双激光测试系统说明书.doc

双激光测试系统说明书 一、主要用途 检测路面纵断面、国际平整度指数IRI、平整度标准差σ、行驶质量指数RQI、路面构造深度TD等多种路面性能指标。主要用于： 1、各等级公路、市政道路和机场跑道的路面施工现场控制和路面施工质量交工、竣工验收； 2、为路面养护管理系统（CPMS）、路网普查进行路面平整度数据采集； 3、为颠簸累积仪等2、3类平整度测试仪进行相关性标定； 4、为研究路面谱特性提供原始路面纵断面数据； 二、主要特点 1、采用瑞典专业道路检测激光传感器； 2、采用美国高精度伺服式加速度传感器； 3、断面计算模型完全采用美国密歇根大学（UMTRI）/联邦公路局（FHWA）道路断面测量系统断面合成算法； 4、主要技术性能参数超过世界银行46号报告对路面平整度Ι级测试方法的定义，符合美国ASTM E950关于断面仪Ι级标准的要求,测得的指标符合国家路面验收与养护标准规范； 5、功能齐全的实时处理软件系统，以等距离方式实时采集、处理、显示和存储测点位置、车速、IRI、σ、RQI及TD等数据； 6、测试过程不受仪器装载车动态性能的影响，可以在较大车速范围内（20～100km/h）变换测试车速而不影响测试结果。 ? 三、主要技术指标 传感器个数?????????????????激光传感器：13个 加速度传感器：2个 激光传感器? ???????????????采样频率：16KHz 偏差：0.5mm 分辨率：0.1mm 测量范围：200mm 加速度传感器???????????????频率范围：400Hz 偏差：2mg 分辨率：1μg 测量范围：±2.5g 最小采样间隔???????????????1mm 路面车辙深度报告间隔???????1m～1000m IRI报告间隔???????????????10m～1000m? 断面响应波长???????????????500m 距离测量系统（DMI）??????? 距离检测精度：0.1% 距离检测分辨率：1mm 测试速度：?????????????????20km/h～100km/h 平整度测试等级?????????????世界银行Ι级 国际平整度指数IRI???????? 相关系数R2（参照精密水准仪）：0.99 检测范围：0～15m/km 检测重复性：变异系数2% 测试数据???????????????????纵断面数据 ???????????????????????????路面车辙深度 国际平整度指标IRI 平整度标准差σ? 行驶质量指数RQI 路面构造深度SMTD/PMTD 输出格式?????????????????? Excel、ASCII文本文件 激光传感器底部到路面净距?? 300mm 四、测试原理 通过激光传感器、加速度传感器和距离传感器，分别测量激光传感器到断面的垂向距离、激光传感器的垂向加速度和沿断面纵向行驶的距离，然后用下面的公式可计算得到断面的高程 （上世纪60年代由美国通用汽车公司的Elson Spangler和William Kelly提出，仍然是目前国际上主要惯性断面类测量仪测量断面的理论基础）： 式中：——断面的纵向距离 —断面高程 —激光传感器到断面的垂向距离 —激光传感器的垂向加速度 —沿断面纵向行驶速度的平方 测试原理示意图 五、系统组成 测试传感器单元及机械安装总成 数据处理上位机????? ：计算机 数据采集下位机????? ：前置信号调理控制单元+数据采集卡 高精度DMI距离测量系统 实时数据采集及处理软件 300W/12V～220V/逆变电源 仪器装载车 六、系统连接 6.1 下位机面板介绍 前面板示意图： ? ???距离指示灯? 激光电源指示灯 电源指示灯 USB接口??? 激光器开关? 电源开关 后面板示意图： ? 激光器信号I??激光器信号II?距离信号???电源??? 6.2 下位机操作 前面板USB接口用USB数据线连接到笔记本电脑USB接口，车尾左侧激光器信号线连接至下位机后面板激光器信号I接口；右侧激光器信号线连接至下位机后面板激光器信号II接口；距离测量轮(DMI)信号线连接至后面板距离信号接口；后面板电源接口接入12V直流电（车载点烟器或电瓶）。 启动系统时，首先连接电源，打开前面板电源开关，再打开激光器开关；关闭系统时首先关闭激光器开关，再关闭电源开关，之后切断电源。 七、软件操作 7.1程序参数设置 程序参数是对程序中需要的一些参数，如文件名，起始桩号，段长等进行预先设置。 如图所示，单击系数参数设置，会出现参数设置的对话框。（图2） 根据实际采集的需要，设置好保存平整度和构造深度的文件名，计算平整度的段长。根据公路的情况，设置好公路等级和顺或者逆桩号，单