[發明專利]路面構造測試方法

有效

• 申請號: 202110903543.4
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113605188B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: 陳江財;陳大地;趙月青
• 申請（專利權）人: 廣西威航道路工程有限公司;廣西北投交通養護科技集團有限公司
• 主分類號: E01C23/01
• 分類號: E01C23/01
• 代理公司: 南寧智卓專利代理事務所(普通合伙) 45129
• 代理人: 譚月萍

1.路面構造測試方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟，

步驟1：設置底板(3)，底板(3)上設置料桶(2)，料桶(2)與底板(3)的底部連通，料桶(2)內設置壓桿(1)，底板(3)貼于地面；

步驟2：將擠壓成型材料攪拌好放入料桶(2)內，然后用壓桿(1)將擠壓成型材料壓到地面；

步驟3：待擠壓成型材料冷卻成型后，將擠壓成型材料在路面成型的結構取出得到路面凸凹結構，并用冷水清洗干凈；

步驟4：使用光幕測量裝置對路面凸凹結構進行側邊360°掃描和底部平面掃描；

步驟5：將掃描的數據進行處理得到路面孔深度和路面凸凹結構的底部表面積；

步驟1中，底板(3)的底部設置有塑料封板(4)，塑料封板(4)的形狀與底板(3)的形狀相同；

步驟2中的擠壓成型材料由30％固體石蠟、30％微晶石蠟、20％合成樹脂和20％體積沸水攪拌而成；

步驟3中，使用冰水澆灌在路面上和擠壓成型材料的外側，待擠壓成型材料的溫度低于25℃時，將冷卻成型的路面凸凹結構取出；

步驟4，設計數據讀取模塊和數據解析模塊對光幕測量裝置進行數據幀進行獲取與解析，通過設計讀取周期的選取、數據幀的解析與發送以及補幀處理三個模塊，實現光幕數據的獲取；

讀取周期的選取的具體過程為：首先要保證讀取周期小于或等于光幕的發送周期，由于發送周期并不固定，所以讀取周期需要小于光幕最小發送周期，通過設定補幀條件來解決光幕可能出現的丟幀情況，當n次沒有讀到數據的時候，n為正整數，手動進行數據補幀處理，其中：

其中，Ts表示光幕發送周期，Tr表示設定讀取周期，[]表示向下取整運算；為節省資源，Tr越大越好，故設定n取2，則T_s/2＜T_r＜T_s，光幕的實際發送周期為9.8ms-10.0ms，所以設定讀取周期為8ms；

數據幀的解析與發送的具體過程為：

光幕將當前傳感器的掃描狀況以數據幀的方式進行打包，基于ModBus-RTU協議與工控機進行通訊，工控機接收到數據后將其存儲到容器中，并周期性的讀取數據，根據光幕數據幀的格式，對數據進行解析；

通過構建數據解析主函數、光幕數據解析器以及解析函數狀態機來實現光幕數據的獲取與解析，主函數負責與光幕建立通信，并調用解析器，解析器的作用是對當前收到的數據幀進行解析，并返回對應的值來表示數據解析的結果，狀態機的作用是根據當前狀態判斷下一步的狀態以及數據的傳遞；

其中解析器通過返回值的不同來判斷當前數據幀的解析結果，返回值與其對應含義，根據返回值的不同，對當前獲取的數據進行進一步的丟棄、報錯和保存處理；

補幀處理的具體過程為：數據幀的數量影響平行于傳送帶方向的圖形長度，數據幀丟失使該方向的長度減小，影響最終的計算結果，所以需要對數據幀進行丟幀處理，光幕發送周期為9.8ms-10.0ms，設定讀取周期為8ms，如果兩次沒有讀取到數據幀，則判定為該數據幀丟失，進行補幀處理，通過補幀，基本保證數據幀的數量正確，保證平行于傳送帶方向上的精度；

步驟5中，設計圖像化處理模塊將光幕發送的數據幀最終轉換為初始圖像，對初始圖像進行繪制與輪廓的劃分，修正處理，通過繪制輪廓的最小包容矩形，計算路面凸凹結構的深度和底部表面積；

通過設計圖像的初始化模塊、數據圖像繪制模塊和圖像的拉伸處理模塊實現光幕數據的圖像化處理，通過對當前圖像進行輪廓查詢、輪廓劃分和邊界點查找的流程，計算出接近路面凸凹結構實際輪廓的邊界點，并根據邊界點繪制輪廓，輪廓修正，最后采用繪制其最小包容矩形，并以此計算路面凸凹結構的深度和底部表面積。