[发明专利]车载机场混凝土道面状况采集系统及控制评价方法

权利要求书

1.一种车载机场混凝土道面状况采集系统，其特征在于：所述的采集系统安装在车辆上，由此构成采集车(5)，其包括主控计算机(1)、光电编码器(2)、摄像头(3)和车载电源(4)；其中：主控计算机(1)设置在采集车(5)的驾驶室中，其为整个系统的控制核心，用于控制系统各部分工作，处理和存储采集到的信息，并根据采集到的信息进行混凝土道面状况评价；光电编码器(2)通过支架安装在采集车(5)上一个后车轮中心部位的外侧，其通过数据线与主控计算机(1)的输入端口相连接，用于采集后车轮的旋转角度；摄像头(3)为一体化高清摄像头，安装在采集车(5)的后部，并且摄像镜头面向后方，其通过数据总线与主控计算机(1)相连接，用于采集机场混凝土道面状况的图像信息；车载电源(4)为整个系统的工作电源，其放置在采集车(5)的后备箱内，车载电源(4)通过逆变升压器和电源线与主控计算机(1)相连接，为主控计算机(1)提供220V交流工作电源，车载电源(4)通过电源线直接和摄像头(3)相连接，为摄像头(3)提供12V直流工作电源。

2.根据权利要求1所述的车载机场混凝土道面状况采集系统，其特征在于：所述的主控计算机(1)为一体式计算机。

3.根据权利要求1所述的车载机场混凝土道面状况采集系统，其特征在于：所述的光电编码器(2)为可拆卸式高精度光电编码器。

4.根据权利要求1所述的车载机场混凝土道面状况采集系统，其特征在于：所述的摄像头(3)采用摄程为100米的高清摄像头。

5.根据权利要求1所述的车载机场混凝土道面状况采集系统，其特征在于：所述的车载电源(4)的内部装有输出12V额定电压的蓄电池。

6.一种如权利要求1所述的车载机场混凝土道面状况采集系统控制方法，其特征在于：所述的控制方法包括按顺序执行的下列步骤：

1)软件启动，设备自检的S1阶段；在此阶段中，系统首先进行硬件的上电自检，并启动在主控计算机(1)中运行的监控软件，然后进入S2阶段；

2)空闲模式的S2阶段；在此阶段中，摄像头(3)开始捕捉采集车(5)后道面图像并显示于监控软件窗口内，监控软件窗口内与光电编码器(2)对应的车辆行驶距离初始值为零，然后进入S3阶段，等待执行采集命令；

3)判断是否点击返回按钮的S3阶段；在此阶段中，用户可对监控软件内部参数进行设置、确认硬件设备是否正常工作，此时系统等待用户按下监控软件界面中的命令按钮，并判断点击的是否为“返回”命令按钮，如果判断结果为“是”，则返回到S1阶段的入口处重新进行硬件自检，否则进入S4阶段；

4)判断是否点击采集按钮的S4阶段；在此阶段中，系统判断用户是否点击监控软件界面中的“数据采集”命令按钮，如果判断结果为“是”，则进入S5阶段；否则返回到S3阶段的入口处，继续执行S3阶段；

5)执行数据采集模式的S5阶段；在此阶段中，系统通过摄像头(3)和光电编码器(2)采集道面图像信息和后轮转动角度信息，并通过解码计算获得车辆行驶距离，然后进入S6阶段；

6)判断数据采集模式是否结束的S6阶段；在此阶段中，系统将根据用户操作判断数据采集模式是否结束，如果判断结果为“是”，则返回到S2阶段的入口处；否则跳转至S5的入口处，继续进行数据采集。

7.一种利用权利要求1所述的车载机场混凝土道面状况采集系统进行的车载机场混凝土道面状况评价方法，其特征在于：所述的评价方法包括按顺序执行的下列步骤：

1)判断硬件设备是否正常的S201阶段：在此阶段中，系统首先检查相关硬件设备，用户根据监控软件窗口内显示的结果判断硬件设备是否正常，如果显示正常则点击“继续”按钮进入S203阶段；否则，点击“返回”按钮跳转到异常处理的S202阶段；

2)异常处理的S202阶段：用户在手工排除硬件设备异常、故障后点击“重新检测”按钮再次进入S201阶段；

3)录入机场信息的S203阶段：在此阶段中，用户通过输入设备录入机场名称、道面板编号、测试方向信息，然后进入S204阶段；

4)判断是否开始采集的S204阶段；在此阶段中，监控软件窗口将显示出用户对当前测试相关参数的设定，并判断用户是否点击监控软件界面上的“数据采集”按钮，如果判断结果为“是”，同时进入S205阶段和S206阶段，否则返回S203阶段；

5)道面状况图像采集的S205阶段；在此阶段中，系统利用摄像头(3)对机场混凝土道面板进行图像采集，然后进入S207阶段；

6)道面板长度记录的S206阶段；在此阶段中，系统根据解码光电编码器(2)输出的脉冲电信号，测定车辆行驶距离，然后进入S207阶段；

7)判断数据采集是否结束的S207阶段；在此阶段中，监控软件将判断用户是否点击监控软件界面上的“结束数据采集”按钮，如果判断结果为“是”，则进入S208阶段；否则将返回到S205阶段和S206阶段的入口处，重复执行S205阶段和S206阶段；

8)道面损坏状况识别的S208阶段；在此阶段中，系统将根据光电编码器(2)测定的车辆行驶距离和机场混凝土道面板在测量方向上长度的比例关系，自动获取摄像头(3)在等距离间隔点拍摄到的道面板图像，并将图像转换为图片格式，通过监控软件内部的图像识别模块分析该道面板上存在的损坏类型和程度，然后进入S209阶段；

9)处理采集数据的S209阶段；在此阶段中，系统将S208阶段获取的道面损坏状况信息和道面板编号一一对应，并写入道面状况数据库，用于道面损坏状况评价，然后进入S210阶段；

10)判断是否增加测线的S210阶段；在此阶段中，系统将提示用户“是否增加测线？”，并判断用户是否点击监控软件界面上的“是”按钮，如果点击“是”按钮，则再次进入S203阶段；如果点击“否”按钮则进入S211阶段；

11)计算道面损坏状况的S211阶段；在此阶段中，系统将读取道面状况数据库中的数据，根据《民用机场道面评价管理技术规范》规定的计算方法，得到道面状况指数和道面结构状况指数，然后进入S212阶段；

12)给出评价结果的S212阶段；在此阶段中，系统将结合S211阶段中计算得到的道面状况指数和道面结构状况指数，根据《民用机场道面评价管理技术规范》规定的机场道面损坏等级评定标准，对道面状况进行评定，并将评定结果显示于监控软件窗口内，至此整个评价过程结束。