沥青数据处理方法及装置与流程

文档序号:14941059发布日期:2018-07-13 20:48阅读:270来源:国知局
本发明涉及数据处理领域,具体而言,涉及一种沥青数据处理方法及装置。
背景技术
:沥青质量控制技术性能主要体现在黏附性、延伸度、软化点等方面。在检测沥青的好快通常会需要对沥青的韧度进行测试计算。沥青的黏韧度和韧度可通过计算曲线与坐标轴围成的封闭区域面积获得。工业生产中,通常将所述封闭区域面积常采用方格纸称重方式来进行计算。手工方法的局限性很明显:计算结果受制于裁剪是否准确,称重误差等问题。技术实现要素:有鉴于此,本发明实施例的目的在于提供一种沥青数据处理方法及装置。本发明实施例提供的一种沥青数据处理方法,所述沥青数据处理包括:获取待测试沥青载荷与变形关系对应的多个离散点;从所述载荷与变形关系对应的多个离散点中获取极值点;根据所述多个离散点拟合得到回归函数;根据所述回归函数计算得到平衡点;根据所述平衡点与所述极值点之间的离散点拟合得到拟合直线;根据所述拟合直线计算得到中转点,所述中转点为所述拟合直线与所述载荷与变形关系曲线对应的自变量轴的交点;计算所述回归函数、原点、极值点、平衡点、中转点形成的第一面积;计算所述回归函数、平衡点、中转点、回归函数的目标终点形成的第二面积,所述目标终端为所述回归函数对应的待测试沥青断裂前的一指定点;以及根据所述第一面积及第二面积得到所述待测试沥青的韧度数据。本发明实施例还提供一种沥青数据处理装置,所述沥青数据处理包括:第一获取模块,用于获取待测试沥青载荷与变形关系对应的多个离散点;第二获取模块,用于从所述载荷与变形关系对应的多个离散点中获取极值点;第一拟合模块,用于根据所述多个离散点拟合得到回归函数;第一计算模块,用于根据所述回归函数计算得到平衡点;第二拟合模块,用于根据所述平衡点与所述极值点之间的离散点拟合得到拟合直线;第二计算模块,用于根据所述拟合直线计算得到中转点,所述中转点为所述拟合直线与所述载荷与变形关系曲线对应的自变量轴的交点;第三计算模块,用于计算所述回归函数、原点、极值点、平衡点、中转点形成的第一面积;第四计算模块,用于计算所述回归函数、平衡点、中转点、回归函数的目标终点形成的第二面积,所述目标终端为所述回归函数对应的待测试沥青断裂前的一指定点;得到模块,用于根据所述第一面积及第二面积得到所述待测试沥青的韧度数据。与现有技术相比,本发明实施例的沥青数据处理方法及装置。通过获取的待测试沥青载荷与变形关系对应的多个离散点进行拟合得到可用于计算所述第一面积和第二面积的回归函数,可有效避免因人工剪裁估计计算方法造成的误差,也能够提高计算的效率。另外,通过所述平衡点和极值点得到拟合直线,再通过所述拟合直接得到所述中转点,可以得到所述第一面积对应的区域。为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本发明实施例提供的电子终端的方框示意图。图2为本发明实施例提供的沥青数据处理方法的流程图。图3为本发明实施例提供的沥青黏韧度试验载荷和变形关系曲线示意图。图4为本发明实施例提供的沥青数据处理方法的步骤s107的详细流程图。图5为本发明实施例提供的沥青数据处理方法的步骤s108的详细流程图。图6为本发明实施例提供的沥青数据处理装置的功能模块示意图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。如图1所示,是所述电子终端100的方框示意图。所述电子终端100包括沥青数据处理装置110、存储器111、存储控制器112、处理器113。本领域普通技术人员可以理解,图1所示的结构仅为示意,其并不对电子终端100的结构造成限定。例如,电子终端100还可包括比图1中所示更多或者更少的组件,或者具有与图1所示不同的配置。所述存储器111、存储控制器112、以及处理器113各元件相互之间直接或间接地电性连接,以实现数据的传输或交互。例如,这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。所述沥青数据处理装置110包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器111中或固化在所述电子终端100的操作系统(operatingsystem,os)中的软件功能模块。所述处理器113用于执行存储器中存储的可执行模块,例如,所述沥青数据处理装置110包括的软件功能模块或计算机程序。其中,所述存储器111可以是,但不限于,随机存取存储器(randomaccessmemory,ram),只读存储器(readonlymemory,rom),可编程只读存储器(programmableread-onlymemory,prom),可擦除只读存储器(erasableprogrammableread-onlymemory,eprom),电可擦除只读存储器(electricerasableprogrammableread-onlymemory,eeprom)等。其中,存储器111用于存储程序,所述处理器113在接收到执行指令后,执行所述程序,本发明实施例任一实施例揭示的过程定义的电子终端100所执行的方法可以应用于处理器113中,或者由处理器113实现。所述处理器113可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。上述的处理器113可以是通用处理器,包括中央处理器(centralprocessingunit,简称cpu)、网络处理器(networkprocessor,简称np)等;还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。工业生产中常规采用两种方法:1、手工方式计算黏韧度,即天平称重法,具体做法是将图3所示的两个曲线区域abcf和cdef剪下来,在天平上称重,所得重量与记录纸的单位面积质量作比较,比值作为黏韧度。2、间接方法,即计算定积分来获得区域面积,通过面积之比来获得黏韧度。手工方法的局限性很明显:计算结果受制于裁剪是否准确,称重误差等问题。上述的面积计算方法,是先估计拐点c的坐标,再延长bc段相交于横轴的位置记为x_e,再完成曲边四边形的区域划分,分别计算两个区域的定积分以获得面积,该方法中c点的选择问题十分重要,然后再选择合适阶数(具体阶数难确定)的多项式函数逼近离散点分布,计算结果的准确性难以保证。基于上述问题,本发明实施例通过以下两个实施例可以有效避免上述技术引起的不足,具体描述如下述实施例。请参阅图2,是本发明较佳实施例提供的应用于图1所示的电子终端的沥青数据处理方法的流程图。下面将对图2所示的具体流程进行详细阐述。步骤s101,获取待测试沥青载荷与变形关系对应的多个离散点。本实施例中,所述步骤s101可通过将所述待测试沥青安装在拉伸试验机上进行实验,在指定时间及指定拉伸速度内拉伸沥青直至沥青丝断裂,并测得拉伸过程中所述待测试沥青的载荷与变形关系对应的多个离散点。具体地,可以在一分钟内以拉伸速度为500mm/min的速度拉伸所述待测试沥青直至沥青丝断裂。如图3所示,所述待测试沥青在拉力作用下迅速达到峰值,所述峰值对应最大黏力,随着变形的逐步积累,待测试沥青在拉伸过程中逐渐变细,拉力迅速降低,直至拉力趋于零,待测试沥青拉断。步骤s102,从所述载荷与变形关系对应的多个离散点中获取极值点。本实施例中,步骤s102可以在步骤s103之前执行,也可以在步骤s103之后执行。在一种实施方式中,所述步骤s102在步骤s103之前执行,可以从获取得到的多个离散点中得到所述极值点。如图3所示,图3为本发明较佳实施例提供的沥青黏韧度试验载荷和变形关系曲线示意图。所述极值点为所述待测试沥青进行拉伸过程中载荷最大的一点,也就是图3所示的b点。步骤s103,根据所述多个离散点拟合得到回归函数。在一种实施方式中,采用三次样条对所述多个离散点进行回归得到所述回归函数。所述步骤s102也可以在步骤s103之后执行,本实施例中可通过所述载荷与变形关系对应的多个离散点拟合得到的回归函数进行计算得到所述极值点。步骤s104,根据所述回归函数计算得到平衡点。本实施例中,所述平衡点的横坐标大于所述极值点的横坐标。本实施例中,所述平衡点为所述回归函数二阶导数为零的一点。步骤s105,根据所述平衡点与所述极值点之间的离散点拟合得到拟合直线。本实施例中,根据所述平衡点与所述极值点之前的离散点拟合得到所述平衡点与所述极值点之间的离散点与所述拟合直线距离之和最小的拟合直线。图3所示,设弧段bc上k个离散点为直线l:wtx+b=0,按以下优化目标求解直线:s.t.||w||=1(1)其中,问题(1)是凸优化问题,即存在全局最优解:b=-wtm;是k个离散点的协方差阵,即(2)代入(1)中易知,直线的法方向是的最小特征值对应的特征向量。此时直线与x轴的交点e坐标为(xe,0):w1为法向量w的第一个分量。步骤s106,根据所述拟合直线计算得到中转点。本实施例中,所述中转点为所述拟合直线与所述载荷与变形关系曲线对应的自变量轴的交点。如图3所示,所述中转点为图3所示中的点e。步骤s107,计算所述回归函数、原点、极值点、平衡点、中转点形成的第一面积。本实施例中,如图4所示,步骤s107包括:步骤s1071至步骤s1073。步骤s1071,计算所述回归函数在原点至所述平衡点区间的第一积分。如图3所示,所述第一积分也可以理解为载荷与变形关系曲线与原点、c、c’所围成的面积,也就是图3所示的sabcc'的面积。步骤s1072,计算所述拟合直线在所述平衡点到所述中转点区间的第二积分。所述第二积分也可以理解成三角形cc’e的面积。步骤s1073,计算所述第一积分与所述第二积分的和得到所述第一面积。在一种实施方式中,如图3所示,所述第一面积为回归函数对应的曲线与坐标围成的面积sabce。在一个实例中,所述第一面积sabce计算方法如下:其中,f(x)表示所述回归函数,f(x)为直线l:wtx+b=0的变形函数;也就是f(x)=wtx+b。步骤s108,计算所述回归函数、平衡点、中转点、回归函数的目标终点形成的第二面积。本实施例中,所述目标终端为所述回归函数对应的待测试沥青断裂前的一指定点。如图3所示,所述目标终点为点f。本实施例中,如图5所示,步骤s108包括:步骤s1081和步骤s1082。步骤s1081,计算所述回归函数在原点至所述目标终点区间的第三积分。本实施例中,所述第三积分为所述回归函数与坐标轴及所述目标终端围呈的面积。步骤s1082,计算所述第三积分与所述第一面积之差得到所述第二面积。在一种实施方式中,如图3所示,所述第二面积为回归函数对应的曲线、所述拟合直线与坐标围成的面积scefd。在一个实例中,所述第一面积sabce计算方法如下:其中,f(x)表示所述回归函数。步骤s109,根据所述第一面积及第二面积得到所述待测试沥青的韧度数据。本实施例中,所述韧度数据包括所述待测试沥青的韧度和黏韧度。所述黏韧度可表示为所述第一面积与第二面积之和。所述韧度为所述第一面积的值。根据上述公式也就可以得到所述待测试沥青的黏韧度可表示为scefd+sabce;所述韧度可表示为sabce。本发明实施例的沥青数据处理方法。通过获取的待测试沥青载荷与变形关系对应的多个离散点进行拟合得到可用于计算所述第一面积和第二面积的回归函数,可有效避免因人工剪裁估计计算方法造成的误差,也能够提高计算的效率。另外,通过所述平衡点和极值点得到拟合直线,再通过所述拟合直接得到所述中转点,可以得到所述第一面积对应的区域。沥青拉伸实验中,随着变形积累,试样的中间部分逐渐变细,拉力迅速降低,拉力趋于0,直至试样拉断。在一个实例中,测试温度可以在20℃-30℃之间,例如,25℃。拉伸长度为300mm,拉伸速度为500mm/min,在同一时间段内采集实验数据采集4次(表1中标记为样本i,i=1,2,3,4,每次采样样本600对,按黏韧度算法获得面积后,为方便也经验数据作比较,在表1中报告的数据是计算所得的面积转化为黏韧度和韧度指标,实验结果表1所示。下面表格中记录了多个沥青样本的基于样条回归的沥青黏韧度算法实验结果。表1:实验名称拉力峰值黏韧度韧度x_e坐标采样1154.52.98281.1224(20.0102,0)采样2134.42.62830.9597(20.1238,0)采样3111.816.3313.84(43.8523,0)采样4129.915.0811.97(44.2830,0)其中,x_e坐标表示,所述沥青样本对应的中转点的坐标。以上实验结果与以往生产经验数据相比较,所得实验结果能够满足生产要求。请参阅图6,是本发明较佳实施例提供的图1所示的沥青数据处理装置110的功能模块示意图。本实施例中的沥青数据处理装置110的各个模块及单元用于执行上述方法实施例中的各个步骤。所述沥青数据处理装置110包括:第一获取模块1101、第二获取模块1102、第一拟合模块1103、第一计算模块1104、第二拟合模块1105、第二计算模块1106、第三计算模块1107、第四计算模块1108以及得到模块1109。所述第一获取模块1101,用于获取待测试沥青载荷与变形关系对应的多个离散点。所述第二获取模块1102,用于从所述载荷与变形关系对应的多个离散点中获取极值点。所述第一拟合模块1103,用于根据所述多个离散点拟合得到回归函数。所述第一计算模块1104,用于根据所述回归函数计算得到平衡点。所述第二拟合模块1105,用于根据所述平衡点与所述极值点之间的离散点拟合得到拟合直线。所述第二计算模块1106,用于根据所述拟合直线计算得到中转点,所述中转点为所述拟合直线与所述载荷与变形关系曲线对应的自变量轴的交点。所述第三计算模块1107,用于计算所述回归函数、原点、极值点、平衡点、中转点形成的第一面积。所述第四计算模块1108,用于计算所述回归函数、平衡点、中转点、回归函数的目标终点形成的第二面积,所述目标终端为所述回归函数对应的待测试沥青断裂前的一指定点。所述得到模块1109,用于根据所述第一面积及第二面积得到所述待测试沥青的韧度数据。本实施例中,所述第一获取模块1101还用于将所述待测试沥青安装在拉伸试验机上进行实验,在指定时间及指定拉伸速度内拉伸沥青直至沥青丝断裂,并测得拉伸过程中所述待测试沥青的载荷与变形关系对应的多个离散点。本实施例中,所述第二拟合模块1105还用于根据所述平衡点与所述极值点之前的离散点拟合得到所述平衡点与所述极值点之间的离散点与所述拟合直线距离之和最小的拟合直线。本实施例中,所述第三计算模块1107包括:第一积分计算单元、第二积分计算单元及和计算单元。所述第一积分计算单元,用于计算所述回归函数在原点至所述平衡点区间的第一积分。所述第二积分计算单元,用于计算所述拟合直线在所述平衡点到所述中转点区间的第二积分。所述和计算单元,用于计算所述第一积分与所述第二积分的和得到所述第一面积。本实施例中,所述第四计算模块1108包括:第三积分计算单元和差计算单元。所述第三积分计算单元,用于计算所述回归函数在原点至所述目标终点区间的第三积分。所述差计算单元,用于计算所述第三积分与所述第一面积之差得到所述第二面积。关于本实施例的其它细节可以进一步地参考上述方法实施例中的描述,在此不再赘述。本发明实施例的沥青数据处理装置。通过获取的待测试沥青载荷与变形关系对应的多个离散点进行拟合得到可用于计算所述第一面积和第二面积的回归函数,可有效避免因人工剪裁估计计算方法造成的误差,也能够提高计算的效率。另外,通过所述平衡点和极值点得到拟合直线,再通过所述拟合直接得到所述中转点,可以得到所述第一面积对应的区域。在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
技术领域
的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。当前第1页12
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