[发明专利]一种非接触式快速道路弯沉检测系统

摘要

本发明提出了一种非接触式快速道路弯沉检测系统，包括：步骤1，准备弯沉检测方法所用部件：载荷车，第一检测梁，第二检测梁，支撑轮，铰链，后载荷轮，线激光发射器，CCD面阵相机；步骤2，载荷车通过前载荷轮和后载荷轮支撑在道路上，第一检测梁的一端与后载荷轮相连接，另一端和第二检测梁的一端通过铰链连接，第二检测梁的另一端与支撑轮相连接；第一检测梁和第二检测梁上间隔安装有14组位移传感器，每组位移传感器包括一个线激光发射器和一个CCD面阵相机；步骤3，利用两根检测梁分别测出路面回弹前后的最大弯沉量，从而计算出回弹弯沉量；步骤4，采用三次样条插值法拟合出弯沉盆曲线，最终达到测量目的。

主权项

1.一种非接触式快速道路弯沉检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，准备弯沉检测方法所用部件，包括：载荷车(1)，第一检测梁(2)，第二检测梁(3)，支撑轮(4)，铰链(5)，前载荷轮(7)，后载荷轮(6)，线激光发射器，CCD面阵相机；步骤2，所述载荷车(1)通过前载荷轮(7)和后载荷轮(6)支撑在道路上，所述第一检测梁(2)的一端与后载荷轮(6)相连接，另一端和第二检测梁(3)的一端通过铰链(5)连接，第二检测梁(3)的另一端与支撑轮(4)相连接；第一检测梁(2)上间隔安装有14组位移传感器，每组位移传感器包括一个线激光发射器和一个CCD面阵相机；第二检测梁(3)上间隔安装有14组位移传感器，每组位移传感器包括一个线激光发射器和一个CCD面阵相机；第一检测梁(2)上的位移传感器与第二检测梁(3)上的位移传感器所布置的位置关于铰链(5)对称；步骤3，载荷车的后载荷轮(6)行驶在道路路面上时，任取道路路面上的一点作为测试点A；步骤31，当后载荷轮(6)行驶到测试点A处时,设此时的位置为位置1，所有线激光发射器向道路路面发射线激光，所有CCD面阵相机采集道路路面上的线激光；步骤32，任取第一检测梁(2)上的一组位移传感器作为当前位移传感器i，所述当前位移传感器i包括线激光反射器i和CCD面阵相机i，通过式(1)计算被测路面上第i点的最大弯沉量l_1i：式(1)中，i＝1,2，…，14；x_i为没有载荷作用到测试点A和载荷作用到测试点A时CCD面阵相机i像点的移动距离；L_2i为载荷作用到测试点A时CCD面阵相机i的物距，L_1i为载荷作用到测试点A时CCD面阵相机i的像距，α_i为CCD面阵相机i相对于线激光反射器i的倾斜角度，β_i为CCD面阵相机i的像面偏角；步骤33，重复步骤32，直至第一检测梁(2)上的14个位移传感器都分别测量出道路路面上14个点的最大弯沉量，执行步骤34；步骤34，当载荷车的后载荷轮(6)行驶离开测试点A，且第二检测梁(3)到位置1中第一检测梁(2)所在的位置时，设此时的位置为位置2，所有线激光发射器向道路路面发射线激光，所有CCD面阵相机采集道路路面上的线激光；步骤35，任取第二检测梁(3)上的一组位移传感器作为当前位移传感器j，所述当前位移传感器j包括线激光反射器j和CCD面阵相机j，通过式(2)计算被测路面上第j点的卸载后最大弯沉量l_0j：式(1)中，j＝1,2，…，14；x_j为载荷作用到A点时和载荷离开A点时CCD面阵相机j像点的移动距离；L_2j为载荷离开A点时CCD面阵相机j的物距，L_1j为载荷离开A点时CCD面阵相机j的像距，α_j为CCD面阵相机j相对于线激光反射器j的倾斜角度，β_j为CCD面阵相机j的像面偏角；步骤36，重复步骤35，直至第二检测梁(3)上的14个位移传感器都分别测量出道路路面上14个点的卸载后最大弯沉量，执行步骤4；步骤4，通过式(3)得到被测路面的第n点的回弹弯沉量l_n：式(3)中，i＝1,2，…，14；j＝1,2,…，14；n＝1,2，…，14；即可得到14个点的回弹弯沉量：l₁,l₂,...,l₁₄；步骤5，采用三次B样条插值法对步骤4得到的14个点的回弹弯沉量进行曲线拟合，得到弯沉盆曲线。