一種測控機箱和道路檢測系統技術方案

本發明專利技術提供一種測控機箱和道路檢測系統，測控機箱，包括：繼電器板卡，用于控制一落錘式彎沉儀執行路面檢測動作；A/D板，用于執行采集落錘式彎沉儀生成的傳感器信號，將傳感器信號轉換為第一數字信號的功能；計算機卡，用于執行接收多個第一數字信號，對第一數字信號進行運算得到對應的第二數字信號并輸出的功能；檢測邏輯單元，用于根據上位機的控制指令來指示繼電器板卡、A/D板和計算機卡完成各自的功能。設置繼電器板卡、A/D板和計算機卡關于檢測和數據采集頻率等參數；根據來自上位機的操作指令，自動完成各種檢測動作，通過A/D板采集并轉換傳感器信號并處理后生成第二數字信號，將生成的輸出文件作為執行結果傳回給上位機。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及儀表檢測技術，特別是指一種測控機箱和道路檢測系統。
技術介紹
廣泛應用于民航機場道面檢測的落錘式彎沉儀(FWD, Falling WeightDeflectometer)，主要用于測定道面和地基的張力/應力參數，在被測道面的表面放置一個特別設計的負載盤，通過落重的碰撞產生脈沖形式的負載施加到負載盤上，負載脈沖設計成能夠產生沉降，精密模擬在正常負載和速度下車輪負載所產生的沉降。在加載時間中，測量受載的道面結構的沉降，并記錄下最高的沉降值，通過和其它區域沉降的比較，就能夠估計出被測道面所能承擔的工作負載的能力。目前國內各領域使用的FWD基本上都是從國外引進的，普遍存在著儀器價格高、系統開放性和維護方便性差和技術支持滯后等問題。FWD對應的道路檢測系統由計算機(上位機)、測控機箱(下位機)、前端檢測單元及測控軟件等部分組成；通過傳感器、測控機箱和計算機對FWD的狀態進行控制和彎沉檢測。現有測控機箱中，數據信號采集和控制電路所專用的IC電路共有4塊電路板，包括兩個光耦合板、一個繼電器板和一個含CPU的A/D板，電路板上焊接近百個分離電子元件，板與板之間用幾十根普通導線連接，結構可靠性差且電子元件壽命有限。機箱中，大塊電路板的面積為320mm*210mm，占據第一層，4塊電路板的面積為160*100mm占據了第二層，計算機和電源占據了第三層；機箱外形尺寸490mm*290mm*190mm,體積大、笨重,攜帶及現場操作極為不便；且測控軟件只能在DOS中運行，不支持Wind0ws98以上版本的操作系統，實時監測和響應功能弱，日常維護存在困難。專利技術人發現現有技術存在如下問題道路檢測系統中的測控機箱體積過大且笨重，攜帶及現場操作極為不便，不支持多種格式的輸出文件格式，生成的檢測結果數據無法圖形化顯示。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種測控機箱和道路檢測系統，用于解決現有技術中，道路檢測系統中的測控機箱體積過大且笨重，攜帶及現場操作極為不便，不支持多種格式的輸出文件格式，生成的檢測結果數據無法圖形化顯示的缺陷。為解決上述技術問題，本專利技術的實施例提供一種測控機箱，包括繼電器板卡，用于控制一落錘式彎沉儀執行路面檢測動作；A/D板，與所述繼電器板卡連接，用于執行采集所述落錘式彎沉儀生成的傳感器信號，將所述傳感器信號轉換為第一數字信號的功能；計算機卡，與所述A/D板連接，用于執行接收多個所述第一數字信號，對所述第一數字信號進行運算得到對應的第二數字信號并輸出的功能；檢測邏輯單元，與所述計算機卡、A/D板和繼電器板卡連接，用于根據上位機的控制指令來指示所述繼電器板卡、A/D板和計算機卡完成各自的功能。所述的測控機箱中，所述繼電器板卡，具有至少32路單端模擬通道輸入，支持隔離輸入和輸出功能；所述A/D板，具有16路雙端模擬通道輸入，4路計數通道，支持16位精度和400K采樣頻率；所述計算機卡具體是PC/104CPU卡或者IBM-PC/AT卡。所述的測控機箱中，還包括主板，與所述繼電器板卡、A/D板和計算機卡連接，具有嵌入式控制擴展模塊、PC/104CPU引擎和IBM-PC/AT引擎，用于為所述繼電器板卡、A/D板和計算機卡之間的通信提供接口和總線。所述的測控機箱中，所述檢測邏輯單元還包括文件格式管理模塊，用于支持生成不同格式的輸出文件，且所述輸出文件在所述上位機的圖形化界面上能夠瀏覽；文件編輯模塊，用于在所述輸出文件中存放所述第二數字信號。所述的測控機箱中，所述檢測邏輯單元還包括信號采集管理模塊，用于設置采集所述傳感器信號的頻率，通知所述A/D板根據所述頻率采集所述傳感器信號。一種道路檢測系統，包括測控機箱、落錘式彎沉儀和上位機；上位機，用于向所述測控機箱下發控制指令，以及接收來自所述測控機箱的第二數字信號；所述測控機箱包括繼電器板卡，用于控制一落錘式彎沉儀執行路面檢測動作；A/D板，與所述繼電器板卡連接，用于執行采集所述落錘式彎沉儀生成的傳感器信號，將所述傳感器信號轉換為第一數字信號的功能；計算機卡，與所述A/D板連接，用于執行接收多個所述第一數字信號，對所述第一數字信號進行運算得到對應的第二數字信號并輸出的功能；檢測邏輯單元，與所述計算機卡、A/D板和繼電器板卡連接，用于根據所述上位機的控制指令來指示所述繼電器板卡、A/D板和計算機卡完成各自的功能；落錘式彎沉儀，與所述測控機箱連接，用于把一重錘提升至一定高度后自由落下，沖擊力作用于一負載盤上并傳遞到路面，對所述路面施加脈沖荷載導致所述路面的表面產生瞬時變形。所述的道路檢測系統中，還包括八個位移傳感器，用于分別測量所述路面的表面產生瞬時變形時，該變形在豎直方向上的位移；一個壓力傳感器，用于通過測量分布在荷載盤上的液壓荷載上的油壓，來測量應用荷載；一個溫度傳感器，用于測量空氣溫度；一個紅外溫度計，用于測量道面溫度；一個對拖車車輪旋轉計數的距離傳感器，用于測量所述落錘式彎沉儀行駛距離。所述的道路檢測系統中，所述檢測邏輯單元還包括文件格式管理模塊，用于支持生成不同格式的輸出文件，且所述輸出文件在所述上位機的圖形化界面上能夠瀏覽；文件編輯模塊，用于在所述輸出文件中存放所述第二數字信號；信號采集管理模塊，用于設置采集所述傳感器信號的頻率，通知所述A/D板根據所述頻率采集所述傳感器信號。所述的道路檢測系統中，所述繼電器板卡還用于檢測所述道路檢測系統中的各個限位開關的位置，輸出數字量以控制各個繼電器的工作。所述的道路檢測系統中，所述落錘式彎沉儀包括數據測量檢測單元，用于獲取所述位移傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器紅外溫度計和距離傳感器分別生成的道面彎沉參數、沖擊力參數、環境溫度參數、道面溫度參數和落錘式彎沉儀行駛距離參數作為所述傳感器信號。本專利技術的上述技術方案的有益效果如下采用繼電器板卡、A/D板和計算機卡，這些板卡的集成度高，減小了測控機箱的體積；設置繼電器板卡、A/D板和計算機卡關于檢測和數據采集頻率等參數；在自動工作模式下，根據來自上位機的操作指令，自動完成各種檢測動作，通過A/D板采集并轉換傳感器信號并處理后生成第二數字信號，采用多種格式的輸出文件存放第二數字信號，將生成的輸出文件作為執行結果傳回給上位機，供使用者在上位機的圖形化環境中使用。附圖說明圖1為本專利技術實施例測控機箱結構示意圖；圖2為本專利技術實施例一種道路檢測系統結構示意圖。具體實施例方式為使本專利技術要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。落錘式彎沉儀FWD的工作原理包括根據控制指令，一定質量的重錘由液壓傳動裝置提升至一定高度后自由落下，沖擊力作用于負載盤上并傳遞到路面，從而對路面施加脈沖荷載，導致路面的表面產生瞬時變形；分布于距負載盤不同距離的傳感器檢測結構層表面的變形，形成對應的傳感器信號，將傳感器信號傳輸至下位機，即測定在動態荷載作用下產生的動態彎沉及彎沉盆。傳感器信號可用于反算路面結構層模量，從而科學地評價路面的承載能力。對不同路面結構檢測需要采用不同彎沉盆半徑，路基或柔性基層浙青路面，傳感器分布在距荷載中心2. 5m范圍內；半剛性基層浙青路面結構的高等級公路，彎沉影響半徑以3m 5m為宜,傳感器應布置在距荷載中心3m 4m范圍內。可輸出作用荷載、本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種測控機箱，其特征在于，包括：繼電器板卡，用于控制一落錘式彎沉儀執行路面檢測動作；A/D板，與所述繼電器板卡連接，用于執行采集所述落錘式彎沉儀生成的傳感器信號，并將所述傳感器信號轉換為第一數字信號的功能；計算機卡，與所述A/D板連接，用于執行接收多個所述第一數字信號，對所述第一數字信號進行運算得到對應的第二數字信號并輸出的功能；檢測邏輯單元，與所述計算機卡、A/D板和繼電器板卡連接，用于根據上位機的控制指令來指示所述繼電器板卡、A/D板和計算機卡完成各自的功能。

【技術特征摘要】
1.一種測控機箱，其特征在于，包括繼電器板卡，用于控制一落錘式彎沉儀執行路面檢測動作；A/D板，與所述繼電器板卡連接，用于執行采集所述落錘式彎沉儀生成的傳感器信號， 并將所述傳感器信號轉換為第一數字信號的功能；計算機卡，與所述A/D板連接，用于執行接收多個所述第一數字信號，對所述第一數字信號進行運算得到對應的第二數字信號并輸出的功能；檢測邏輯單元，與所述計算機卡、A/D板和繼電器板卡連接，用于根據上位機的控制指令來指示所述繼電器板卡、A/D板和計算機卡完成各自的功能。2.根據權利要求1所述的測控機箱，其特征在于，所述繼電器板卡，具有至少32路單端模擬通道輸入，支持隔離輸入和輸出功能；所述A/D板，具有16路雙端模擬通道輸入，4路計數通道，支持16位精度和400K采樣頻率；所述計算機卡具體是PC/104CPU卡或者IBM-PC/AT卡。3.根據權利要求1所述的測控機箱，其特征在于，還包括主板，與所述繼電器板卡、A/D板和計算機卡連接，并具有嵌入式控制擴展模塊、 PC/104CPU引擎和IBM-PC/AT引擎，用于為所述繼電器板卡、A/D板、計算機卡和檢測邏輯單元之間的通信提供接口和總線。4.根據權利要求1所述的測控機箱，其特征在于，所述檢測邏輯單元還包括文件格式管理模塊，用于支持生成不同格式的輸出文件，且所述輸出文件在所述上位機的圖形化界面上能夠瀏覽；文件編輯模塊，用于在所述輸出文件中存放所述第二數字信號。5.根據權利要求1所述的測控機箱，其特征在于，所述檢測邏輯單元還包括信號采集管理模塊，用于設置采集所述傳感器信號的頻率，通知所述A/D板根據所述頻率采集所述傳感器信號。6.一種道路檢測系統，其特征在于，包括測控機箱、落錘式彎沉儀和上位機；上位機，用于向所述測控機箱下發控制指令，以及接收來自所述測控機箱的第二數字信號;所述測控機箱包括繼電器板卡，用于控制一落錘式彎沉儀執行路面檢測動作；A/D板，與所述繼電器板卡連接，用...

【專利技術屬性】
技術研發人員：余國祝，安彥卿，閔喜通，董文華，陳鳳晨，
申請(專利權)人：北京中企卓創科技發展有限公司，北京宇強拓展科技發展有限公司，
類型：發明
國別省市：