论文总字数：14392字

摘 要

在我国高速道路发展的过程中，对于路面材料的研究是一个必要的事情，在硬件上面我国的起步已落后于发达国家，这次在软件的开发商我国要奋起直追，之前我国所采用的设备都是封闭式的，互通性差，而虚拟仪器的使用解决了这一问题。

本文讨论了车辙的发展，以及车辙测试的国内外研究手段，和本次所用到的工具的介绍，由于传统仪器的种种弊端与不足，从而用NI公司的出色产品LabVIEW进行软件的开发。论文首先对车辙测试的意义做了简要的阐述，然后对国外激光路面检测仪做了例举，再谈虚拟仪器的发展，接下来说了opc，数据库的简要介绍，然后进行软件的设计、调试，以期达到预计的效果。

关键词：虚拟仪器、LabVIEW、车辙

Abstract

In the process of high-speed road development in China, the research of pavement materials is a necessary thing. On the hardware, the start of China has lagged behind the developed countries. In this time, the developers of the software are going to pursue it. The equipment used in our country is closed, poor interoperability, and the use of virtual instruments. This is a problem.

This paper discusses the development of rutting, the domestic and foreign research means of rutting testing, and the introduction of the tools used in this paper, and the shortcomings and shortcomings of the traditional instruments, so as to develop the software with the excellent product LabVIEW of NI company. The paper first briefly describes the significance of rutting test, and then gives examples of the foreign laser pavement detector, and then talks about the development of the virtual instrument. Then, OPC, the brief introduction of the database, and then the design and debugging of the software, in order to achieve the expected effect. Key words: virtual instrument, LabVIEW , rutting

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1选题的背景及意义 1

1.2 课题国内外发展现状 2

1.3课题研究的主要内容 3

第二章 研究工具介绍 5

2.1 虚拟仪器的发展 5

2.1.1 虚拟仪器的介绍 5

2.1.2虚拟仪器与传统仪器相比较 5

2.1.3虚拟仪器的特点 6

2.2 数据库简介 7

第三章 车辙测试系统的设计 8

3.1 欢迎界面 9

3.2 车辙测试界面 11

3.3 报表生成界面 14

3.4 数据库输入界面 15

3.5数据库查询界面 18

第四章 调试结果分析 20

4.1欢迎界面的仿真 20

4.2车辙测试界面 21

4.3报表生成界面 22

4.4数据库输入/查询界面 22

第五章 总结与展望 25

5.1总结 25

5.2展望 25

参 考 文 献 26

致 谢 27

第一章 绪论

1.1选题的背景及意义

研究路面使用材料的重要指标是在高温条件下的稳定性，最开始很多国家与地区用的是马歇尔法，在之后的研究中发现这个方法在实际应用中有较大的偏差，从而各国开始用车辙实验去进行再次验证来确保实验结果的准确性。一般的车辙检测方法分为两种，一种是人工检测，但是该方法最大的弊端就是效率低下，而且不能检测路面的全程状况：还有一种就是自动检测方法，该方法为现在常用的研究手段，测量结果准确，能够测量路面上的每一处车辙深度。

车辙是指沥青路面上出现的永久形变，随着现代化经济建设脚步的加快，私家车、货车的数量与它们的吨位较之以前也不可同日而语，各省市兴建高速公路，但车辙出现的现象愈发严重，这对路面材料的使用就有了更加高的要求。2000年七月份在北京通往秦皇岛的道路上出现过断断续续的车辙，2003年机荷高速出现了罕见的10cm车辙深度，这个深度远远超出了设计时候的要求，同年郑少高速出现了10cm车辙的深度，再次刷新了记录。车辙对于安全出行有很大的影响，轻则路面下降凹凸不平，在雨天会有积水，重则破坏路面强度结构，在驾驶车辆时影响安全。为了解决这个问题，就需要在施工之前进行车辙实验来检验路面是否能够适应施工后当地的气候环境与交通压力。在现场进行车辙实现会很麻烦，有着诸多的不便，从而需要将车辙实验转移至室内进行，在室内可以模拟出各种环境、路况，例如可以对轮胎的速度进行设定来模拟车速，对往复速度设定模拟车流量，对压力设定模拟车的重量，使得车辙实验无限贴近于现实路况来研究各种因素与路面材料对车辙产生的影响。该实验常常是对一些模拟路面用不同材料的轮胎进行反复碾压来测量它们的形变值，从而检验该材料是否能够符合设计标准，这大大节省了时间、材料、资的浪费，增加了实验本身很大的任意性。

面对这种情况，需要有专门的系统来准确无误的采集到实验数据并对他们进行分析，这是一个很关键的问题。在20世纪90年代后，IT行业的兴起与软件技术的成熟，促使了虚拟仪器技术的出现，一场发生在传统仪器领域的革命就此开始了，在仪器领域中仪器技术与IT技术、网络技术紧密结合。虚拟仪器通过传感器采集数据，通过与计算机相连的接口将字符串数据传输到计算机中转换为需要的形式呈现出来，并且可以对采集到的数据进行处理、保存、分析，用波形图显示、写入数据库等。在对不同的实验条件与流程要求进行实验分析时，只需要打开不同的软件进行操作即可完成实验，如此就不必根据实验的不同变化而购买大量的硬件来完成实验，节省了巨多的经费，实现了一机多用。虚拟仪器通过计算机与硬件相连，功能主要由软件实现，软件中使用的是易理解学习的图形化语言，系统的开发时间短、投入少、灵活度高、修改方便、维护便利等优点吸引了大家的关注，成为今年来测试领域开发的热门应用系统，而且将引领未来仪器领域的主流。

针对不相同压力下不同车轮碾压路面形成车辙深度的不同，它们之间存在什么样的联系这个问题值得去深入探索。本论文顺应虚拟仪器技术发展的趋势，把虚拟技术与IT技术结合起来，为了解决传统仪器测试系统的弊端，特别为路面材料的不同与轮胎的不同去开发一套虚拟仪器测试系统，来对不同的轮胎材料进行不同的动作实验，希望可以为虚拟仪器的发展贡献一分力量。

1.2 课题国内外发展现状

现在，美国、日本和一些西欧国家多用的是综合检测系统，比如采用多功能路面检测系统来检测路面的破损状况，这属于光电数字方法，还有对路面平整度和车辙深度的检测仪，一般多采用激光路面检测仪。

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