一种贝克曼梁弯沉数据数字化采集方法

周 才，孙浩锋，张婋佳

（诸暨永安市政公用工程质量检测有限公司，浙江 诸暨311800）

1 概 述

贝克曼梁测试路基路面回弹弯沉方法［1］（以下简称贝克曼梁弯沉检测）是一种适用于道路检测的行业标准，用于弯沉检测。由于检测过程依靠人工，数据更依赖人工手写纸上记录。这种方式的缺点：当记录点数较多时造成工作量大、操作不便，同时也极易受到人为干扰，降低检测结果的真实性。出于成本考虑，实际中配置使用机械式百分表，相对于机械式百分表目前市面上也有数显电子式百分表（以下简称电子百分表）。这种电子百分表背后携带低功耗蓝牙（BLE）发射器，可以和手机APP连接，具备传输数据的功能。于是想到，如果在贝克曼梁弯沉检测中使用该电子百分表，再加上一款专用的手机APP，实现手机APP获取弯沉数据并保存上传，从而摆脱人工记录数据的方式，达到弯沉数据采集数字化。现对该方法作详细介绍。

2 技术实现

2.1 工作结构示意图

工作结构示意见图1。

图1中无线蓝牙百分表指的是电子百分表，市面上可购买且有不同量程和精度供选择。该表由两部分组成，前面是数显式百分表，后面是低功耗蓝牙发射器。选择量程0～13 mm，精度为0.01 mm带蓝牙发射器的电子百分表，其使用前已计量检定，见图2。

图2 蓝牙电子百分表实物图

图1中手机APP是一款专门用于弯沉检测的手机程序，该APP利用安卓系统（版本4.3以上）所携带的低功耗蓝牙和表连接，具有对弯沉数据自动读取和上传功能。APP主要由4个模块组成：1）工程信息模块；2）数据接收模块；3）系统设置模块；4）蓝牙电子百分表查找模块。4个模块分别完成以下功能：

图1 工作结构示意

1）工程信息模块 输入检测地点的工程名称、路段等信息，区别各工程地点。

2）数据接收模块 自动识别、接收弯沉的两个指标数据：最大加载读数、卸载读数。

3）系统设置模块 一些参数设置，比如是否需要语音报数、蓝牙连接时信号强弱报警等。

4）蓝牙电子百分表查找模块 查找蓝牙表的蓝牙地址并保存。APP对安卓系统版本要求较低（4.3以上），目前市面上的安卓手机都能安装，安装极其方便。

2.2 工作过程

2.2.1 检测依据及仪器

检测依据：《贝克曼梁测试路基路面回弹弯沉方法（T 0951—2008）》。

仪器使用：贝克曼梁弯沉仪（包括型号：5.4 m和3.6 m）、电子百分表、表架。

2.2.2 检测操作

使用贝克曼梁弯沉仪和电子百分表进行检测。检测步骤如下：

1）运行APP，操作APP和电子百分表连接。

2）贝克曼梁弯沉仪按标准要求放入车轮，电子百分表安装到表架并开启，调整表架，使表测头安放在贝克曼梁测定杆顶面，轻轻叩打贝克曼梁，确保数据无变化，按表ZERO／ON键复位，启动车辆以5 km／h的速度行驶，开始检测。

3）电子百分表示值随路面变形持续增加，当示值最大时，即产生最大加载读数L1。APP识别得到最大加载读数L1。

4）车继续行驶，示值反向变化，待驶出3 m以上，电子百分表示值稳定即卸载读数L2。APP识别得到卸载读数L2。

这样，APP完成读取L1、L2，实现一个点的弯沉L＝（L1－L2）×2检测。重复上述步骤完成总点数。

最后使用4G网将现场检测的原始数据发送至桌面电脑。桌面电脑对数据进行计算，报告生成、打印，完成数字化过程。

3 实际应用案例

3.1 工程简介

诸暨市城区道路路面改造项目诸湄线（郭家立交桥—袁家菜场段），起于环城东路，终于东二环路，沿线与育英路、康庄路和安康路相交。起终点桩号：K0＋100—K1＋322.504，全长1 222.504 m，机动车道宽26 m（工程简介来源：诸暨市政府门户网站，日期：2020－08－31）。东侧半幅基层3车道，检测点数为189点。全程采用APP进行数据记录，现场双侧弯沉仪同时检测。检测现场见图3。

图3 检测现场

3.2 APP数据记录若干截图

APP数据记录若干截图见图4。

图4 APP数据记录截图

3.3 小 结

1）现场弯沉数据正确传送至手机APP并保存。

2）弯沉从人工记录转向手机APP数字化方式采集，杜绝人为随意改写，同时也给检测带来方便。

3）APP运行可靠稳定，数据准确。

4 结 语

1）有益效果：本方法使标准《贝克曼梁测试路基路面回弹弯沉方法（T 0951—2008）》的弯沉检测数据由人工依赖转为手机APP形式：读取、保存和上传，减少人为干扰，实现了贝克曼梁弯沉检测数字化采集数据。

2）APP已获软件著作权证书，该方案也已获得实用发明专利，目前已制成设备套装（图5）。

图5 设备套装

3）不足之处：表的调整还需依靠人工，该方法并未使贝克曼梁弯沉检测自动化。

本方法是一种全新的方法，难免存在缺点，希望继续改进和完善该方案，更好更严格地完成贝克曼梁弯沉检测。贝克曼梁检测方法是一种非自动化检测的过程，探索如何减少检测操作工作量是一个方向。