果

1、通过公路用雷视一体机安装装置，地面的技术人员与安装高处的安装人员之间通过监测装置和测量装置进行数据交互，安装人员利用第一状态指示灯来直接确定角度是否调节到位，降低了对安装人员的经验要求，降低了调试精确的难度，能够实现对雷视一体机的快速调试和安装，调试时间减少到2分钟内，节约时间85%以上。

2、通过公路用雷视一体机安装装置的角度采集传感器，能够对滚动角、偏航角和俯仰角进行实时测量，方便安装人员了解雷视一体机的当前角度数据，提高了雷视一体机的安装精度。

3、通过公路用雷视一体机安装装置的第一状态指示灯和第二状态指示灯，能够直观地确定是否将滚动角、偏航角和俯仰角调试到位，方便安装人员操作，准确判断雷视一体机是否调试到位，提高了操作的准确度。

4、通过公路用雷视一体机安装装置的测量装置和监测装置，能够实时交互数据，通过第一无线通信模块和第二无线通信模块，便于数据交换和信息同步，能够帮助技术人员了解安装角度情况，节省了技术人员与安装人员之间的交互时间。

5、通过公路用雷视一体机的使用方法，安装人员对公路用雷视一体机进行定位安装点、移动到位固定，角度调试，能够通过测量装置的指示，将单个雷视一体机安装到安装点，进行快速地调试，方便技术人员在地面上实时获得安装人员调试的当前角度数据，指导安装人员对雷视一体机进行安装，安装人员不需要足够的水平和经验，更容易进行安装，安装人员对调节角度是否到位判断更快速，调试速度更快，通过角度采集传感器来提高雷视一体机的角度精确度，通过当前角度误差和实际角度误差的判断来提高调试的灵敏度，调试精度更高。

6、通过公路用雷视一体机的组网安装方法，依次对多台雷视一体机进行安装和调试，完成整段待测区域公路的雷视一体机组网安装，能够覆盖整个待监测区域的公路，能够将相邻两个雷视一体机采集的数据对接起来，对车辆状态进行连续地采集，实现对长距离和里程的公路上的车辆的监测；公路为直线段时，在公路设计图纸上直接进行测量，便可得到偏航角，方便快捷，整个测量过程简单，简化了对雷视一体机的调试过程，减小了安装和调试的难度；公路为弯曲段时，更适合实际施工中遇到的问题，将实际安装和调试过程中的角度确定，转化为对相邻雷视一体机安装模型，方便技术人员对安装角度数据进行快速地确定，保证了对不同公路路段的车辆状态的连续采集，也提高雷视一体机安装在不同公路路段的适用性。

附图说明

图1为本发明公路用雷视一体机安装装置的关系示意图。

图2为本发明公路用雷视一体机安装装置的使用原理图。

图3为本发明公路用雷视一体机安装装置的使用流程图。

图4为本发明实施例1的雷视一体机的安装结构示意图。

图5为本发明实施例1的雷视一体机的安装底座示意图。

图6为本发明实施例1的雷视一体机在三轴坐标系下滚动角、偏航角和俯仰角的示意图。

图7为本发明实施例1的公路用雷视一体机安装装置的测量装置示意图。

图8为本发明实施例1的公路用雷视一体机安装装置的监测装置示意图。

图9为本发明实施例2的测量装置和雷视一体机的安装位置示意图。

图10为本发明实施例2的角度采集传感器和测量装置的安装位置示意图。

图11为本发明实施例3的公路用雷视一体机安装装置的关系示意图。

图12为本发明实施例3的公路用雷视一体机安装装置的测量装置示意图。

图13为本发明实施例3的公路用雷视一体机安装装置的监测装置示意图。

图14为本发明实施例4的公路用雷视一体机安装装置的使用方法的示意图。

图15为本发明实施例4的公路用雷视一体机的滚动角调试示意图。

图16为本发明实施例4的公路用雷视一体机安装装置安装时的俯视示意图。

图17为本发明实施例4的公路用雷视一体机安装装置安装时的侧视示意图。

图18为本发明实施例5的公路用雷视一体机组网安装时的侧视示意图。

图19为本发明实施例5的公路用雷视一体机组网安装时的俯视示意图。

图示：1-雷视一体机；11-雷达波束；12-主波束对称轴；2-角度采集传感器；3-测量装置；31-壳体；32-吸盘；4-底部支撑架；5-安装底座；51-上部U型件；52-鞍型连接件；53-下部U型件。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

请参照图1和图2，本实施例提供公路用雷视一体机安装装置，包括安装在雷视一体机1上的测量装置3和位于地面处的监测装置，测量装置3包括第一中央控制器、角度采集传感器2、第一状态指示灯、第一无线通信模块和第一显示模块，监测装置包括第二中央控制器、按键模块、第二状态指示灯、第二无线通信模块和第二显示模块，角度采集传感器、第一状态指示灯、第一无线通信模块和第一显示模块分别电连接至第一中央控制器，按键模块、第二状态指示灯、第二无线通信模块和第二显示模块分别电连接至第二中央控制器，第一无线通信模块和第二无线通信模块通讯连接，测量装置3对雷视一体机1的当前角度数据进行测量，监测装置接收测量装置3的当前角度数据及第一状态指示灯状态并刷新；技术人员通过监测装置将调试当前角度数据发送到测量装置3，安装人员通过测量装置3确定安装角度数据，并根据安装角度数据对雷视一体机1进行快速调试，通过第一状态指示灯确定滚动角、偏航角和俯仰角是否调试到位，安装人员能够快速定位和调试，调试精度明显提高，调试时间明显缩减。

请参照图3，公路用雷视一体机安装装置的使用过程为：技术人员通过按键模块输入安装雷视一体机1所需的滚动角、偏航角和俯仰角的安装角度数据，由于第一无线通信模块与第二无线通信模块通讯连接，安装角度数据通过第二无线通信模块、第一无线通信模块发送至第二中央控制器，而第二中央控制器再向第一显示模块发出显示指令，显示安装角度数据，然后安装人员对雷视一体机1进行调试，调试雷视一体机1的滚动角、偏航角和俯仰角，并通过角度采集传感器2采集雷视一体机1的滚动角、偏航角和俯仰角的当前角度数据，第一中央控制器再将当前角度数据通过第一无线通信模块、第二无线通信模块发送至第二中央控制器，第二中央控制器向第二显示模块发出显示指令，将当前角度数据进行显示在第二显示模块，通过第一中央控制器判断当前角度数据是否与安装角度数据一致，当两者一致时，雷视一体机1调试到位，第一状态指示灯通过不同发光状态指示是否调试到位，第一中央控制器将发光状态的信号通过第一无线通信模块、第二无线通信模块发送到第二中央控制器，第二中央控制器再向第二状态指示灯发出发光的指令，以将第二状态指示灯的发光状态同步至与第一状态指示灯一致。

本实施例的角度采集传感器2要求至少采用三轴磁力计和三轴加速度计的传感器，而为了更精确，计算过程也可通过加速度计辅助计算，来提高精确度，本实施例采用9轴姿态角度传感器（深圳维特智能科技有限公司公司制造的WT931型号），工作电压3.3V，最高500Hz数据输出速率，输出速率0.1～500Hz可调节，该姿态角度传感器集成高精度的陀螺仪、加速度计、地磁场传感器，采用高性能的微处理器和先进的动力学解算与卡尔曼动态滤波算法，能够快速求解出角度采集传感器2当前的实时运动姿态，角度采集传感器2配合动态卡尔曼滤波算法，能够在动态环境下准确输出雷视一体机1当前的姿态，姿态测量精度静态0.05°，动态0.1°，稳定性极高。该角度采集传感器2呈片状，角度采集传感器2嵌入在PCB板，该PCB板安装在雷视一体机1上，也可以将PCB板安装在雷视一体机1内部，即测量装置3置于雷视一体机1内。

请参照图4和图5，本实施例的雷视一体机1上朝向待测区域的面板为前面板，测量装置3通过螺钉固定安装在雷视一体机1的前面板，角度采集传感器2是连接在PCB板上的，而PCB板内置于测量装置3内并通过螺钉固定，用于安装各部件，PCB板上设置有供连接角度采集传感器2的插拔口，角度采集传感器2插入并连接在PCB板上后，角度采集传感器2与雷视一体机1的前面板和顶部面板之间的角度确定，该角度在实际中可采用±10°范围内的角度，而优选地，角度采集传感器2所在平面垂直或基本垂直于雷视一体机上朝向待测区域的面板，角度采集传感器所在平面平行或基本平行于雷视一体机的顶部面板，需要说明的是，基本垂直是指接近90°的角度，基本平行是指接近0°的角度，接近指角度在±1°范围内；实施中，也可采用集成的方式安装角度采集传感器2，这样，角度采集传感器2与雷视一体机1的雷达发射方向和视频拍摄方向相匹配，便于角度调整和进行测量；本实施例的角度采集传感器2与雷视一体机1的前面板之间的夹角为80°，即角度采集传感器2略朝上倾斜，也可略朝下倾斜呈100°，角度采集传感器2所在平面和雷视一体机1的顶部面板呈10°夹角；而雷视一体机1是安装在底部支撑架4上的，底部支撑架4的两端弯曲向上，且该端连接在雷视一体机1的侧面，通过销轴铰接固定，底部支撑架4的底部中央设置有法兰，该法兰与安装底座5转动连接，安装底座5包括上部U型件51、鞍型连接件52、下部U型件53，上部U型件51与鞍型连接件52通过螺栓连接，下部U型件53与鞍型连接件52通过螺栓连接，下部U型件53的两侧开设有贯穿的第一弧形通槽，该第一弧形通槽通过螺钉固定转动角度，在调节滚动角确定后，通过拧紧该螺钉而固定调节后的位置；偏航角的调节是通过法兰确定的，底部支撑架4相对于上部U型件51转动，而上部U型件51的顶部设置有贯穿的第二弧形通槽，该第二弧形通槽通过螺钉固定转动角度，在调节偏航角确定后，通过拧紧该螺钉而固定调节后的位置；鞍型连接件52的两侧开设有贯穿的第三弧形通槽，该第三弧形通槽通过螺钉固定俯仰角，在俯仰角确定后，通过拧紧该螺钉而固定调节后的俯仰位置。

请参照图6，以雷视一体机的中心为坐标原点O，建立三轴坐标系，以地磁北方向N为基准建立其中一轴，在水平面上垂直于N方向的另一方向X建立另一轴，而垂直于公路向下方向G为第三个轴，再建立平面abcd和平面efgh，雷视一体机调节俯仰角时，雷达主波束对称轴12扫射方向所在的平面为平面abcd，平面efgh为在雷视一体机1底部的水平面，其位于平面NOX下方，其中，雷视一体机1的底面与平面efgh之间具有夹角α，平面abcd与平面NOG之间具有夹角θ，该夹角θ为雷法主波束对称轴12方向与地磁北方向N之间的夹角，以雷视一体机1的雷达位置为O´点，建立垂直于公路路面向下的O´F方向，O´F平行于OG，雷达主波束对称轴12与O´F之间具有夹角V₂；角度采集传感器2用于采集雷视一体机1的当前角度数据，包括三个当前角度数据：滚动角、偏航角和俯仰角，滚动角为雷视一体机1本身与水平面之间的夹角，即雷视一体机1相对于水平面上下摆动的角度，摆动时，雷视一体机1的前面朝向公路的待测区域，其左右两侧进行小角度的上下摆动，该夹角为α，偏航角为雷视一体机1工作方向偏离地磁北方向的角度，即雷视一体机1的雷达主波束对称轴12方向与地磁北方向之间的夹角，该夹角为θ，俯仰角为雷视一体机1工作方向与垂直于公路路面向下方向之间的夹角，即雷视一体机1的雷达主波束对称轴12方向与垂直于公路路面向下方向之间的夹角，该夹角为V₂，其中，滚动角的参考方向为水平方向，偏航角的参考方向为地磁北方向，俯仰角的参考方向为垂直于公路路面向下。

若公路为水平设置的，公路面与水平面平行，本实施例的角度采集传感器2的归零时，初始状态为：俯仰角为10°、滚动角为0°，而雷视一体机1的俯仰角为0°、滚动角为0°，滚动角允许误差0.5°，对角度采集传感器2读取俯仰角读数减去10°，即为雷视一体机1的俯仰角读数，初始偏航角为公路延伸方向偏离地磁北方向的夹角，该夹角使得雷视一体机1的雷达发射和视频拍摄方向与公路延伸方向大致相同，偏航角的参考方向为地磁北方向，俯仰角和滚动角的角分辨率均≥0.1°，偏航角的角分辨率均≥0.5°。

若公路是具有倾角的，有两种情况，一是公路沿左右两侧方向具有倾角，该倾角不影响雷视一体机1的安装，二是公路沿其延伸方向具有倾角，该倾角由公路的路面参数可得，也可测量得到，而雷视一体机1的俯仰角的计算为：基于公路为水平情况计算得到的俯仰角，加上/减去公路的倾角，即得到安装雷视一体机1所需的俯仰角；通过滚动角、偏航角和俯仰角的设置，确定调节方向，俯仰角和滚动角在竖直平面调节，偏航角在水平平面调节，通过角度采集传感器2进行测量，角度误差限定在较小范围，角度精度较高，提高了滚动角、偏航角和俯仰角的测量精度，安装人员对雷视一体机1的安装时角度调试更加精确。

请参照图7和图8，本实施例的测量装置3，通过第一中央控制器对各部件进行调控，第一中央控制器、角度采集传感器2、第一状态指示灯、第一无线通信模块和第一显示模块分别集成于同一PCB板，第一无线通信模块为现有的Lora无线模组，角度采集传感器2、第一状态指示灯、第一无线通信模块和第一显示模块分别和第一中央控制器电连接，该PCB板通过连接充电电池接通电源；本实施例的监测装置，通过第二中央控制器对各部件进行调控，第二中央控制器、按键模块、第二状态指示灯、第二无线通信模块和第二显示模块分别集成于同一PCB板上，第二无线通信模块为现有的Lora无线模组，按键模块、第二状态指示灯、第二无线通信模块和第二显示模块分别和第二中央控制器电连接，该PCB板通过连接充电电池接通电源；本实施例中，第一中央控制器和第二中央控制器都采用单片机，第一状态指示灯和第二状态指示灯采用LED灯，都设置有四个，其中三个分别对应指示滚动角、俯仰角和偏航角是否调试到位，而第四个第一状态指示灯和第四个第二状态指示灯，分别用于指示三个角度是否同时调节到位的状态，第一无线通信模块和第二无线通信模块采用Lora无线模组，还可采用无线Wi-Fi模块、4G无线模块、5G无线模块或蓝牙模块，用于远程指导调试安装，第一显示模块和第二显示模块均为OLED显示器。

按键模块为现有技术的带有数字按键和数据录入的矩阵按键模块，数字按键是用于技术人员将计算所得的安装角度数据输入监测装置，安装角度数据包括符合安装要求的滚动角、偏航角和俯仰角的角度值和安装角度误差值，通过按键模块录入安装雷视一体机1所需的安装角度数据，当前角度数据与对应安装角度数据之间的当前角度误差值显示在第一显示模块，若当前角度误差值在安装角度误差值范围内，即当前角度误差值小于安装角度误差值，则第一状态指示灯亮起，亮起状态时发出红光，若当前角度误差值超过安装角度误差值范围，即当前角度误差值大于等于安装角度误差值，则第一状态指示灯熄灭，而第二状态指示灯通过第一无线通信模块、第二无线通信模块同步第一状态指示灯的发光状态，第二中央控制器接收到第一状态指示灯的状态后，将第二状态指示灯的发光状态与第一状态指示灯保持一致。

第一显示模块和第二显示模块用于显示雷视一体机1的当前角度数据和当前角度误差值，第一显示模块和第二显示模块都采用为OLED显示器，测量装置通过自己的OLED显示器显示角度采集传感器2采集的当前角度数据，监测装置通过自己的OLED显示器显示通过按键模块输入的安装角度数据，之后安装人员对雷视一体机1进行调试，第二显示模块显示角度采集传感器2采集的当前角度数据，第二显示模块与第一显示模块通过第一无线通信模块和第二无线通信模块同步信号，使得第一显示模块显示的数据与第二显示模块显示的当前角度数据保持一致，第一显示模块和第一无线通信模块分别和第一中央控制器电连接，第二显示模块和第二无线通信模块分别和第二中央控制器电连接；这样，第一显示模块和第二显示模块之间的带有数据的信息同步是通过第一无线通信模块和第二无线通信模块实现的，第二无线通信模块通过第一无线通信模块接收带有安装角度数据的信号，第一无线通信模块将角度采集传感器2采集的当前角度数据、当前角度误差值和第一状态指示灯的信号同步传输至第二无线通信模块，第一显示模块将通过第一无线通信模块接收的安装角度数据和角度采集传感器2采集的当前角度数据进行显示，而第二显示模块通过第二无线通信模块接收数据后，对当前角度数据和当前角度误差值进行显示，同时第二中央控制器接收到的第一状态指示灯信号后，向第二状态指示灯发出同步第一状态指示灯发光状态的信号；安装人员对雷视一体机1进行调试时，第一中央控制器判断当前角度数据是否符合要求，通过第一状态指示灯提示安装人员是否将雷视一体机1准确调试，第一状态指示灯和第二状态指示灯具有指示是否符合要求的调试状态，该调试状态为发光状态，符合要求时，调试状态为第一状态指示灯和第二状态指示灯亮起，亮起状态时发出红光。

本实施例的第一状态指示灯和第二状态指示灯都设置有四个，四个第一状态指示灯电连接第一中央控制器，四个第二状态指示灯电连接第二中央控制器，三个第一状态指示灯和三个第二状态指示灯分别对应指示滚动角、偏航角和俯仰角的调试状态，当滚动角调试到位，则对应滚动角的第一状态指示灯和第二状态指示灯亮起，当偏航角调试到位时，则对应偏航角的第一状态指示灯和第二状态指示灯亮起，当俯仰角调试到位，则对应俯仰角的第一状态指示灯和第二状态指示灯亮起，而当三个角度均调节到位后，第四个第一状态指示灯和第四个第二状态指示灯亮起，表示三个角度安装到位；通过三个指示灯能够对三个角度：滚动角、偏航角和俯仰角同时进行指示，便于三个角度先后调试到位；使用该测量装置3和监测装置进行安装，能够通过滚动角、偏航角和俯仰角三个角度的确定，快速对雷视一体机1进行三轴状态的确定，安装人员通过第一状态指示灯的指示，快速确定是否将对应的角度调节到位，技术人员通过第二状态指示灯的指示了解安装人员的安装情况，减少了调试和安装的时间，实现雷视一体机1的快速定位和安装。

实施例2

本实施例和实施例1大致相同，不同之处在于测量装置3的设置。

请参照图9和图10，测量装置3具有壳体31，其整体呈长方体状，壳体31侧面贴附设置有至少一个吸盘32，本实施例采用两个吸盘32，为上下式分布，吸盘32用于吸附在雷视一体机1的面板表面，角度采集传感器2置于壳体31内，而本实施例中的PCB板，是通过螺钉固定在测量装置3内的，角度采集传感器2插入在PCB板，并垂直于雷视一体机1的朝向待测区域的面板；通过吸盘32吸附的方式将测量装置3连接在雷视一体机1的表面，以便于安装人员准确、快速地将测量装置3固定在雷视一体机1上，减小了安装人员的操作难度，安装方便快捷，使用完成后，直接拔下，便于拆卸。

实施例3

本实施例和实施例1大致相同，不同之处在于测量装置3和监测装置的设置，其中测量装置3和监测装置分别具有看门狗模块、充电模块和供电模块，第一状态指示灯和第二状态指示灯的数量不同，角度采集传感器2的安装角度也不同，等等。

请参照图11，本实施例提供公路用雷视一体机安装装置，包括安装在雷视一体机1上的测量装置3和位于地面处的监测装置，测量装置3便于安装人员确定雷视一体机1的角度并进行调试，监测装置便于技术人员对安装人员进行指导并监督安装人员将雷视一体机1安装到位，测量装置3包括第一中央控制器、角度采集传感器2、第一状态指示灯、第一无线通信模块、第一显示模块、第一看门狗模块、第一充电模块、第一电池和第一降压模块，监测装置包括第二中央控制器、按键模块、第二状态指示灯、第二无线通信模块、第二显示模块、第二看门狗模块、第二充电模块、第二电池和第二降压模块，供电模块为第一电池和第二电池；通过测量装置3对雷视一体机1的当前角度数据进行测量，监测装置接收测量装置3的当前角度数据及第一状态指示灯状态并刷新；技术人员通过监测装置将安装角度数据发送到测量装置3，安装人员通过测量装置3确定安装角度数据，并根据安装角度数据对雷视一体机1进行快速调试，通过第一状态指示灯确定滚动角、偏航角和俯仰角是否调试到位，安装人员能够快速定位和调试，调试精度明显提高，调试时间明显缩减。

本实施例的角度采集传感器2，采用6轴姿态角度传感器，三个轴的加速度计和三个轴的磁力计，测量雷视一体机的角度和地磁方向，工作电压3.3V，最高，550Hz数据输出速率，输出速率0.1～550Hz可调节，该姿态角度传感器集成高精度的加速度计、地磁场传感器，由于市场上六轴姿态角度传感器以陀螺仪和加速度计居多，需要实施本发明还是以9轴姿态角度传感器为主，本实施例采用高性能的微处理器和先进的动力学解算与卡尔曼动态滤波算法，能够快速求解出角度采集传感器2当前的实时运动姿态，角度采集传感器2配合动态卡尔曼滤波算法，能够在动态环境下准确输出雷视一体机1当前的姿态，姿态测量精度静态0.05°，动态0.1°，稳定性极高。该角度采集传感器2呈片状，角度采集传感器2嵌入在PCB板，该PCB板安装在雷视一体机1上，雷视一体机1上朝向待测区域的面板为前面板，角度采集传感器2与雷视一体机1的前面板之间的夹角为90°，即角度采集传感器2垂直于雷视一体机1的前面板，角度采集传感器2所在平面和雷视一体机1的顶部面板呈0°夹角，即角度采集传感器2平行于雷视一体机1的顶部面板；其中，PCB板内置于测量装置3内，用于安装各部件，该PCB板平行固定在雷视一体机1的前面板并通过螺钉固定，PCB板上设置有供连接角度采集传感器2的插拔口，角度采集传感器2插入并垂直连接在PCB板上，角度采集传感器2与雷视一体机1的前面板和顶部面板之间的垂直或平行关系确定，这样，角度采集传感器2与雷视一体机1的雷达发射方向和视频拍摄方向相匹配，便于角度调整和进行测量。

与实施例1中相同，建立以雷视一体机的中心为坐标原点O的三轴坐标系，确定滚动角α、偏航角θ和俯仰角V₂，角度采集传感器2用于采集雷视一体机1的当前角度数据，包括三个当前角度数据：滚动角、偏航角和俯仰角，滚动角为雷视一体机1本身与水平面之间的夹角，即雷视一体机1相对于水平面上下摆动的角度，摆动时，雷视一体机1的前面朝向公路的待测区域，其左右两侧进行小角度的上下摆动，该夹角为α，偏航角为雷视一体机1工作方向偏离地磁北方向的角度，即雷视一体机1的雷达主波束对称轴12方向与地磁北方向之间的夹角，该夹角为θ，俯仰角为雷视一体机1工作方向与垂直于公路路面向下方向之间的夹角，即雷视一体机1的雷达主波束对称轴12方向与垂直于公路路面向下方向之间的夹角，该夹角为V₂，其中，滚动角的参考方向为水平方向，偏航角的参考方向为地磁北方向，俯仰角的参考方向为垂直于公路路面向下；公路默认为水平设置的，公路面与水平面平行，本实施例的角度采集传感器2的归零时，初始状态为：俯仰角为0°、滚动角为0°，而雷视一体机1的俯仰角为0°、滚动角为0°，滚动角允许误差0.5°，初始偏航角为公路延伸方向与地磁北方向的夹角，该夹角使得雷视一体机1的雷达发射和视频拍摄方向与公路延伸方向大致相同，偏航角的参考方向为地磁北方向，俯仰角和滚动角的角分辨率均≥0.1°，偏航角的角分辨率均≥0.5°；若公路是具有倾角的，有两种情况，一是公路沿左右两侧方向具有倾角，该倾角不影响雷视一体机1的安装，二是公路沿其延伸方向具有倾角，该倾角由公路的路面参数可得，也可测量得到，而雷视一体机1的俯仰角的计算为：基于公路为水平情况计算得到的俯仰角，加上公路的倾角，即得到安装雷视一体机1所需的俯仰角；通过滚动角、偏航角和俯仰角的设置，确定调节方向，俯仰角和滚动角在竖直平面调节，偏航角在水平平面调节，通过角度采集传感器2进行测量，角度误差限定在较小范围，角度精度较高，提高了滚动角、偏航角和俯仰角的测量精度，安装人员对雷视一体机1的安装时角度调试更加精确。

请参照图12和图13，本实施例的测量装置3，通过第一中央控制器对各部件进行调控，第一中央控制器、角度采集传感器2、第一状态指示灯、第一无线通信模块、第一显示模块、第一看门狗模块、第一充电模块、第一电池和第一降压模块分别集成于同一PCB板，该PCB板通过连接第一降压模块接通电源，第一充电模块和第一降压模块分别电连接第一电池，分别用于充电和提供电源，其中，角度采集传感器2、第一状态指示灯、第一无线通信模块、第一显示模块、第一看门狗模块、第一充电模块和第一降压模块分别电连接至第一中央控制器；本实施例的监测装置，通过第二中央控制器对各部件进行调控，第二中央控制器、按键模块、第二状态指示灯、第二无线通信模块、第二显示模块、第二看门狗模块、第二充电模块、第二电池和第二降压模块分别集成于同一PCB板上，该PCB板通过连接第二降压模块接通电源，第二充电模块和第二降压模块分别电连接第二电池，分别用于充电、提供电源，其中，按键模块、第二状态指示灯、第二无线通信模块、第二显示模块、第二看门狗模块、第二充电模块和第二降压模块分别电连接至第二中央控制器；本实施例中，第一中央控制器和第二中央控制器都采用DSP处理器，第一状态指示灯和第二状态指示灯采用LED灯，都设置有三个，分别对应指示滚动角、俯仰角和偏航角是否调试到位，第一无线通信模块和第二无线通信模块采用4G无线模块或5G无线模块，还可采用无线Wi-Fi模块或蓝牙模块，第一显示模块和第二显示模块均为LCD显示器，还可以采用TFT或数码管，本实施例中，第一状态指示灯和第二状态指示灯采用LED灯，也可以采用其他可发光的灯。

按键模块为现有技术的带有触摸数字按键的触摸按键模块，触摸数字按键用于技术人员将计算所得的安装角度数据输入监测装置，安装角度数据包括符合安装要求的滚动角、偏航角和俯仰角的角度值和安装角度误差值，通过触摸按键模块录入安装雷视一体机1所需的安装角度数据，当前角度数据与对应安装角度数据之间的当前角度误差值显示在第一显示模块，若当前角度误差值在安装角度误差值范围内，即当前角度误差值小于安装角度误差值，则第一状态指示灯亮起，亮起状态时发出黄光，也可以发出其他颜色的光，若当前角度误差值超过安装角度误差值范围，即当前角度误差值大于等于安装角度误差值，则第一状态指示灯改变发光状态，亮起红光，而第二状态指示灯通过第一无线通信模块、第二无线通信模块同步第一状态指示灯的发光状态，第二中央控制器接收到第一状态指示灯的状态后，将第二状态指示灯的发光状态与第一状态指示灯保持一致。

本实施例采用电路监控的方式，保证监测装置和测量装置3正常运行，第一看门狗模块和第二看门狗模块都为现有的用于监控的看门狗电路模块，采用TPS3828处理器监控电路模块，本质为定时器电路模块，定期查看第一中央控制器和第二中央控制器内部的情况，一旦发生错误，第一看门狗模块向第一中央控制器发出重启信号，第二看门狗模块向第二中央控制器发出重启信号，第一看门狗模块用于监控测量装置3是否处于正常工作状态，第一看门狗模块电连接至第一中央控制器，第二看门狗模块用于监控监测装置是否处于正常工作状态，第二看门狗模块电连接至第二中央控制器；通过第一看门狗模块对测量装置3进行监控，通过第二看门狗模块对监测装置进行监控，能够确保测量装置3和监测装置处于正常工作；若测量装置3和监测装置程序异常，则第一看门狗模块和第二看门狗模块无信号输入，第一看门狗模块或第二看门狗模块输出复位信号复位至对应的第一中央控制器或第二中央控制器，再进行测量装置3和监测装置的重启复位。

本实施例的第一电池为充电电池，第一充电模块和第一降压模块分别电连接至第一电池，第一充电模块为提供充电调控的模块，第一降压模块为将电压降低至工作范围的模块，均为现有技术，第一充电模块分别为第一中央控制器、角度采集传感器2、第一状态指示灯、第一无线通信模块、第一显示模块和第一看门狗模块供电；通过第一充电模块为第一电池充电，第一电池经第一降压模块为测量装置3供电，第一降压模块将电池的电压降至使用范围；本实施例的第二电池为充电电池，第二充电模块为提供充电调控的模块，第二降压模块为将电压降低至工作范围的模块，均为现有技术，第二充电模块和第二降压模块分别电连接至第二电池，第二充电模块分别为第二中央控制器、按键模块、第二状态指示灯、第二无线通信模块、第二显示模块和第二看门狗模块供电；通过第二充电模块为第二电池充电，第二电池经第二降压模块为测量装置3供电，第二降压模块将电池的电压降至使用范围。

第一显示模块和第二显示模块用于显示雷视一体机1的当前角度数据，第一显示模块和第二显示模块都采用为LCD显示器，测量装置通过自己的LCD显示器显示角度采集传感器2采集的当前角度数据，监测装置通过自己的LCD显示器显示通过按键模块输入的安装角度数据，之后安装人员对雷视一体机1进行调试，第二显示模块显示角度采集传感器2采集的当前角度数据，第二显示模块与第一显示模块通过第一无线通信模块和第二无线通信模块同步信号，使得第一显示模块显示的数据与第二显示模块显示的当前角度数据保持一致；第一显示模块和第二显示模块之间的带有数据的信号同步是通过第一无线通信模块和第二无线通信模块实现的，第二无线通信模块通过第一无线通信模块接收带有安装角度数据的信号，第一无线通信模块将角度采集传感器2采集的当前角度数据、当前角度误差值和第一状态指示灯的信号同步传输至第二无线通信模块，第一显示模块将第一无线通信模块接收的安装角度数据进行显示，而第二显示模块通过第二无线通信模块接收数据后，对当前角度数据和当前角度误差值进行显示，同时第二中央控制器接收到的第一状态指示灯信号后，向第二状态指示灯发出同步第一状态指示灯发光状态的信号，安装人员对雷视一体机1进行调试时，第一中央控制器判断当前角度数据是否符合要求，通过第一状态指示灯提示安装人员是否将雷视一体机1准确调试，第一状态指示灯和第二状态指示灯具有指示是否符合要求的调试状态，调试状态为发光状态，发光状态包括：亮起和熄灭、变换闪烁状态或变换亮起的颜色，本实施例中，符合要求时，调试状态为第一状态指示灯或第二状态指示灯亮起，发出黄光。

本实施例的第一状态指示灯和第二状态指示灯都设置有三个，三个第一状态指示灯电连接第一中央控制器，三个第二状态指示灯电连接第二中央控制器，三个第一状态指示灯和三个第二状态指示灯分别对应指示滚动角、偏航角和俯仰角的调试状态，当滚动角调试到位，则对应滚动角的第一状态指示灯和第二状态指示灯亮起，当偏航角调试到位时，则对应偏航角的第一状态指示灯和第二状态指示灯亮起，当俯仰角调试到位，则对应俯仰角的第一状态指示灯和第二状态指示灯亮起；通过三个指示灯能够对三个角度：滚动角、偏航角和俯仰角同时进行指示，便于三个角度先后调试到位；使用该测量装置3和监测装置进行安装，能够通过滚动角、偏航角和俯仰角三个角度的确定，快速对雷视一体机1进行三轴状态的确定，安装人员通过第一状态指示灯的指示，快速确定是否将对应的角度调节到位，技术人员通过第二状态指示灯的指示了解安装人员的安装情况，判断各角度的调节是否到位，减少了调试和安装的时间，实现雷视一体机1的快速定位和安装。

实施例4

请参照图14，本实施例采用实施例3的公路用雷视一体机安装装置，本实施例与实施例3的不同之处在于，本实施例还包括公路用雷视一体机安装装置的使用方法，该使用方法针对实施例3中的公路用雷视一体机安装装置，对单个雷视一体机1进行安装，使用方法包括以下步骤：

S1、技术人员根据雷视一体机1安装图纸，确定雷视一体机1的安装位置、所需的安装角度数据：俯仰角、滚动角和偏航角，及安装角度误差值。

请参照图15、图16和图17，本实施例中滚动角为α，俯仰角为V₂，偏航角为θ，俯仰角和偏航角的设置，使得雷视一体机1的主波束方向能够覆盖待监测路段区域范围，滚动角范围为0°±0.5°，按照雷视一体机1测试需求，滚动角必须保证接近0度，即雷视一体机1与水平面平行；偏航角主要用于保证所安装雷视一体机1主波束方向可覆盖监测路段，请参照图16，图16中θ即为雷视一体机1安装的偏航角，即当雷视一体机1的雷达主波束可较好覆盖监测道路范围时，雷达主波束对称轴12偏离地磁北方向的夹角，图16中N方向为地磁北方向；图17中，三角形阴影部分是雷达主波束对称轴12所扫过的区域，俯仰角V₂用于控制雷视一体机1检测的距离，及多设备串联组网的范围，其计算公式如下：

上述公式（1）、公式（2）和图17中，H₂：雷视一体机1安装高度；L₁：雷视一体机1的覆盖范围；L₄：雷视一体机1近端盲区；V₁：雷视一体机1的雷达波束11形成的角度，为雷达本身性质；V₂：雷视一体机1安装的俯仰角。

S2、技术人员通过监测装置的按键模块上的按键输入安装角度数据：滚动角、偏航角和俯仰角，及安装角度误差值，带有安装角度数据的信号通过第一无线通信模块和第二无线通信模块同步至测量装置3；按键模块具有数据录入功能，技术人员分别根据S1中的计算结果，将用于安装的滚动角、偏航角和俯仰角，及安装角度误差值组成的安装角度数据录入到监测装置中，并通过第二显示模块进行显示，第二中央控制器通过第二无线通信模块将安装角度数据传输至测量装置3，测量装置3通过第一无线通信模块接收安装角度数据和安装角度误差值，并通过第一显示模块进行显示。

S3、安装人员将测量装置3安装在雷视一体机1，或提前进行安装，安装时可采用螺钉固定，也可通过实施例2中的连接方式将测量装置3固定在雷视一体机1上，测量装置3的安装位置为雷视一体机1上的朝向待测区域的前面板，本实施例利用螺钉将测量装置3固定在该前面板，安装之后，安装人员与雷视一体机1一起，通过举车将测量装置3和雷视一体机1一起移动至需安装的位置，安装人员安装好底座或底板，该操作为现有的技术，再将雷视一体机1通过螺钉连接在底座或底板，进行初步固定，在隧道路段，雷视一体机1安装在隧道内的拱顶，而公路上，雷视一体机1是安装在道路两边的金属杆上。

步骤S2是针对位于地面上的技术人员的操作，步骤S3是在高处安装位置的安装人员的操作，该两个步骤顺序可互换，也可同步进行。

S4、安装人员将雷视一体机1和测量装置3一起保持静止，通过第一中央控制器以10Hz以上频率从角度采集传感器2获得实时的滚动角、偏航角和俯仰角，并显示在第一显示模块的显示器上，便于安装人员确定安装角度数据，通过第一中央控制器进行判断；角度采集传感器2在采集当前角度数据时，第一中央控制器可以在1Hz以上频率工作，其工作频率在一定范围可控，可将该工作频率调整到适宜的值，在确定采样点数的前提下，第一中央控制器的最低工作频率与步骤S7中的各第一状态指示灯同时亮起保持稳定的最少时间，两者之间为反比关系，即上述两个最小值之间呈反比，该工作频率越高，需要上述同时亮起保持稳定的时间就越短，而其关系如公式（3）：

其中，N为采样点数，T_s为各第一状态指示灯同时亮起保持稳定的时间，即采样间隔的时间，f _s 为采样时第一中央控制器的工作频率，即采样频率。

而实际测量时，实际的工作频率可增加，实际的保持稳定时间可延长，如在一定的工作频率下，保持稳定时间可为最小值，也可适当增加，需要第一中央控制器在合适的工作频率下，才能采集到准确的数据，经工作频率设定为10Hz，能够使角度采集传感器2输出更加灵敏，提高了精度；通过第一中央控制器的工作频率与第一状态指示灯保持稳定的时间调整到合适的配置，基于现有能达到的工作频率，可以将时间调到较小，这样缩减了时间，能够快速完成雷视一体机1的安装。

当前角度误差值通过第一中央控制器计算得到，当前角度误差值的计算方法为计算相对误差，分别用下列公式（4）、（5）和（6）计算滚动角、偏航角和俯仰角的当前角度误差值：

上述公式（4）、（5）和（6）中，Δ_俯仰为俯仰角的当前角度误差值，Δ_滚动为滚动角的当前角度误差值，Δ_偏航为偏航角的当前角度误差值，A_俯仰为实际的俯仰角，A_滚动为实际的滚动角，A_偏航为实际的偏航角，E_俯仰为安装要求的俯仰角，E_滚动为安装要求的滚动角，E_偏航为安装要求的偏航角。

计算得到当前角度误差值后，再对滚动角、偏航角和俯仰角进行判断，判断过程为：当前角度误差值与安装要求的安装角度误差值进行对比，若滚动角、偏航角和俯仰角对应的当前角度误差值<安装角度误差值，则对应的第一状态指示灯亮起，雷视一体机1的安装完成；若当前角度误差值≥安装角度误差值，则对应的第一状态指示灯改变发光状态为闪烁或熄灭。

S5、通过测量装置3的第一无线通信模块，第一中央控制器将测量装置3的当前角度数据、当前角度误差值和各第一状态指示灯的状态发送给监测装置的第二无线通信模块，当前角度数据为步骤S3-S5中对雷视一体机1进行调节时，雷视一体机1实时的滚动角、偏航角和俯仰角，其中各第一状态指示灯包括三个，分别为指示滚动角的第一状态指示灯、指示偏航角的第一状态指示灯、指示俯仰角的第一状态指示灯，监测装置的第二中央控制器通过第二无线通信模块接收上述的当前角度数据、当前角度误差值和各第一状态指示灯状态的信号，再将当前角度数据发送到第二显示模块进行显示，并将发光状态信号发送到第二状态指示灯同步发光状态，即第二状态指示灯接收到第二中央控制器的相应的发光指令，第二状态指示灯亮起，各角度对应的第二状态指示灯同步第一状态指示灯的发光状态，即指示滚动角的第二状态指示灯、指示偏航角的第二状态指示灯、指示俯仰角的第二状态指示灯亮起。

S6、安装人员根据技术人员指示调整雷视一体机1的安装角度数据进行调试，安装人员和技术人员在安装过程中可通讯和互动，技术人员指示安装人员进行安装和调试，技术人员可实时查看雷视一体机1的当前角度数据，技术人员监督安装人员，直至将雷视一体机1安装到位；调整雷视一体机1对应的滚动角、偏航角或俯仰角，直至各角度对应的第一状态指示灯亮起，调节角度时，安装人员对雷视一体机1三个角度的调节必须要有先后顺序，需要先调节滚动角，调节雷视一体机1的翻转角度，再调节偏航角，使得雷视一体机1的安装方向与公路方向保持一致，即调节雷视一体机1的雷达主波束方向与地磁北方向之间的夹角，最后调节俯仰角，通过上抬”和“下压”的方式调节雷视一体机1的俯仰角，调俯仰角是调节雷达和摄像头辐射范围的远近；三个角度的先后顺序，这样减少了调整三个角度的调试时间，确保了雷视一体机1能够快速地、顺利地、准确地进行安装，如果不这样进行，会导致角度不对而在三个角度之间反复来回调节。当安装人员将滚动角调节到位后，对应指示滚动角的第一状态指示灯亮起，表示滚动角调试准确，安装人员再依次进行偏航角和俯仰角的调节，直至俯仰角、滚动角和俯仰角对应的三个第一状态指示灯全部亮起，各第一状态指示灯同时亮起保持稳定的时间为2s以上，通过对第一状态指示灯的保持稳定时间进行调整，可缩减时间，有效减少雷视一体机1组网安装的时间，提高安装效率；当滚动角、偏航角、俯仰角和当前角度误差值均满足要求且各第一状态指示灯同时亮起保持10s以上，确保安装后雷视一体机1不会发生偏转，保持稳定，则表示当前雷视一体机1到位，雷视一体机1的位置固定，此时调试完成，安装结束。

通过上述步骤，能够将单个雷视一体机1安装到设计的位置后，进行快速地调试，技术人员在地面查看雷视一体机1的当前角度数据，指导安装人员对雷视一体机1进行安装，方便安装人员调节角度，调试速度更快，调试精度更高。

实施例5

本实施例基于实施例4，本实施例与实施例4的不同之处在于，本实施例还包括雷视一体机1的组网安装。

公路用雷视一体机安装装置的组网安装方法，使用如实施例3中的公路用雷视一体机安装装置的使用方法，包括步骤S1-S6，还包括步骤S7：

S7、公路用雷视一体机1的组网安装，是针对多台雷视一体机1进行安装，安装人员根据步骤S1-S6安装完第一台雷视一体机1后，技术人员指挥举车内的工作人员将举车移动至下一安装点，安装点为事先设计和确定好的位置，其位于隧道拱顶或道路两边，技术人员按照安装图纸计算确定下一安装位置的安装角度数据和安装角度误差值，用于安装下一台雷视一体机1，依次根据步骤S4-S6安装完雷视一体机1，重复本步骤直至完成所有施工段安装点的雷视一体机1安装。

对于不同公路段的滚动角、偏航角和俯仰角的角度确定，分两种情况，一是公路为直线段的情况，二是公路为弯曲段的情况。

当公路为直线段的情况，对滚动角、偏航角和俯仰角的确定方法为：

S71、安装的滚动角为0°，滚动角的设置始终保持雷视一体机1平稳，滚动角确定为始终保持接近0°，即雷视一体机1左右两侧不发生摆动，保持平稳；安装的偏航角为公路与地磁北方向的夹角，即在公路的延伸方向上，作直线与地磁北方向相交，两方向之间的夹角即为偏航角，此时公路的延伸方向与雷达主波束对称轴12的方向一致；安装的俯仰角在雷视一体机1的探测区域的竖直平面内，雷视一体机1可通过旋转的方式，进行“上抬”和“下压”的调节角度，通过公式（1）和（2）进行计算，如图18所示，相邻两个雷视一体机1分别有一个三角形阴影部分，三角形阴影部分是雷达主波束对称轴12所扫过的区域，其中，在公式（1）、公式（2）中，H₂：雷视一体机1安装高度；L₁：雷视一体机1的覆盖范围；L₂：其中一雷视一体机的覆盖范围边缘处至相邻雷视一体机的正投影之间的距离；L₁-L₂：最小车辆轨迹拼接计算路段长度，该值为确定的值；L₃：相邻两个雷视一体机1的实际安装间距，该值通过安装图纸确定；L₄：雷视一体机1近端盲区；V₁：雷视一体机1的雷达波束11形成的角度，为雷达本身性质；V₂：雷视一体机1安装的俯仰角；所以，根据图18，通过雷视一体机1的雷达覆盖公路范围的长度与雷视一体机1安装高度确定，即可通过公式得到安装的俯仰角V₂。

当公路为曲线段的情况，对滚动角、偏航角和俯仰角的确定方法为：

S72、安装的滚动角和俯仰角，与公路为直线段的情况相同，滚动角都为0度，也就是保持水平位置，如图18，在计算俯仰角时，需要确定相邻两个雷视一体机1的安装的俯仰角数据，相邻的前后两个雷视一体机1的安装俯仰角不相同，需要根据覆盖公路的情况及技术人员确定的需安装的俯仰角来确定；偏航角的确定和公路弯曲方向有关，雷视一体机1发射的雷达主波束对称轴12方向为雷视一体机1的雷达位置至待测区域公路端部中心的连线方向，该方向用于确定偏航角，待测区域公路端部是指待测区域的整段公路的一端，该端为沿雷视一体机1的雷达和视频的采集区域的朝向上的公路一端，其中心为该端位置的公路中心线的中心，雷达主波束的对称轴12打在公路上的点正好位于公路的上述中心处，相邻两个雷视一体机1的偏航角，如图19中的偏航角θ₁和偏航角θ₂，当安装相邻两个雷视一体机1时，其对应的θ₁和θ₂不同，需结合公路的弯曲程度与地磁北方向来确定，需要通过雷达主波束对称轴12方向与地磁北方向的夹角确定安装的偏航角，其中一个雷视一体机1的角度确定为θ₁，而下一雷视一体机1的角度确定为θ₂，当公路沿雷视一体机1的安装方向逐渐弯曲时，其越偏离地磁北方向，使得θ₂＞θ₁，图19中N方向为地磁北方向。

安装人员和雷视一体机1一起举升至安装位置，并等待技术人员输入安装角度数据和安装角度误差值，安装人员通过测量装置3上显示的安装角度数据来对下一台雷视一体机1进行调试，依次根据上述步骤S4-S6安装完雷视一体机1，重复步骤S7，完成所有施工段安装点的雷视一体机1安装。通过安装人员将多台雷视一体机1沿公路依次安装固定，完成多台雷视一体机1的组网安装，覆盖整个待监测区域的公路；该雷视一体机1的安装能够应用在直线段和弯曲段公路，提高了雷视一体机1安装在不同公路的适用性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.公路用雷视一体机安装装置，其特征在于，包括安装在雷视一体机上的测量装置和位于地面处的监测装置，所述测量装置包括第一中央控制器，以及电连接第一中央控制器的：角度采集传感器、第一状态指示灯、第一无线通信模块和第一显示模块；所述监测装置包括第二中央控制器，以及电连接第二中央控制器的：按键模块、第二状态指示灯、第二无线通信模块和第二显示模块；通过所述按键模块输入安装雷视一体机所需的滚动角、偏航角和俯仰角的安装角度数据，所述安装角度数据通过所述第二无线通信模块、所述第一无线通信模块发送至所述第一显示模块进行显示，调试雷视一体机的滚动角、偏航角和俯仰角，并通过所述角度采集传感器采集雷视一体机的滚动角、偏航角和俯仰角的当前角度数据，所述当前角度数据通过第一无线通信模块、第二无线通信模块发送至所述第二显示模块进行显示，通过所述第一中央控制器判断当前角度数据是否与安装角度数据一致，一致时，雷视一体机调试到位，所述第一状态指示灯通过发光状态指示调试到位，并将发光状态的信号通过第一无线通信模块、第二无线通信模块发送到所述第二状态指示灯，以同步发光状态。

2.根据权利要求1所述的公路用雷视一体机安装装置，其特征在于，所述角度采集传感器所在平面与雷视一体机上朝向待测区域的面板之间的夹角范围为[80°,100°]，所述角度采集传感器所在平面与雷视一体机的顶部面板之间的夹角范围为[0°,10°]。

3.根据权利要求2所述的公路用雷视一体机安装装置，其特征在于，所述角度采集传感器所在平面垂直于雷视一体机上朝向待测区域的面板，所述角度采集传感器所在平面平行于雷视一体机的顶部面板。

4.根据权利要求2或3所述的公路用雷视一体机安装装置，其特征在于，所述角度采集传感器采集的滚动角的参考方向为水平方向，俯仰角的参考方向为垂直于公路路面向下，所述角度采集传感器采集俯仰角和滚动角的角分辨率均≥0.1°，所述偏航角的参考方向为地磁北方向，所述角度采集传感器采集偏航角的角分辨率均≥0.5°。

5.根据权利要求2或3所述的公路用雷视一体机安装装置，其特征在于，所述测量装置具有壳体，所述壳体侧面设置有至少一个吸盘，用于吸附在雷视一体机的面板表面，所述角度采集传感器置于壳体内。

6.根据权利要求1所述的公路用雷视一体机安装装置，其特征在于，所述第一状态指示灯和第二状态指示灯通过至少两种不同的发光状态，指示当前角度数据是否与安装角度数据一致，所述发光状态包括亮起、熄灭或闪烁，所述第一状态指示灯和所述第二状态指示灯的亮起状态时，能够发出至少一种颜色的光。

7.根据权利要求6所述的公路用雷视一体机安装装置，其特征在于，所述按键模块还用于输入滚动角、偏航角和俯仰角的安装角度误差值，所述当前角度数据与对应角度的安装角度数据之间的当前角度误差值通过第一显示模块显示，第二显示模块通过第一无线通信模块、第二无线通信模块同步显示当前角度误差值，若当前角度误差值＜安装角度误差值，则第一状态指示灯通过发光状态指示，若当前角度误差值≥安装角度误差值，则第一状态指示灯通过不同的发光状态或熄灭进行指示。

8.根据权利要求7所述的公路用雷视一体机安装装置，其特征在于，所述第一状态指示灯和第二状态指示灯都设置有至少三个，分别用于指示滚动角、偏航角和俯仰角是否调试到位的状态。

9.根据权利要求1所述的公路用雷视一体机安装装置，其特征在于，还包括第一看门狗模块和第二看门狗模块，所述第一看门狗模块电连接至第一中央控制器，所述第二看门狗模块电连接至第二中央控制器，所述第一看门狗模块和第二看门狗模块分别用于监控测量装置和监测装置是否处于正常工作状态。

10.根据权利要求1所述的公路用雷视一体机安装装置，其特征在于，所述第一显示模块和第二显示模块为基于OLED、LCD、TFT或数码管的数显模块。

11.公路用雷视一体机安装装置的使用方法，使用如权利要求7所述的公路用雷视一体机安装装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据雷视一体机安装图纸，确定雷视一体机的安装位置、所需的安装角度数据：俯仰角、滚动角和偏航角，及安装角度误差值；

S2、通过监测装置的按键模块上的按键输入安装角度数据和安装角度误差值，带有安装角度数据和安装角度误差值的信号同步至测量装置；

S3、通过举车将测量装置和雷视一体机一起移动至待安装位置，并将雷视一体机初步固定在安装位置；

S4、将雷视一体机和测量装置一起保持静止，通过第一中央控制器从角度采集传感器获得实时的滚动角、偏航角和俯仰角并进行判断，若滚动角、偏航角和俯仰角对应的当前角度误差值小于安装角度误差值，则对应的第一状态指示灯亮起；若当前角度误差值大于等于安装角度误差值，则对应的第一状态指示灯改变发光状态或熄灭；

S5、第一中央控制器将当前角度数据、当前角度误差值和第一状态指示灯的发光状态信号通过第一无线通信模块发送至第二无线通信模块，第二中央控制器通过第二无线通信模块获取数据和信号，将当前角度数据发送到第二显示模块进行显示，并将发光状态信号发送到第二状态指示灯同步发光状态；

S6、根据第一显示模块显示的安装角度数据，调整雷视一体机的俯仰角、滚动角和偏航角，并实时查看第一显示模块显示的当前角度数据，直至将雷视一体机安装到位；当前的滚动角、偏航角和俯仰角，及当前角度误差值均满足要求时，各第一状态指示灯亮起且同时亮起保持稳定，则表示当前雷视一体机安装到位，安装结束；

其中，步骤S2与步骤S3的顺序可互换，也可同步进行。

12.根据权利要求11所述的公路用雷视一体机安装装置的使用方法，其特征在于，所述步骤S6中调试雷视一体机时，所述俯仰角和偏航角的调试，使雷视一体机的主波束方向能够覆盖待监测路段区域范围，所述滚动角为0°±0.5°。

13.根据权利要求11所述的公路用雷视一体机安装装置的使用方法，其特征在于，所述步骤S6中，对雷视一体机的调节需要先调节滚动角，再调节偏航角，最后调节俯仰角，直至对应的各第一状态指示灯亮起。

14.根据权利要求11所述的公路用雷视一体机安装装置的使用方法，其特征在于，所述步骤S4中，第一中央控制器以1Hz以上频率工作，用于采集角度采集传感器的当前角度数据。

15.根据权利要求11所述的公路用雷视一体机安装装置的使用方法，其特征在于，所述步骤S6中，各第一状态指示灯同时亮起保持稳定的时间为2s以上。

16.公路用雷视一体机安装装置的组网安装方法，使用如权利要求11-15任一所述的公路用雷视一体机安装装置的使用方法，包括所述步骤S1-S6，其特征在于，还包括：

S7、安装完第一台雷视一体机后，举车移动至下一安装点，按照安装图纸的计算确定的安装角度数据和安装角度误差值，通过监测装置输入安装角度数据和安装角度误差值，用于安装下一台雷视一体机，依次根据步骤S4-S6安装完雷视一体机，重复本步骤直至完成所有施工段安装点的雷视一体机安装。

17.根据权利要求16所述的公路用雷视一体机安装装置的组网安装方法，其特征在于，所述步骤S7中，

当公路为直线段的情况，对滚动角、偏航角和俯仰角的确定方法为：

S71、安装的滚动角为0°，通过雷视一体机覆盖公路范围的长度与雷视一体机安装高度确定安装的俯仰角，安装的偏航角为公路与地磁北方向的夹角；

当公路为曲线段的情况，对滚动角、偏航角和俯仰角的确定方法为：

S72、安装的滚动角和俯仰角，与公路为直线段的情况相同，而偏航角是通过雷视一体机波束对称轴方向与地磁北方向的夹角确定，其中，雷视一体机波束方向为雷视一体机的雷达至待测区域公路端部中心的连线方向。

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