[发明专利]基于模块化设计的路面平整度检测设备

说明书

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。本发明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。

技术领域

本发明属于道路工程领域，涉及一种基于模块化设计的路面平整度检测设备。

背景技术

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。

发明内容

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。

为了实现本发明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K_1、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。