原文传递
基于激光的路面平整度自动检测系统研究与实现
| 论文题名： | 基于激光的路面平整度自动检测系统研究与实现 |
| 关键词： | 路面平整度;自动检测系统;旋转编码器;数据传输;信息处理 |
| 摘要： | 路面平整度是路面评价及路面施工验收中的一个重要指标。路面平整度直接影响车辆行驶的舒适度及路面的安全性和使用期限。路面平整度的检测能为决策者提供重要的信息，使决策者能为路面的维修、养护及翻修等做出优化决策；另一方面，路面平整度的检测能准确地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。目前路面平整度检测主要仪器有3 m直尺和连续式平整度仪等，这些仪器受长度和速度的限制，难以反映较高车速下较长波长路面的颠簸和起伏，检测效率低、速度慢、机械配置庞大而笨重、测量精度差、再现性差等问题。 本文构建了由激光传感器、加速度传感器、旋转编码器、AC4071计数卡、CAN总线卡、高精度A/D转换卡及工业控制计算机等组成路面平整度自动检测系统平台，并根据检测车工作的实际环境，进行系统功能、逻辑结构、供电电路、接口电路及其设备安装的设计；采用RC滤波电路对检测传感器信号进行了滤波，然后对滤波后的信号进行了标定，通过回归方程确定出线性关系曲线； 其次，根据汽车振动理论，分析了路面检测的波长范围与采样间隔，并对国际平整度指数和颠簸累计量算法进行了阐述； 再次，采用旋转编码器和AC4071计数板卡相结合检测车辆的行驶速度和距离，通过中断编程来控制下位机采样频率；为保证上位机与下位机数据交换准确、快速、实时，设计了CAN总线传输，根据CAN报文的帧格式制定了上位机与下位机通信协议，并给出通信流程图；为方便管理人员对平整度数据的管理，对平整度数据库进行了需求分析、概念结构设计以及逻辑结构设计，并开发了平整度数据管理软件。根据工作流水号可实现对路段、养管单位、平整度指标等相关数据的添加、删除、修改等功能； 最后进行了大量测试实验，并对所测数据进行了重复性和相关性分析。实验结果表明，所设计的路面平整度自动检测系统合理、可行，具有很好的实用价值。 |
| 作者： | 张黎光 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 严新平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
