Установка для автоматизированного измерения поперечной ровности дорожного покрытия

      Качество устройства поперечного профиля при ремонтах дорожной одежды определяет не­только внешний вид дороги, но и безопасность движения. Для достижения хорошего качества необ­ходимо на стадии разработки проектно-сметной или другой технической документации точно знать подле­жащие укладке объемы выравнивающих слоев. Для того чтобы можно было реально решить эту задачу, была разработана установка для автоматизиро­ванного измерения поперечной ровности дорожного покрытия.

Установка состоит из следующих блоков:

- измерительная балка с установленными на ней 15 ультразвуковыми датчиками;

- гировертикаль (установка также может быть смон­тирована на базе передвижной дорожной лаборато­рии КП-514 МП);

- персональный компьютер со встроенными пла­тами сбора и обработки информации и комплектом программного обеспечения;

- блок источника вторичного питания.

      Установка имеет следующие технические характе­ристики:

- ширина измерения в поперечном направлении - до 3,51м с шагом 25 см;

- дискретность отсчетов в продольном направле­нии при скорости 20 км/ч не уже 20 см;

- погрешность измерения ультразвуковыми датчи­ками в статическом состоянии не более +1 мм;

- максимальная высота (глубина) неровностей до­рожного покрытия составляет 250 мм;

- диапазон рабочих температур от -40 до +50 °С.

     С целью исключения ложных данных и искажения информационных потоков вся установка выполнена с использованием оптоэлектронных преобразователей и развязывающих устройств во всех сигнальных цепях.

     Первичная обработка измеряемых параметров про­изводится микропроцессорами, встроенными в ультра­звуковые датчики, обмен управляющей информацией и цифровыми потоками производится по последова­тельному интерфейсу. Для увеличения надежности фун­кционирования предусмотрен постоянный контроль со­стояния системы в форме тестов, выполняемых в нача­ле работы, в фоновом режиме, а также по усмотрению оператора. Для повышения качества обслуживания и ремонта изделия технологией изготовления предусмот­рена возможность быстрого доступа ко всем элемен­там установки, а применение кабельной сети позволя­ет обеспечить легкий монтаж и демонтаж любого узла для проведения профилактики и ремонта.

     Широкое применение алюминиевых и нержавею­щих сплавов исключает коррозию элементов несущей балки, а выполнение электронных узлов с применени­ем технологии защиты от воздействия агрессивных компонентов окружающей среды в несколько раз про­длевает период наработки на отказ всей установки.

     Установка предназначена для определения объемов выравнивающего слоя, требуемого для приведения по­перечного профиля покрытия в нормативное состояние, местоположения и величины колейности покрытия. Величина объема выравнивающего слоя определяется по 18-30 точкам на поперечнике с продольным шагом1 м и точностью измерения суммарного объёма ±3% по сравнению с ручным нивелированием по пяти точкам на поперечнике. Установка определяет наличие колейности покрытия по полосам движения заданной глубины.

     Для обработки измерений разработана програм­ма в Delphi 5 для Windows. В этой программе решают­ся следующие задачи:

- производится объединение информации по по­лосам с расчетом поперечного профиля существующего покрытия с шагом 1 м. При этом бракуются изме­рения от датчиков, дающих недостоверную информа­цию. Если датчиков с достоверной информацией не­достаточно (в случае системного отказа), то использу­ются только измерения углов крена, как у обычной передвижной дорожной лаборатории;

- обеспечивается ввод значений нормативных ук­лонов, ширины полосы, названия участка дороги, а также местоположение начала и конца участка, по которому необходимо произвести расчеты. Последнее бывает полезно, когда объем выравнивающего слоя необходи­мо рассчитать не по всему обследованному участку, а лишь для какой-то его части;

- на каждом поперечнике рассчитывается площадь поперечного сечения выравнивающего слоя и по ней определяется его объём. Затем рассчитывается суммарный объем выравнивающего слоя по всему задан­ному участку;

- по каждой полосе на каждом пикете рассчитыва­ется средняя глубина колеи при ее наличии (> 4 мм) и оценивается процент колейности для всего участка.

     Результаты расчетов выводятся на печать из про­граммы в виде ведомости расчета объема выравни­вающего слоя с указанием как суммарного объема, так и данных по каждой 10-метровой отметке, содер­жащих значения измеренных и нормативных уклонов, превышений над существующим покрытием на краях полос, ширины полосы. Также может быть выведена на печать ведомость оценки колейности (при наличии ее) с указанием процёнта колейности по участку в це­лом, а также пикетов, на которых обнаружена колея, и ее средняя глубина на каждом пикете. Программа пре­доставляет возможность просмотра поперечников на любой отметке и при необходимости вывода их на пе­чать. По вертикальной оси отложены высоты в сантиметрах от нижней точки поперечника, а по гори­зонтальной оси - номера датчиков, расстояние между соседними датчиками - 25 см.

      В процессе двухлетней эксплуатации установки про­ведено обследование около 1500 км дорожного покры­тия при температуре окружающей среды от -28 до + 32°С, с максимальным протяжением участка автомобильной дороги 35 км и максимальным временем непрерывной работы установки 5 ч. В ходе практической эксплуата­ции выявлена высокая эффективность и целесообраз­ность применения установки для оценки состояния ав­томобильных дорог.

Адрес этой страницы: http://laborant.net/catalog.aspx/00008041/print