路面构造深度智造方法及施工车的制作方法
【专利摘要】本发明申请属于路面构造深制造技术领域，一种路面构造深度智造方法及施工车，其中路面构造深度智造施工车，包括车体，车轴上设置有旋转编码器，车体底部设有构造深度检测器，所述车体内部设有中央处理器、车体底部设有激光发生器，所述构造深度检测器、激光发生器、旋转编码器均与中央处理器电连接。本发明不会影响道路正常投入使用、修补效率高。
【专利说明】
路面构造深度智造方法及施工车
技术领域
[0001 ]本发明属于路面构造深制造技术领域。
【背景技术】
[0002]路面表面的构造深度(也称纹理深度)，是指一定面积的道路表面凹凸不平的开口孔隙的平均深度，路面构造深度属于对路面要求的粗糙性范畴，是路面的抗滑性能的指标之一，在某一程度上反应了路面表面的宏观粗糙度。
[0003]在实际工作中，为了测量沥青路面或混凝土路面的构造深度，通常采用激光测量的方式，如专利名称为“一种道路路面构造深度的激光路面检测装置”(专利申请号为201220137783.4，【公开日】为2012-11_14)的技术方案为:包括拖车，在拖车安装有计算机、电源和旋转编码器，并固定有由CCD相机、相机接收透镜、激光器和发射透镜组成的激光三角测量装置，其中，激光三角测量装置通过三脚架固定于拖车的右侧，电源固定于拖车的车厢上层，旋转编码器安装在拖车的右轮轮轴上，电源通过电源线与计算机、激光器、旋转编码器相连，该装置利用激光三角原理，计算得到路面的数据，并由多幅图像数据恢复出路面的三维图像，测量精度可达到亚像素级别。
[0004]随着道路投入使用的时间越久，路面会被逐渐磨平，构造深度会逐渐减小，路面的抗滑性能下降，为了改善这种情况，通常采用旧路面铣刨施工或者加铺罩面层的方式来修补路面，提高路面构造深度，提高路面粗糙度。但是无论采用哪种施工方法都需要先设路障封闭施工路段，其缺点在于:①影响道路的正常投入使用，车行压力大，容易造成交通拥堵；
②在对高速路施工时，当驾驶员未注意到路障或者车速过快的情况下，容易发生撞伤施工人员的情况，造成交通事故;③无论是路面铣刨还是加铺罩面层，铣刨耗能、旧料还需妥善处置，而加铺罩面层消耗额外材料。这两种方式都施工慢、施工步骤都比较复杂、耗费的时间较长，修补效率低下。
【发明内容】
[0005]本发明意在提供一种不会影响道路正常投入使用、修补效率高的路面构造深度智造施工车。
[0006]本方案一种路面构造深度智造施工车，包括车体，车轴上设置有旋转编码器，车体底部设有构造深度检测器，所述车体内部设有中央处理器、车体底部设有激光发生器，所述构造深度检测器、激光发生器、旋转编码器均与中央处理器电连接。
[0007]有益效果:本方案中施工车在待加工路面上行驶，旋转编码器将车体的位移信号转换为电信号传送给高速图像处理计算机，并同步触发构造深度检测器和激光发生器同时工作，激光发生器将对待加工路面进行激光雕刻。整个过程无需设置路障、封闭道路、不会影响道路的正常使用投入，且施工人员驾驶本方案施工车即可完成路面构造深度修补，其本人无需暴露在待加工路面，减小了施工人员被撞伤的几率;另外，采用该施工车对路面进行构造深度修补，无需刨铣路面或加铺罩面层，耗时较短，修补效率高。
[0008]进一步，所述激光发生器包括寄存器、激光二极管和光纤，激光二极管的输出端均与光纤连接，所述光纤阵列排布在车体的底部。寄存器与中央处理器连接，可以控制当次雕刻过程由激光二极管发光，激光二极管发出的激光经光纤传输，由于光钎的输出端与待加工路面上相对，光纤发出的激光对待加工路面进行雕刻。
[0009]进一步，所述构造深度检测器包括分别位于激光发生器前后侧的前置构造深度扫描头、后置构造深度扫描头，前置构造深度扫描头对雕刻前的路面进行扫描，得到第一扫描图，后置构造深度扫描头对雕刻后的路面进行扫描，得到第二扫描图。
[0010]进一步，所述旋转编码器的活动端通过延长架与车体后轮的轮轴固定连接，固定端通过支架固定在车体上，旋转编码器通过轮轴的转动测量车体位移。
[0011]本发明还提供了一种路面构造深度智造方法，其步骤如下:
①施工车行驶过程中，旋转编码器将车体的位移信号转换为电信号传送给高速图像处理计算机，并同步触发前置构造深度扫描头、激光发生器和后置构造深度扫描头启动；
②前置构造深度扫描头扫描待加工路面，得到第一扫描面，获取数据后发送给高速图像处理计算机；
③高速图像处理计算机还原待加工路面的原始3D表面深度点阵图，再根据实际需要计算出待加工路面的待加工3D表面深度点阵图和原始激光功率时间图并进行储存；
④步骤③进行的同时，后置构造深度扫描头扫描已雕刻过的路面，得到第二扫描面，获取数据后发送给高速图像处理计算机，高速图像处理计算机还原出已加工3D表面深度点阵图，高速图像处理器将待加工3D表面深度点阵图和已加工3D表面深度点阵图进行比对，计算出施工车的输出车头处的待加工路面的激光功率补偿值，再根据将激光功率补偿调整步骤①中的原始激光功率时间图，得到实际激光功率时间图；
⑤高速图像处理计算机根据实际激光功率时间图，控制激光发生器对待加工路面进行激光雕刻。
[0012]有益效果:本方案中的路面构造深度智造方法整个过程无需设置路障、封闭道路、不会影响道路的正常使用投入，且施工人员驾驶本方案施工车即可完成路面构造深度修补，其本人无需暴露在待加工路面，减小了施工人员被撞伤的几率；另外，采用该施工车对路面进行构造深度修补，无需刨铣路面或加铺罩面层，耗时较短，修补效率高。
【附图说明】
[0013]图1为本发明路面构造深度智造施工车实施例的主视示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面通过【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
说明书附图中的附图标记包括:前置构造深度扫描头1、后置构造深度扫描头2、激光发生器3、高速图像处理计算机4、旋转编码器5。
[0015]实施例基本如附图所示:路面构造深度智造施工车，包括车体，车体底部前、后两方分别安装有前轮和后轮。车体内安装有高速图像处理计算机4。后轮的轮轴轴端焊接有与其同轴度的延长架，旋转编码器5的的活动端与该延长架配合，旋转编码器5的固定端焊接或螺栓连接在车体上，旋转编码器5通过测定转轴的转次从而得到车体的位移信息。
[0016]车体底部中间位置处安装有激光发生器3，车体底部在激光发生器3前方安装有前置构造深度扫描头1，车体底部在激光发生器3后方安装有后置构造深度扫描头2。所述激光发生器3内置有寄存器和若干激光二极管，寄存器的输入端与高速图像处理计算机4连接，寄存器的输出端与若干激光二级管的输入端连接;在若干激光二极管中，每根激光二极管的输出端均与一根光纤连接，所有光纤阵列排布在车体底部形成激光雕刻阵列，且光纤的输出端与车体底面垂直(即光纤的输出端与待加工路面相对)。高速图像处理计算机4，前置构造深度扫描头I，激光发生器3和后置构造深度扫描头2由车载蓄电池进行供电，因此需要用电源线与车载蓄电池进行连接。高速图像处理计算机4与旋转编码器5，前置构造深度扫描头I，激光发生器3和后置路面构造深度扫描之间由各自专用的数据线进行连接。旋转编码器5与激光发生器3，前置构造深度扫描头I和后置构造深度扫描头2之间有用于触发的数据链路。
[0017]一种路面构造深度智造方法，其步骤如下:
①施工车(即本实施例中的路面构造深度智造施工车的简称)行驶过程中，旋转编码器5将车体的位移信号转换为电信号传送给高速图像处理计算机4，并同步触发前置构造深度扫描头1、激光发生器3和后置构造深度扫描头2启动；
②前置构造深度扫描头I扫描施工车车头处的待加工路面，得到第一扫描面，获取数据后发送给高速图像处理计算机4;
③高速图像处理计算机4内置的软件即还原出待加工路面的原始3D表面深度点阵图，再根据实际需要计算出待加工路面的待加工3D表面深度点阵图和原始激光功率时间图并进tx储存；
④步骤③进行的同时，后置构造深度扫描头2扫描车尾处已雕刻过的路面，得到第二扫描面，获取数据后发送给高速图像处理计算机4，高速图像处理计算机4还原出施工车的车尾处已雕刻过的路面的已加工3D表面深度点阵图；高速图像处理器将待加工3D表面深度点阵图和已加工3D表面深度点阵图进行比对，计算出施工车的输出车头处的待加工路面的激光功率补偿值，再根据将激光功率补偿调整步骤①中的原始激光功率时间图，得到实际激光功率时间图；
⑤高速图像处理计算机4根据实际激光功率时间图，控制激光发生器3对待加工路面进行激光雕刻，形成待加工路面的雕刻面，完成构造深度的制造或修补。
[0018]本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的【具体实施方式】等记载可以用于解释权利要求的内容。
【主权项】
1.路面构造深度智造施工车，包括车体，车轴上设置有旋转编码器，车体底部设有构造深度检测器，其特征在于:所述车体内部设有中央处理器、车体底部设有激光发生器，所述构造深度检测器、激光发生器、旋转编码器均与中央处理器电连接。2.根据权利要求1所述的路面构造深度智造施工车，其特征在于:所述激光发生器包括寄存器、激光二极管和光纤，激光二极管的输出端均与光纤连接，所述光纤阵列排布在车体的底部。3.根据权利要求2所述的路面构造深度智造施工车，其特征在于:所述构造深度检测器包括分别位于激光发生器前、后方的前置构造深度扫描头、后置构造深度扫描头。4.根据权利要求3所述的路面构造深度智造施工车，其特征在于:所述旋转编码器的活动端通过延长架与车体后轮的轮轴配合，旋转编码器的固定端与车体固定连接。5.根据权利要求4所述的路面构造深度智造施工车，其特征在于:所述中央处理器为高速图像处理计算机。6.一种路面构造深度智造方法，其步骤如下: ①施工车行驶过程中，旋转编码器将车体的位移信号转换为电信号传送给高速图像处理计算机，并同步触发前置构造深度扫描头、激光发生器和后置构造深度扫描头启动； ②前置构造深度扫描头扫描待加工路面，得到第一扫描面，获取数据后发送给高速图像处理计算机； ③高速图像处理计算机还原待加工路面的原始3D表面深度点阵图，再根据实际需要计算出待加工路面的待加工3D表面深度点阵图和原始激光功率时间图并进行储存； ④步骤③进行的同时，后置构造深度扫描头扫描已雕刻过的路面，得到第二扫描面，获取数据后发送给高速图像处理计算机，高速图像处理计算机还原出已加工3D表面深度点阵图，高速图像处理器将待加工3D表面深度点阵图和已加工3D表面深度点阵图进行比对，计算出施工车的输出车头处的待加工路面的激光功率补偿值，再根据将激光功率补偿调整步骤①中的原始激光功率时间图，得到实际激光功率时间图； ⑤高速图像处理计算机根据实际激光功率时间图，控制激光发生器对待加工路面进行激光雕刻。
【文档编号】E01C23/08GK105887636SQ201610233290
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】李吉雄, 王进勇, 严秋荣, 赖思静, 肖燕, 聂欣, 周晓海, 王宝松
【申请人】招商局重庆交通科研设计院有限公司