一种道面检测机器人的机载系统[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 208151824 U(45)授权公告日 2018.11.27

(21)申请号 201820559397.1(22)申请日 2018.04.19

(73)专利权人 四川云众汇信息安全技术有限公

司

地址 610000 四川省成都市高新区府城大

道西段399号6栋1单元5层3号(72)发明人 敬城　

(74)专利代理机构 成都巾帼知识产权代理有限

公司 51260

代理人 邢伟(51)Int.Cl.

E01C 23/01(2006.01)H02M 3/156(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图1页

(54)实用新型名称

一种道面检测机器人的机载系统(57)摘要

本实用新型公开了一种道面检测机器人的机载系统,包括机载检测设备，所述机载检测设备包括前端信号采集模块、机载显示屏、定位模块、机载CPU、开关切换模块、第一无线通讯模块、第二无线通讯模块、第三无线通讯模块和信号强度检测模块；所述前端信号采集模块和定位模块的输出端均与机载CPU连接，所述机载CPU的输出端通过开关切换模块分别与第一无线通讯模块、第二无线通讯模块和第三无线通讯模块连接；所述信号强度检测模块分别检测第一无线通讯模块、第二无线通讯模块和第三无线通讯模块的信号强度，信号检测强度检测模块的输出端与机载CPU连接，机载CPU还与机载显示屏连接。本实用新型支持检测数据的实时显示，并且数据传输不易受到网络波动的影响。

CN 208151824 UCN 208151824 U

权　利　要　求　书

1/1页

1.一种道面检测机器人的机载系统，其特征在于：包括机载检测设备，所述机载检测设备包括前端信号采集模块、机载显示屏、定位模块、机载CPU、开关切换模块、第一无线通讯模块、第二无线通讯模块、第三无线通讯模块和信号强度检测模块；

所述前端信号采集模块和定位模块的输出端均与机载CPU连接，所述机载CPU的输出端通过开关切换模块分别与第一无线通讯模块、第二无线通讯模块和第三无线通讯模块连接；所述信号强度检测模块分别检测第一无线通讯模块、第二无线通讯模块和第三无线通讯模块的信号强度，信号检测强度检测模块的输出端与机载CPU连接，所述机载CPU还与机载显示屏连接。

2.根据权利要求1所述的一种道面检测机器人的机载系统，其特征在于：所述机载检测设备还包括控制面板，所述控制面板与机载CPU连接。

3.根据权利要求1所述的一种道面检测机器人的机载系统，其特征在于：所述机载检测设备还包括机载存储器，所述机载存储器与机载CPU连接。

4.根据权利要求1所述的一种道面检测机器人的机载系统，其特征在于：所述机载检测设备还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块与机载CPU连接。

5.根据权利要求1所述的一种道面检测机器人的机载系统，其特征在于：所述前端信号采集模块包括落锤式弯沉仪、探地雷达、高清相机和超声波探测仪，所述弯沉仪、探地雷达、高清相机和超声波探测仪的输出端均与机载CPU连接。

6.根据权利要求1所述的一种道面检测机器人的机载系统，其特征在于：所述机载系统还包括机载电源设备，所述机载电源设备包括干电池、蓄电池、供电切换开关、稳压模块、微处理器和电压检测模块，所述供电切换开关的电源输入端分别与干电池和蓄电池连接，供电切换开关的电源输出端与稳压模块的电源输入端连接，稳压模块的电源输出端与机载检测设备连接；所述电压检测模块用于检测蓄电池电压，电压检测模块的输出端与微处理器连接，微处理器的输出端与供电切换开关的控制输入端连接。

7.根据权利要求6所述的一种道面检测机器人的机载系统，其特征在于：所述稳压模块包括三级管Q1、二极管D1和稳压二极管D2；

稳压模块的电源输入端与三极管Q1的集电极连接，稳压模块的电源输入端与三极管Q1的集电极之间还设置有接地的第一电容C1；三极管Q1的基极与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极与稳压二极管D2的阴极连接，稳压二极管D2的阳极接地；三极管Q1的发射极与稳压模块的电源输出端连接，所述三极管Q1的发射极和稳压模块的电源输出端之间还设置有接地的第四电容C4；所述三极管Q1的基极还通过电阻R连接到稳压模块的电源输入端。

8.根据权利要求7所述的一种道面检测机器人的机载系统，其特征在于：所述的稳压模块还包括并联的第二电容C2和第三电容C3，所述第二电容C2和第三电容C3并联后一端连接到三极管Q1的基极，另一端接地。

9.根据权利要求1所述的一种道面检测机器人的机载系统，其特征在于：所述第一无线通讯模块、第二无线通讯模块和第三无线通讯模块的类型不同。

2

CN 208151824 U

说　明　书

一种道面检测机器人的机载系统

1/4页

技术领域

[0001]本实用新型涉及道面检测，特别是涉及一种道面检测机器人的机载系统。背景技术

[0002]高速公路建成以后，为了保证通行安全性和效率，需要定期检修养护。随着中国高速公路通车里程的快速增长、道路服务年限的增加，高速公路已进入建设与养护并重的时期，养护行业整体人员规模增长迅速；高速公路养护包括路基养护、路面养护、桥涵养护、通道养护、隧道养护、标志标线养护、房屋养护、机电设施养护等等，其中路面养护是高速公路养护的重要内容；路面养护的前提是对路面状况的检测与评估。目前，路面状况检测评估主要靠人工目测，这主要靠经验，检测准确性差；替代方式是使用人工持仪器检测，这比目测数据准确性要好，但也存在以下几方面的问题:一是手工采集数据易受人工操作错误的影响，数据准确性得不到保障；二是人工检测的速率低，需要大量的人力，劳动强度大且效率低下，检测时间长，影响通行效率；三是人工检测只能是单一仪器，一次只能检测一种缺陷，不能对路面状况进行全面评估。[0003]近年来，道面检测机器人逐渐开始被应用于高速公路检测工作中，一般情况下，可以通过道面检测机器人采集公路检测信息，发送给后端的道面检测中心进行综合分析，再由道面检测中心安排工作人员前往维护；但是，由于道面检测机器人与道面检测中心之间存在一定距离，两者之间的数据传输会受到通讯网络的影响，故现在通讯网络波动时，道面检测机器人可能无法及时将检测信息传输给道面检测中心，给道面检测工作带来了诸多不便，并且，现有的道面检测机器人一般不具备数据的实时显示功能，不利于现场的工作人员对道面检测数据进行查看，给路面维护工作带来了很大不便。实用新型内容

[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种道面检测机器人的机载系统，支持检测数据的实时显示，并且数据传输不易受到网络波动的影响。[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种道面检测机器人的机载系统，包括机载检测设备，所述机载检测设备包括前端信号采集模块、机载显示屏、定位模块、机载CPU、开关切换模块、第一无线通讯模块、第二无线通讯模块、第三无线通讯模块和信号强度检测模块；

[0006]所述前端信号采集模块和定位模块的输出端均与机载CPU连接，所述机载CPU的输出端通过开关切换模块分别与第一无线通讯模块、第二无线通讯模块和第三无线通讯模块连接；所述信号强度检测模块分别检测第一无线通讯模块、第二无线通讯模块和第三无线通讯模块的信号强度，信号检测强度检测模块的输出端与机载CPU连接，所述机载CPU还与机载显示屏连接。[0007]优选地，所述第一无线通讯模块、第二无线通讯模块和第三无线通讯模块的类型不同。

3

CN 208151824 U[0008]

说　明　书

2/4页

优选地，所述机载检测设备还包括控制面板，所述控制面板与机载CPU连接。

[0009]优选地，所述机载检测设备还包括机载存储器，所述机载存储器与机载CPU连接。[0010]优选地，所述机载检测设备还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块与机载CPU连接。[0011]优选地，所述前端信号采集模块包括落锤式弯沉仪、探地雷达、高清相机和超声波探测仪，所述弯沉仪、探地雷达、高清相机和超声波探测仪的输出端均与机载CPU连接。[0012]优选地，所述机载系统还包括机载电源设备，所述机载电源设备包括干电池、蓄电池、供电切换开关、稳压模块、微处理器和电压检测模块，所述供电切换开关的电源输入端分别与干电池和蓄电池连接，供电切换开关的电源输出端与稳压模块的电源输入端连接，稳压模块的电源输出端与机载检测设备连接；所述电压检测模块用于检测蓄电池电压，电压检测模块的输出端与微处理器连接，微处理器的输出端与供电切换开关的控制输入端连接。

[0013]优选地，所述稳压模块包括三级管Q1、二极管D1和稳压二极管D2；稳压模块的电源输入端与三极管Q1的集电极连接，稳压模块的电源输入端与三极管Q1的集电极之间还设置有接地的第一电容C1；三极管Q1的基极与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极与稳压二极管D2的阴极连接，稳压二极管D2的阳极接地；三极管Q1的发射极与稳压模块的电源输出端连接，所述三极管Q1的发射极和稳压模块的电源输出端之间还设置有接地的第四电容C4；所述三极管Q1的基极还通过电阻R连接到稳压模块的电源输入端。所述的稳压模块还包括并联的第二电容C2和第三电容C3，所述第二电容C2和第三电容C3并联后一端连接到三极管Q1的基极，另一端接地。

[0014]本实用新型的有益效果是：本实用新型在机载系统中设置有第一无线通讯模块、第二无线通讯模块和第三无线通讯模块，且各无线通讯模块类型不同，可以通过检测信号强度，来选择无线通讯模块进行数据传输，相比于单个无线通讯模块而言，减小了网络波动对数据传输带来的影响；机载检测设备中包括机载显示屏，能够对机载检测设备采集到的数据进行显示，支持工作人员进行现场数据查看；机载电源设备包含双电源，能够在蓄电池电压较低时，切换到干电池进行供电，且机载电源设备中包含稳压模块，进行稳压后再向机载检测设备供电，显著提高了供电的稳定性。附图说明

[0015]图1为本实用新型的原理框图；[0016]图2为稳压模块的电路原理示意图。

具体实施方式

[0017]下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。[0018]如图1所示，一种道面检测机器人的机载系统，包括机载检测设备，所述机载检测设备包括前端信号采集模块、机载显示屏、定位模块、机载CPU、开关切换模块、第一无线通讯模块、第二无线通讯模块、第三无线通讯模块和信号强度检测模块；[0019]所述前端信号采集模块和定位模块的输出端均与机载CPU连接，所述机载CPU的输出端通过开关切换模块分别与第一无线通讯模块、第二无线通讯模块和第三无线通讯模块

4

CN 208151824 U

说　明　书

3/4页

连接；所述信号强度检测模块分别检测第一无线通讯模块、第二无线通讯模块和第三无线通讯模块的信号强度，信号检测强度检测模块的输出端与机载CPU连接，所述机载CPU还与机载显示屏连接。

[0020]在一些实施例中，所述第一无线通讯模块、第二无线通讯模块和第三无线通讯模块的类型不同，例如：第一无线通讯模块为GSM通讯模块，第二无线通讯模块为3G通讯模块，第三无线通讯模块为4G无线通讯模块。[0021]在一些实施例中，所述机载检测设备还包括控制面板，所述控制面板与机载CPU连接，该实施例中，控制面板中包含第一无线通讯模块、第二无线通讯模块和第三无线通讯模块的选通按键，根据用户通过控制面板发送的指令，车载CPU控制开关切换模块完成第一无线通讯模块、第二无线通讯模块或第三无线通讯模块的选通。[0022]在一些实施例中，所述机载检测设备还包括机载存储器，所述机载存储器与机载CPU连接，用于对前端信号采集模块检测到的数据进行保存。[0023]在一些实施例中，所述机载检测设备还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块与机载CPU连接，用于供工作人员利用带有蓝牙功能的手持移动终端（手机等）对前端信号采集模块检测到的数据进行现场查看。[0024]在一些实施例中，所述前端信号采集模块包括落锤式弯沉仪、探地雷达、高清相机和超声波探测仪，所述弯沉仪、探地雷达、高清相机和超声波探测仪的输出端均与机载CPU连接。

[0025]所述机载系统还包括机载电源设备，所述机载电源设备包括干电池、蓄电池、供电切换开关、稳压模块、微处理器和电压检测模块，所述供电切换开关的电源输入端分别与干电池和蓄电池连接，供电切换开关的电源输出端与稳压模块的电源输入端连接，稳压模块的电源输出端与机载检测设备连接；所述电压检测模块用于检测蓄电池电压，电压检测模块的输出端与微处理器连接，微处理器的输出端与供电切换开关的控制输入端连接。[0026]在一些实施例中，所述稳压模块包括三级管Q1、二极管D1和稳压二极管D2；稳压模块的电源输入端与三极管Q1的集电极连接，稳压模块的电源输入端与三极管Q1的集电极之间还设置有接地的第一电容C1；三极管Q1的基极与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极与稳压二极管D2的阴极连接，稳压二极管D2的阳极接地；三极管Q1的发射极与稳压模块的电源输出端连接，所述三极管Q1的发射极和稳压模块的电源输出端之间还设置有接地的第四电容C4；所述三极管Q1的基极还通过电阻R连接到稳压模块的电源输入端。所述的稳压模块还包括并联的第二电容C2和第三电容C3，所述第二电容C2和第三电容C3并联后一端连接到三极管Q1的基极，另一端接地。

[0027]本实用新型的工作原理如下：机载检测设备中，由前端信号采集模块采集道面检测信息，传输给机载CPU，同时，信号强度检测模块对第一无线通讯模块、第二无线通讯模块和第三无线通讯模块的信号强度进行检测，并将检测结果传输给机载CPU，机载CPU控制开关切换模块选通信号强度最大的通讯模块，将来自前端信号采集模块的道面检测信息和来自定位模块的定位信息一起进行发送（给检测中心）；由于在不同的区域，第一无线通讯模块、第二无线通讯模块和第三无线通讯模块的信号强度和网络波动有所不同，选择了信号强度最大的通讯模块进行数据传输，相比于单个无线通讯模块而言，减小了网络波动对数据传输带来的影响；其中，机载CPU控制开关切换模块选通信号强度最大的通讯模块的方式

5

CN 208151824 U

说　明　书

4/4页

有如下两种，第一，机载CPU自动控制开关切换模块选通信号强度最大的通讯模块；第二，机载通讯模块将各无线通讯模块的信号强度在机载显示屏上进行显示，由工作人员通过控制面板下发切换指令，再由机载CPU根据来自控制面板的指令，控制开关切换模块选通信号强度最大的通讯模块。本实用新型中，机载检测设备中包括机载显示屏，能够对机载检测设备采集到的数据进行显示，支持工作人员进行现场数据查看；机载电源设备包含双电源，能够在蓄电池电压较低时，切换到干电池进行供电，且机载电源设备中包含稳压模块，进行稳压后再向机载检测设备供电，显著提高了供电的稳定性；并且，在本申请的实施例中，本实用新型的稳压模块具有温度补偿功能，减小了环境温度对供电的影响，进一步提高了供电的稳定性，具体地：三极管Q1的BE结和二极管D1的PN结随着温度下降结电压变大，当温度降低时，二极管D1的正向导通电压增大，使得三极管Q1的基极的基准电压增大，但是低温状态下，三极管Q1的PE结电压也增大，最终使得输出电压保持不变，也就是说，二极管D1与三极管PE结的节电压方向相反，从而起到温度补偿作用。[0028]最后应当说明的是，以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

6

CN 208151824 U

说　明　书　附　图

1/1页

图1

图2

7