ZCD简介

一.用途
ZCD-95型平整度测试车是测量道路平整度的高效反应类车载式测试仪器，适用于城市道路及各等级公路的路面平整度评价测试、施工现场平整度控制、竣工验收及为CPMS系统进行的量大面广的路面平整度数据采集。

本仪器以国家“七五”科技攻关成果CD型车载式颠簸累积仪为基础，加以STD总线上下位机计算机技术及距离传感器，具有自动、高效、高精度等特点。

测试车通过被测路面时，能直接显示、打印和存储国际平整度指数IRI、标准差σ、测试速度及距离，经计算机处理后可直接进入CPMS系统。

本仪器采用了光电式位移传感器及STD模块，其测试精度和测试速度均优于国内外同类产品，并具有更好的数据处理及输出功能。

现在ZCD-95型平整度测试车广泛应用于各等级公路与城市道路的路面平整度评价测试、施工现场平整度控制、竣工验收，以及为CPMS 系统进行的量大面广的路面平整度数据采集，受到了各级公路部门的欢迎和好评。

目前北京、上海、黑龙江、新疆等十几个省市级质量监督站都已配备了这种高效检测设备，楚大、太旧等高速公路指挥部及河北一些公路工程处也应用该仪器来对施工现场的平整度从底基层开始层层把关控制，取得了良好的效果，同时湖北、四川、辽宁等公路局也改用了新一代的平整度测试车来为路面管理系统采集数据。

交通部公路工程检测中心用它来验收和进行每年路网检测的高速公路有沪宁、石太（河北段）、太旧、济青、石安、南京机场、京昌、长平和京石、京津塘以及首都机场高速公路等。

二.测试原理及构造
ZCD-95型平整度测试车由装载车（轿车或面包车）、光电编码位移传感器、距离传感器、数据采集处理系统等组成。

数据采集处理系统通过上下位机把位移和距离传感器取得的信号加以处理并显示记录，供分析使用。

图1 位移传感器构造示意图
图1是位移传感器的构造示意图，通过机壳上的固定孔将其安装在装载车的底板上。

传感器的定量位移轮主轴内装有日本OMRON公司的光电式旋转编码器，通过钢丝绳将此位移轮与汽车后桥相连。

当车辆行驶时，由于路面的不平会使后桥与车厢之间产生上下相对位移，钢丝绳便带动定量位移轮转动，使其内部的光电编码器旋转，同时输出一系列脉冲信号。

脉冲信号经信号预处理盒内的转动方向判别电路滤取单向转动脉冲并分频换算，使每一脉冲输出成为一定的单向位移量信号，此信号
经过计算机数据采集处理系统的预处理，连同行车的距离信号一起，经便携机计算处理后显示出来，并以一定的数据模式记录在数据文件中，供进一步分析处理。

ZCD-95型平整度测试车是反应类平整度测量仪器，测试车在经过被测路面时，车后轴与车厢之间的单向位移累积值即表征了路面的平整度状况，路面平整度好的累积值小，路面平整度差的累积值就大。

此颠簸累积值的大小和仪器装载车的底盘悬挂系统固有性能有关，因此仪器装车后应经过标定校准，与国际平整度指数IRI和标准差σ建立起对应关系，方能投入正式使用。

三.技术性能指标
主要技术指标如下：
测试速度：30～80km/h
最大测试幅值： 20cm
最小分辨率：1mm
计算路段长度：可在20m～1km范围内设定
距离测试精度：〈5%
测试数据输出：颠簸累积值（VBI）
国际平整度指数（IRI）
标准差（σ）
测试速度和距离
数据能即时显示并存储，同时显示平整度图形数据处理上位机：便携式计算机
数据采集下位机：STD总线工业机
打印机：喷墨打印机
电源：汽车12V电瓶
直流12V～交流220V逆变电源
四.路面平整度检测
1．道路进行实测时，汽车停在测量起点前约300～500m处，司机不能关闭发动机，操作员连接计算机并打开电源，进入SXX数据采集程序，计算机出现图2所示的主屏状态。

主屏采用光标提示法，主要实时操作的各功能键在计算机屏幕上均有提示。

图2 测试时微机屏幕的显示状态图
2.准备就绪，操作员按“<F10>”准备接收命令，司机开动汽车向被测
路段驶去，要求到达测试起点前保持预定测试速度（即与标定时相同的测试速度，误差不超过 3km/h）。

到达测试起点时，按下开始测量键“B”，计算机即开始采集数据，测试速度和距离显示在画面上，同时输出VBI、IRI、σ值及图示图形。

3.在测试过程中，司机要尽量保持测试速度与标定时相同，操作员则注
意观察路面的特殊标志，诸如公路里程桩号、十字路口、立交桥等。

在特殊路段按事件键“J”，插入路面状况；在公路里程桩号处按节点
数据键“L”，插入实际桩号，以便数据处理时与路面实际里程对应起来。

在一些非正常测试的地方，可按数据出错键“E”，这一段的数据就会加上标记“－”，以后在处理数据时可考虑删去；恢复正常测试时，再按一次“E”键，此时数据显示处为“+”。

功能键介绍如下：功能键简述
B
L
E
S
P
R
J
C 〈F10〉ESC 命令计算机开始采集数据（须在按下〈F10〉之后）输入公路里程实际桩号（格式为****+***）
按一次，数据前加“-”，再按一次，恢复正常。

停止数据采集，但不退出SXX程序。

数据打印（须事先接好打印机）
距离复位为0
插入用户自定义字母表述路面状况
可分30、60、90三档显示平整度图形
测试前提示计算机准备接收命令
退出SXX数据采集处理程序
4.当到达测试终点时，输入桩号，按下“S”键停止数据采集。

同时汽
车减速并靠边停车。

5.操作员按“ESC”退出数据采集程序，然后检查数据并备份。

6.关闭电源开关。

测试结束。

五.测试原始数据
ZCD-95型平整度测试车所采集的数据以文本方式存贮于计算机中，下面是一完整的原始数据文件:
原始数据文件数据含义
1998-8-27
xn
采集日期
100
L0002+500
-1480 2.10 1.17 33 100 L0002+600
1130 1.85 1.02 50 200 1270 1.95 1.08 49 300 990 1.75 0.96 50 400 1240 1.93 1.07 50 500 L0003+000
1070 1.81 0.99 51 600 1130 1.85 1.02 49 700 1370 2.02 1.12 49 800 1560 2.15 1.20 50 900 1710 2.26 1.27 50 1000 1630 2.20 1.23 51 1100 2010 2.47 1.40 51 1200 1980 2.45 1.38 51 1300 1450 2.08 1.16 51 1400 1810 2.33 1.31 51 1500 L0004+000
1390 2.03 1.13 51 1600 1360 2.01 1.12 50 1700 1200 1.90 1.05 50 1800 1350 2.00 1.11 50 1900 1280 1.96 1.08 50 2000 1400 2.04 1.14 50 2100 1240 1.93 1.07 50 2200 1380 2.03 1.13 49 2300 1320 1.98 1.10 49 2400 1630 2.20 1.23 48 2500 L0005+000
1750 2.29 1.29 48 2600 1860 2.37 1.33 50 2700 操作员代码
路线编号
数据输出段长
起点桩号
-表示该记录无效
第一列VBI值(mm/km) 第二列IRI值(m/km) 第三列 值(mm)
第四列测试速度(km/h) 第五列测试距离
1240 1.93 1.07 48 2800
1140 1.86 1.02 50 2900
1130 1.85 1.02 49 3000
1770 2.30 1.29 49 3100
1310 1.98 1.10 49 3200
1600 2.18 1.22 50 3300
1210 1.91 1.05 50 3400
1060 1.80 0.99 50 3500
L0006+000
1290 1.96 1.09 51 3600
1460 2.08 1.16 52 3700
1300 1.97 1.09 51 3800
1220 1.91 1.06 51 3900
1250 1.93 1.07 50 4000
1350 2.00 1.11 49 4100
1930 2.42 1.36 49 4200
1360 2.01 1.12 49 4300
1210 1.91 1.05 49 4400
六.标定
经“七五”国家科技攻关项目研究，平整度测试车的颠簸累积值VBI与国际平整度指数IRI之间有良好的线性关系 IRI=a+bVBI。

颠簸累积值VBI的大小和仪器装载车的底盘悬挂性能有关，因此仪器装车后应对每一台测试车进行标定，与国际平整度指数IRI和标准差 建立起一定的相关关系。

由于每一台平整度测试车的性能、测试速度及车型均有所不同，其相应的标定参数亦有所不同，所以必须逐台进行标定。

以山西省高速公路管理局的平整度测试车为例，其仪器装于1996年6月，装载车为金杯面包，图3为该测试车标定结果的相关关系图。

图3 山西太旧高管局平整度测试车标定结果(50km/h)
七.检测报告示例
我们可选用EXCEL等处理软件对原始数据进行分析处理，进而用图形或表格报告评定道路各段的平整度。

在此以山西省原平-太原段的平整度检测报告为例。

1．施工控制检测报告（原始数据略）
2．分标段分结构层报告
3．全线检测总报告
原太高速公路路面平整度施工控制检测报告
山西省交通基本建设工程质量监督站
一九九八年六月
原太高速公路路面平整度分阶段分结构层报告
山西省交通基本建设工程质量监督站
一九九八年八月
原太高速公路路面平整度全线检测总报告
山西省交通基本建设工程质量监督站
一九九八年九月
ZCD-95型
平整度测试车
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