SHN-SL路面質(zhì)量綜合檢測(cè)系統(tǒng)
1.設(shè)備介紹
激光路面斷面測(cè)試系統(tǒng)采用先進(jìn)的激光檢測(cè)技術(shù)和傳統(tǒng)的慣性基準(zhǔn)傳遞檢測(cè)理論，十三（十七）路激光測(cè)量方式，大功率、長量程、斜射式激光傳感技術(shù)組成的三段式橫梁結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了同步測(cè)量平整度指數(shù)IRI、構(gòu)造深度SMTD以及全車道路面車轍的一體化功能。
系統(tǒng)采用激光傳感器和垂直加速度傳感器組合成慣性參照路面縱斷面剖面檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)檢測(cè)包括短波長及長波長的路面縱斷面剖面曲線（直接式檢測(cè)類），同時(shí)獲得各種路面評(píng)價(jià)指標(biāo)，包括：平整度指數(shù)（IRI）、平整度標(biāo)準(zhǔn)差（σ）、觀測(cè)打分值（RN）、行駛質(zhì)量指數(shù)（RQI）、路面構(gòu)造深度（SMTD）、車轍。本系統(tǒng)可在正常車速的條件下對(duì)路面進(jìn)行長距離快速自動(dòng)檢測(cè)。
2.設(shè)備用途
激光路面斷面測(cè)試系統(tǒng)可以測(cè)量平整度指數(shù)（IRI）、平整度標(biāo)準(zhǔn)差（σ）、觀測(cè)打分值（RN）、行駛質(zhì)量指數(shù)（RQI）、路面構(gòu)造深度（SMTD）、車轍等多種路面性能指標(biāo)。主要應(yīng)用于：
?各等級(jí)公路、市政道路和機(jī)場跑道的路面施工現(xiàn)場控制和路面施工質(zhì)量交工、竣工驗(yàn)收；
?為路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)（CPMS）、路網(wǎng)普查進(jìn)行路面平整度數(shù)據(jù)采集；
?為顛簸累積儀等2、3類平整度測(cè)試儀進(jìn)行相關(guān)性標(biāo)定；
?為研究路面頻譜特性提供原始路面縱斷面數(shù)據(jù)。
3.設(shè)備特點(diǎn)
?采用白俄羅斯專業(yè)道路檢測(cè)激光傳感器；
?采用美國高精度加速度傳感器；
?滿足交通部JTG E60-2008《公路路基路面現(xiàn)場測(cè)試規(guī)程》和JTG H20-2007《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》；
?所有技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于JT/T677-2009《車載式路面激光車轍儀》、JT/T676-2009《車載式路面激光平整度儀》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求；
?主要技術(shù)性能參數(shù)超過世界銀行46號(hào)報(bào)告對(duì)路面平整度Ι級(jí)測(cè)試方法的定義，符合美國ASTM E950關(guān)于斷面儀Ι級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求,測(cè)得的指標(biāo)符合國家路面驗(yàn)收與養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；
?全中文界面的數(shù)據(jù)采集軟件，在同一程序界面下實(shí)時(shí)采集和顯示并存儲(chǔ)平整度指數(shù)（IRI）、平整度標(biāo)準(zhǔn)差（σ）、觀測(cè)打分值（RN）、行駛質(zhì)量指數(shù)（RQI）、路面構(gòu)造深度（SMTD）、車轍、速度及行車距離等，并實(shí)時(shí)顯示各指數(shù)與距離曲線；
?連續(xù)不間斷無里程限制檢測(cè)，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)保存，數(shù)據(jù)文件格式支持Excel打開；
?斷面計(jì)算模型*采用美國密歇根大學(xué)（UMTRI）/聯(lián)邦公路局（FHWA）道路斷面測(cè)量系統(tǒng)斷面合成算法；
?測(cè)試系統(tǒng)主機(jī)與計(jì)算機(jī)之間采用以太網(wǎng)通訊方式，檢測(cè)用計(jì)算機(jī)選用筆記本電腦；
?測(cè)試過程不受儀器裝載車動(dòng)態(tài)性能的影響，可以在較大車速范圍（30～80km/h）變換測(cè)試車速而不影響測(cè)試結(jié)果
4.設(shè)備基本參數(shù)
激光路面斷面測(cè)試系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
序號(hào) 類別 參數(shù) 說明
1 測(cè)試項(xiàng)目 路面平整度、構(gòu)造深度、車轍
2 平整度/車轍激光器 白俄Riftek
平整度激光器型號(hào) RF603 125/500
車轍激光器型號(hào) RF603 245/1000
響應(yīng)頻率 9.4kHz
離地間距 375/745mm 車轍選用大量程，4只
測(cè)量范圍 ±250/500mm 車轍選用大量程，4只
分辨率 ＜0.05mm
防護(hù)等級(jí) IP 67
準(zhǔn)確度 ＜0.5mm
3 構(gòu)造深度激光器 白俄Riftek
激光器型號(hào) RF603HS 125/500
響應(yīng)頻率 48 kHz
離地間距 300mm
測(cè)量范圍 ±250mm
分辨率 ＜0.05mm
防護(hù)等級(jí) IP 67
線性 ±0.1%滿量程
4 通訊方式 以太網(wǎng)通訊
5 加速度傳感器 美國Lance
測(cè)量范圍 ±10g
準(zhǔn)確率 0.1g
分辨率 0.00008g
響應(yīng)頻率 0.7～7700Hz
6 距離傳感器 日本歐姆龍
脈沖數(shù) 2000脈沖/轉(zhuǎn)
防護(hù)等級(jí) IP67
測(cè)量精度 ±0.5m/km
7 采樣間隔 ≥1mm
8 縱斷面高程檢測(cè)準(zhǔn)確度 ＜0.5mm
9 縱斷面剖面波長范圍 1mm～200m
10 IRI范圍 0～20m/km
11 IRI分辨率 0.1m/km
12 SMTD分辨率 0.01mm
13 SMTD精度 0.05mm
14 車轍測(cè)試范圍： 0～200mm
15 車轍測(cè)試分辨率 0.1mm
16 連續(xù)不間斷檢測(cè)距離 無限制
17 橫斷面測(cè)試車道寬度 3500mm
18 外形尺寸 基本段:1.6m，可拆卸段:164mm
19 檢測(cè)速度
IRI 30～80km/h
SMTD 30～70km/h
車轍 30～80km/h
5.工作原理
激光平整度指應(yīng)用激光測(cè)距及加速度慣性修正技術(shù)檢測(cè)路面縱斷面高程并計(jì)算路面平整度指數(shù)（IRI）的設(shè)備，主要由激光測(cè)距傳感器、加速度傳感器、縱向距離傳感器和計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)等部分組成，如下圖所示。平整度指數(shù)（IRI）技術(shù)根據(jù)世界銀行第46號(hào)報(bào)告《Guidelines for Conducting and Calibrating Road Roughness Measurements》規(guī)定的計(jì)算模型和處理程序。
激光平整度儀示意圖
激光車轍指應(yīng)用共梁多激光傳感器測(cè)距技術(shù)直接檢測(cè)路面橫斷面高程并計(jì)算路面車轍深度的設(shè)備，主要由激光測(cè)距傳感器、縱向距離傳感器和計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)等部分組成，如下圖所示。
激光車轍儀示意圖
6.軟件功能
SHN-SL激光路面斷面測(cè)試系統(tǒng)軟件簡便易操作，在任何Windows XP系統(tǒng)、Vista和Win7系統(tǒng)中均可使用。
SHN-SL激光路面斷面測(cè)試系統(tǒng)提供中文版軟件，測(cè)試功能也*跟隨中國測(cè)試規(guī)范的要求，操作簡單，符合中國測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用習(xí)慣。
?功能設(shè)置
點(diǎn)擊“設(shè)置”按鈕進(jìn)入設(shè)置界面。在“設(shè)置”界面中用戶可以配置軟件中的各項(xiàng)參數(shù)，包括存儲(chǔ)目錄、默認(rèn)IRI計(jì)算區(qū)間、默認(rèn)RN計(jì)算區(qū)間、默認(rèn)車轍計(jì)算區(qū)間、左中右平整度模塊、構(gòu)造深度模塊、車轍模塊以及激光器的分布。同時(shí)，用戶還可以根據(jù)硬件配置情況選擇是否使用GPS采集位置數(shù)據(jù)及GPS通訊端口的設(shè)置。
?傳感器標(biāo)定
點(diǎn)擊“標(biāo)定”按鈕進(jìn)入標(biāo)定界面。傳感器標(biāo)定包含了“激光”、“車轍”、“距離測(cè)量（DMI）”三個(gè)部分。
“激光”標(biāo)定是指激光傳感器由于安裝原因造成的測(cè)量誤差，對(duì)其進(jìn)行標(biāo)定。
“車轍”標(biāo)定是指對(duì)整個(gè)車轍系統(tǒng)在同一個(gè)水平面上進(jìn)行校準(zhǔn)。
“DMI”標(biāo)定是指激光路面斷面測(cè)試系統(tǒng)距離測(cè)量系統(tǒng)的標(biāo)定。儀器在使用過程中，由于輪胎磨損及輪胎氣壓的變化，會(huì)影響距離測(cè)量的精度，這時(shí)候需要對(duì)儀器距離測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定。
?項(xiàng)目信息
用戶在這里可以進(jìn)行新建項(xiàng)目、通過下拉按鈕選擇已有的項(xiàng)目、刪除已有項(xiàng)目等操作，并且可以在這里輸入項(xiàng)目名稱、公路名稱、車道、公路等級(jí)、本次測(cè)試起點(diǎn)、測(cè)試方向、IRI計(jì)算區(qū)間、RN計(jì)算區(qū)間、Rut計(jì)算區(qū)間（設(shè)置界面也可設(shè)置）、操作員等信息。
界面左上方顯示的是測(cè)試速度、測(cè)試距離以及樁號(hào)修正功能，界面右方實(shí)時(shí)顯示平整度指數(shù)（IRI）、平整度標(biāo)準(zhǔn)差（σ）、觀測(cè)打分值（RN）、行駛質(zhì)量指數(shù)（RQI）、路面構(gòu)造深度（SMTD）、車轍的測(cè)試數(shù)值，界面下方實(shí)時(shí)顯示各指數(shù)與距離曲線。每組檢測(cè)數(shù)
