一种拖拽式路面平整度测量方法与流程

本发明涉及工程测量方法，特别涉及一种拖拽式的路面平整度快速测量的测量方法。

背景技术：

路面平整度是评价道面质量和衡量道面验收养护的重要指标之一，不平整的路面会在飞机滑行过程中造成飞机颠簸产生振动，对于飞机的舒适性及安全性均产生影响。机场路面平整度检测具有其特殊性，停航时间短，检测范围大，因此检测机场路面平整度时要求保证精度高的同时效率高。

目前已有多种路面不平度的检测仪器，水平仪-标杆法的检测精度高但人工操作误差率大，检测速度慢；车载式累计颠簸仪、激光惯性平整度仪等响应式检测装置检测速度快但精度较低，可检测到的路面波长范围受限，无法满足机场路面检测的要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种更真实地反映路面信息、同时降低人工劳动强度，测量精度高的基于绝对高程的检测路面平整度的测量方法。

本发明的一种拖拽式路面平整度测量方法，包括以下步骤：

步骤一、准备测量装置，所述的测量装置包括计算机、智能遥控车、通过自身发射的无线信号与计算机进行通讯的全自动全站仪以及一个靶标，所述的靶标包括放置在地面上的正方体铝合金块，在所述的铝合金块的顶壁中间沿竖直方向焊接有螺柱，所述的正方体铝合金块的顶壁高度与智能遥控车的顶壁高度相同，360°棱镜的底部安装在底座上，在所述的底座的底壁中间开有内螺纹孔，所述的底座通过内螺纹孔与螺柱螺纹连接，在所述的正方体铝合金块的一侧侧壁上以及智能遥控车的一侧侧壁上分别焊接有铁环，一根无弹力绳索的两端分别与铝合金块上的铁环以及智能遥控车的铁环固定相连，铝合金块上的铁环上缘高度以及智能遥控车上的铁环的上缘高度保持在同一高度水平面，铝合金块中焊接铁环的侧面作为前面，在所述的铝合金块的左右侧壁的竖向对称轴处分别设置有标记线，所述的全自动全站仪可自动捕捉360°棱镜中心点的位置并将棱镜中心点的三维坐标存储在计算机中；

步骤二、将全自动全站仪架设在待测直线路面附近；

步骤三、根据全自动全站仪的最大测量范围将待测直线路面连续划分为n个测量段，前一测量段的终点为下一测量段的起点，测量的路线是从每一个测量段起点直接指向该测量段的终点的直线路线；

步骤四、将划分好的各个测量段按前后顺序依次标记为测量段1～n，按照标记顺序依次检测各个测量段的高程；

对1～n测量段中的每段测量段的高程数据测量过程如下：

(1)将全自动全站仪开机，通过全自动全站仪自身发射的无线信号与计算机通讯，全自动全站仪架设点位置可以采用后方交会法通过已知点坐标确定；

(2)全自动全站仪与计算机连接后进行测试，确保所有测量数据能及时输出并储存在计算机端；

(3)将智能遥控车放置于待测测量段的起始线外的位置，通过遥控器控制智能遥控车沿待测测量段的测量路线匀速前进以带动正方体铝合金块前进，当铝合金块侧面的标记线恰好到达待测测量段的起始线上时计算机开始数据采集工作；

(4)全自动全站仪自动追踪铝合金块上360°棱镜中心点的位置，按照机场道面表面平整度的检测和评价的标准要求，每隔一定距离设置一个测点，调整智能遥控车前进速度和全自动全站仪的采集频率，使智能遥控车在沿待测路面的路线匀速前进过程中，铝合金块上的标记线恰好经过每个测点时采集当前时刻360°棱镜中心点的三维坐标(xn,yn,zn)数据，使得三维坐标(xn,yn,zn)数据和设置的测点一一对应；

(5)当铝合金块上的标记线到达待测测量段的测量终点线时，完成当前测量段路面的高程测量工作；

(6)重复步骤(1)～(5)完成对剩余各个测量段的高程测量；

步骤五、按照标号顺序依次筛选各测量段中各个测点中的绝对高程zn及测点距离起始线的距离xn分别作为纵横坐标逐个标在坐标纸上，然后将各点顺次使用平滑曲线连接起来得到待测路段的路面起伏情况。

本发明的有益效果是：

1、使用高精度全自动全站仪，使得相邻的两测点之间距离可以尽可能地近，更真实地反映路面信息；同时降低人工劳动强度，减小人工失误；

2、通过调节智能遥控车档位可调节前进速度，使检测装置可以按照具体工程规范要求以不同的速度匀速前进，减少遥控车前进时产生的加速度对测量精准度的影响；

3、可以获得路面采样点的绝对坐标值，有助于直观和准确地对所测路面点的绝对位置及高程，便于对运营路面的状况进行检测、评估，为路面养护、维护和管理提供依据；

4、检测路面波长范围不受限制；

5、具有结构简单、使用方便、测量精度高的优点。

附图说明

图1是本发明的拖拽式路面平整度测量方法采用的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

如图1所示，本发明的一种拖拽式路面平整度测量方法，包括以下步骤：

步骤一、准备测量装置，所述的测量装置包括计算机1、智能遥控车3、通过自身发射的无线信号与计算机1进行通讯的全自动全站仪2以及一个靶标5，所述的智能遥控车3市场有售，如采用市场上基于集成芯片的红外遥控智能遥控车载系统，所述的靶标5包括放置在地面上的正方体铝合金块，在所述的铝合金块的顶壁中间沿竖直方向焊接有螺柱，所述的正方体铝合金块的顶壁高度h1与智能遥控车的顶壁高度h2相同，360°棱镜6的底部安装在底座上，在所述的底座的底壁中间开有内螺纹孔，所述的底座通过内螺纹孔与螺柱螺纹连接。

在所述的正方体铝合金块的一侧侧壁上以及智能遥控车3的一侧侧壁上分别焊接有铁环，一根无弹力绳索4的两端分别与靶标5上的铁环以及智能遥控车3的铁环固定相连，为了减小误差，靶标5的铁环上缘高度以及智能遥控车3的铁环的上缘高度保持在同一高度水平面，靶标5中焊接铁环的侧面作为前面，在所述的靶标5的左右侧壁的竖向对称轴处分别设置有标记线，所述的全自动全站仪可自动捕捉360°棱镜中心点的位置并将棱镜中心点的三维坐标存储在计算机中。

步骤二、将全自动全站仪架设在待测直线路面附近；

步骤三、根据全自动全站仪的最大测量范围将待测直线路面连续划分为n个测量段，前一测量段的终点为下一测量段的起点，测量的路线是从每一个测量段起点直接指向该测量段的终点的直线路线。

步骤四、将划分好的各个测量段按前后顺序依次标记为测量段1～n，按照标记顺序依次检测各个测量段的高程；

对1～n测量段中的每段测量段的高程数据测量过程如下：

(1)将全自动全站仪开机，通过全自动全站仪自身发射的无线信号与计算机通讯，全自动全站仪架设点位置可以采用后方交会法通过已知点坐标确定；

(2)全自动全站仪与计算机连接后进行测试，确保所有测量数据能及时输出并储存在计算机端；

(3)将智能遥控车放置于待测测量段的起始线外(如20米)的位置，目的是为了消除小车惯性对测量结果的影响。通过遥控器控制智能遥控车沿待测测量段的测量路线匀速前进以带动正方体铝合金块前进，当铝合金块侧面的标记线恰好到达待测测量段的起始线上时计算机开始数据采集工作；

(4)全自动全站仪自动追踪铝合金块上360°棱镜中心点的位置，按照机场道面表面平整度的检测和评价的标准要求，每隔一定距离(如25cm)设置一个测点，调整智能遥控车前进速度和全自动全站仪的采集频率，使智能遥控车在沿待测路面的路线匀速前进过程中，铝合金块上的标记线恰好经过每个测点时采集当前时刻360°棱镜中心点的三维坐标(xn,yn,zn)数据，使得三维坐标(xn,yn,zn)数据和设置的测点一一对应；

(5)当铝合金块上的标记线到达待测测量段的测量终点线时，完成当前测量段路面的高程测量工作；

(6)重复步骤(1)～(5)完成对剩余各个测量段的高程测量。

步骤五、按照标号顺序依次筛选各测量段中各个测点中的绝对高程zn及测点距离起始线的距离xn(即各个360°棱镜中心点的三维坐标(xn,yn,zn)中的zn和xn)分别作为纵横坐标逐个标在坐标纸上，然后将各点顺次使用平滑曲线连接起来得到待测试路段的路面起伏情况。

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