中国路谱数据采集与分析说明
1 采集设备
路谱采集与分析的设备采用Lansmont公司的Saver3X90记录仪及配套软件，该仪器是目前世界上技术领先的物流环境监测设备，能够自动记录物流环境中的振动、冲击、跌落、温湿度等各种危害因素，在全世界范围的研究机构和企业中应用较广。Saver3X90记录仪技术参数如下：
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
项目
外形尺寸/mm
重量/g A/D解析度 仪器噪音范围 信号采样率
触发 内存容量 内存类型 数据保存储 数据存储时间
接口 数据采样率 三轴向加速度传感器
温度传感器
湿度传感器 滤波频率 最大记录时间 电源：
性能
95x74x43 477
16位数据传送
80dB
50到5000采样／秒／通道 信号触发或时间触发
128MB 闪存(非易失性) 电池电量耗光前存储
在电池用完之前可以持续保持数据 USB1.1 ODU7针 连接接口
400KB/秒
最大量程5,10,20,50,100,和200g 测量范围:-40oFto+140oF(-40oCto+60oC)
5%to95%RH, 非固态 10,2025,50,100,200,250和500Hz
使用锂电池最长时间为90天 使用镍氢电池最长时间为45天 两块9伏的锂电池或镍氢电池
表1 Saver3X90技术参数
采集数据前，将设定好参数的Saver3X90仪器用安装杆固定在汽车后轴车架上，如图1所示。当车辆启动行驶，仪器就开始从空间三轴向全程记录行车途中卡车运行方向、垂直地面方向和水平方向的振动信号。仪器采集参数设置如图2.
图1 采集设备及安装
图2 Saver采集参数设置
2采集方案
中国幅员广阔，各个地区各个等级的道路质量水平参差不齐，ISTA的“中国PSD项目”将中国运输环境按地理位置分为东部、中部、西部3个区域。为了保证采集的数据具有中国地区公路运输环境的代表性，本次路谱采集以真实性和全面性作为实践原则。为保证真实性，此次数据采集与中铁快运公司合作，按照
该公司正常营运状态下，监测实际物流运输过程，表现在：实际运输车辆、真实货载、正常车速，不刻意控制。为保证全面采集运输振动数据，本项目覆盖了各主要情况：
1) 区域（东部、中部、西部） 2) 路线（干线、中短途） 3) 道路等级（高速、国道、省道） 4) 车型（大型、中型、小型） 5) 负载（半载、满载）
图3 采集路线示意图
3 数据分析
本次采集在全国各区域选定30条代表性的路线（包括8条干线和22条中短途路线），每条路线监测若干次，共测得82条次记录。每条次记录各读出一条垂直方向PSD曲线，每条路线的若干条PSD谱进行平均即每个路线的PSD曲线，那么共分析得到30条路线的PSD谱。
将30条路线的PSD在同一频率点上取平均值，即得到一条综合的PSD谱，以这条谱为原谱进行轮廓简化（即用若干个频率点的PSD描绘而成），而后将简化得到的PSD进行加速放大（即均方根放大5倍）作为严酷等级Ⅲ等级，在Ⅲ等级基础上PSD放大2倍（即均方根放大级基础上PSD放大2倍（均方根放大
2倍）作为严酷等级Ⅱ等级，在Ⅱ等
2倍）作为严酷等级Ⅰ等级。这三个严酷
等级的PSD谱线(如图4)作为国标附录B中的公路运输垂直方向随机振动测试功率谱密度。 随机振动PSD曲线0.1等级Ⅰ0.01等级Ⅱ等级Ⅲ功率谱密度（g2/Hz）0.0010.00010.000010.0000011101001000频率 (Hz) 图4中国公路运输三个严酷等级随机振动PSD曲线 推荐试验时间计算方法如下。估计预期的包装件运输总距离，然后按照以下公式确定试验时间:试验时间(分钟)=总距离（千米）÷6.例如：如果估计距离是1000公里,则试验时间为167分钟。该公式是根据Basquin公式得来. 运输包装中Basquin公式描述如式(1)。
tt?aa????ta?at?tt表示试验时间
ta表示实际运输时间
at表示试验强度（g rms）
aa表示实际运输中振动强度（g rms）
2………………(1)
附录B中的随机振动功率谱密度已经过放大处理，总均方根值放大5，根
1据(1)式则试验时间缩小至，本标准中公路运输的平均行驶速度为72千米/小
5总距离（千米）时，所以试验时间（分钟）公式为（千?60分钟/5=总距离
72千米/小时米）÷6。
铁路运输的PSD（如图5）以京沪铁路行李车为采集对象，将其单次采集的垂直轴向记录为原谱进行轮廓简化，不作加速试验的强度放大处理。 随机振动PSD曲线0.01功率谱密度（g2/Hz）0.0010.00010.000010.0000010.00000011101001000频率 (Hz) 图5 中国铁路运输垂直轴向随机振动PSD曲线
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