一种沥青混合料摊铺碾压信息监测的联动系统的制作方法

1.本实用新型涉及路面摊铺碾压领域，尤其涉及一种沥青混合料摊铺碾压信息监测的联动系统。


背景技术：

2.低温环境下沥青路面摊铺碾压作业时，传统的沥青路面摊铺碾压温度测量主要通过现场人员手持玻璃温度计进行测量，测量时间长，碾压遍数需要人工记录，导致记录的频率可能不满足实际施工要求，降低了低温环境的摊铺碾压效率，最终影响了沥青路面的摊铺碾压质量。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例提供了一种沥青混合料摊铺碾压信息监测的联动系统，用于实现摊铺机、碾压机和服务器协同工作，减少低温环境沥青路面施工过程中设备更换环节浪费时间，确在保低温环境下的有效摊铺碾压时间内完成摊铺碾压工作。
4.本实用新型第一方面提供一种沥青混合料摊铺碾压信息监测的联动系统，可以包括：
5.摊铺机、碾压机和服务器；
6.所述摊铺机，用于监测获取所述摊铺机进行摊铺工作的摊铺信息，以及向所述服务器发送所述摊铺信息，所述摊铺信息包括摊铺温度、摊铺速度、摊铺遍数、摊铺面积和摊铺厚度；
7.所述服务器，用于接收所述摊铺机发送的摊铺信息；在所述摊铺信息满足摊铺预设条件的情况下，控制所述碾压机进行碾压工作。
8.可选的，所述碾压机，用于监测获取所述碾压机进行碾压工作的碾压信息，以及向所述服务器发送所述碾压信息，所述碾压信息包括碾压温度、碾压速度、碾压遍数、碾压面积和碾压厚度。
9.可选的，所述碾压机包括：钢轮压路机、轮胎压路机和振动压路机；
10.所述服务器，具体用于在所述摊铺信息满足摊铺预设条件的情况下，控制所述钢轮压路机进行压路工作；在所述钢轮压路机的第一压路信息满足第一预设压路条件的情况下，控制所述轮胎压路机进行压路工作；在所述轮胎压路机的第二压路信息满足第二预设压路条件的情况下，控制所述振动压路机进行压路工作。
11.可选的，所述摊铺机和所述碾压机均包括：温度传感器、显示屏、电源箱、定位接收设备、车载平板电脑、用户识别sim卡、无线通信配件；
12.所述电源箱，用于提供电源；
13.所述温度传感器，用于监测所述摊铺机的摊铺温度或所述碾压机的碾压温度；
14.所述定位接收设备，用于测量所述摊铺机的摊铺速度、摊铺遍数和摊铺面积，或测量所述碾压机的碾压速度、碾压遍数和碾压面积；
15.所述厚度传感器，用于测量所述摊铺机的摊铺厚度，或所述碾压机的碾压厚度；
16.所述显示屏，用于显示摊铺信息或碾压信息，所述摊铺信息包括所述摊铺温度、所述摊铺速度、所述摊铺遍数、所述摊铺面积和所述摊铺厚度；所述碾压信息包括所述碾压温度、所述碾压速度、所述碾压遍数、所述碾压面积和所述碾压厚度；
17.所述sim卡，用于标识所述摊铺机或所述碾压机；
18.所述车载平板电脑，用于保存所述摊铺信息或所述碾压信息；
19.所述无线通信器件，用于向所述服务器发送所述摊铺信息或所述碾压信息。
20.可选的，所述红外温度传感器的数量为多个，分别固定于所述摊铺机或所述碾压机的踏板上。
21.可选的，所述定位接收设备安装在所述摊铺机或所述碾压机的顶部几何中心处。
22.可选的，所述显示屏安装在所述摊铺机或所述碾压机顶部的位置，屏幕朝向所述摊铺机和所述碾压机后侧。
23.可选的，所述电源箱放置在所述摊铺机或所述碾压机的驾驶员座位之后空余位置处。
24.可选的，所述车载平板电脑安装在所述摊铺机或所述碾压机的驾驶室控制台空余处。
25.可选的，所述sim卡、无线通信配件安装在主控盒内部。
26.从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例具有以下优点：
27.在本实用新型实施例中，沥青混合料摊铺碾压信息监测的联动系统可以包括：摊铺机、碾压机和服务器；所述摊铺机，用于监测获取所述摊铺机进行摊铺工作的摊铺信息，以及向所述服务器发送所述摊铺信息，所述摊铺信息包括摊铺温度、摊铺速度、摊铺遍数、摊铺面积和摊铺厚度；所述服务器，用于接收所述摊铺机发送的摊铺信息；在所述摊铺信息满足摊铺预设条件的情况下，控制所述碾压机进行碾压工作。实现摊铺机、碾压机和服务器协同工作，减少低温环境沥青路面施工过程中设备更换环节浪费时间，确在保低温环境下的有效摊铺碾压时间内完成摊铺碾压。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，还可以根据这些附图获得其它的附图。
29.图1为本实用新型实施例中沥青混合料摊铺碾压信息监测的联动系统的一个示意图；
30.图2为本实用新型实施例中摊铺机的一个示意图；
31.图3为本实用新型实施例中碾压机的一个示意图；
32.图4为本实用新型实施例中摊铺机的型材上设有温度传感器的一个示意图；
33.图5为本实用新型实施例中根据定位接收设备获取的坐标位置建立的一个项目线形示意图；
34.图6为本实用新型实施例中架设定位参考基站的一个示意图；
35.图7为本实用新型实施例中联动系统的另一个示意图；
36.图8为为本实用新型实施例中联动系统的另一个示意图。
具体实施方式
37.本实用新型实施例提供了一种沥青混合料摊铺碾压信息监测的联动系统，用于实现摊铺机、碾压机和服务器协同工作，减少低温环境沥青路面施工过程中设备更换环节浪费时间，确在保低温环境下的有效摊铺碾压时间内完成摊铺碾压工作。
38.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
39.为了有效控制低温环境现场摊铺碾压质量，完成低温环境有效时间内摊铺碾压工作，必须确保摊铺机、碾压机协同工作，实现的各个环节的无缝对接。将现代计算机通信技术、互联网技术等新兴的科学技术与传统道路工程施工相结合，采用软硬件结合的方式实现远程监控，实现沥青路面施工质量动态控制，是近年来国内外学者研究的重点内容。其中，胶轮压实遍数、钢轮振动压实遍数、总压实遍数、摊铺碾压温度等参数是保证低温环境沥青路面设备协同运行的关键指标。其原理是在各路面摊铺机、碾压机上配置有机载数据采集功能，施工过程中现场数据中心将各摊铺机、碾压机上的卫星定位数据采集后，通过现场网络中心提交各摊铺机、碾压机的行驶路径至远程数据中心(可以理解为服务器)进行数据处理，在服务器上的配套软件将数据处理结果形成相应沥青路面压实报告后，将压实报告传至各摊铺机、碾压机上的监控模块，实现低温环境摊铺碾压设备协同工作，减少低温环境沥青路面施工过程中设备更换环节浪费时间，确在保低温环境下的有效摊铺碾压时间内完成摊铺碾压工作。
40.为此，针对低温沥青路面施工有效时间紧张的情况，围绕着低温环境沥青路面的摊铺碾压工艺环节，本实用新型的目的是提供一种低温环境沥青混合料摊铺碾压信息监测的联动系统。如图1所示，为本实用新型实施例中沥青混合料摊铺碾压信息监测的联动系统的一个示意图，可以包括：
41.摊铺机10、碾压机20和服务器30；
42.摊铺机10，用于监测获取摊铺机10进行摊铺工作的摊铺信息，以及向服务器30发送所述摊铺信息，所述摊铺信息包括摊铺温度、摊铺速度、摊铺遍数、摊铺面积和摊铺厚度；
43.服务器30，用于接收摊铺机10发送的摊铺信息；在所述摊铺信息满足摊铺预设条件的情况下，控制碾压机20进行碾压工作。
44.在本实用新型实施例中，可以实现摊铺机10、碾压机20和服务器30协同工作，减少低温环境沥青路面施工过程中设备更换环节浪费时间，确在保低温环境下的有效摊铺碾压时间内完成摊铺碾压工作。
45.可选的，碾压机20，用于监测获取碾压机20进行碾压工作的碾压信息，以及向服务器30发送所述碾压信息，所述碾压信息包括碾压温度、碾压速度、碾压遍数、碾压面积和碾压厚度。
46.可选的，碾压机20包括：钢轮压路机、轮胎压路机和振动压路机；
47.服务器30，具体用于在所述摊铺信息满足摊铺预设条件的情况下，控制所述钢轮
压路机进行压路工作；在所述钢轮压路机的第一压路信息满足第一预设压路条件的情况下，控制所述轮胎压路机进行压路工作；在所述轮胎压路机的第二压路信息满足第二预设压路条件的情况下，控制所述振动压路机进行压路工作。
48.可以理解的是，所述设备协同工作是当摊铺机10的摊铺面积和摊铺温度等参数到达对应设定值后，服务器30控制钢轮压路机开始碾压，当钢轮压路机的碾压次数和碾压温度等参数达到对应设定值后，服务器30控制轮胎压路机开始工作，当轮胎压路机完成设定的工作后，振动压路机开始工作，当振动压路机完成设定的工作后结束摊铺碾压工作。
49.可选的，摊铺机10和碾压机20均包括：温度传感器、显示屏、电源箱、定位接收设备、车载平板电脑、用户识别(subscriber identity module，sim)卡、无线通信配件；
50.所述电源箱，用于提供电源；
51.所述温度传感器，用于监测摊铺机10的摊铺温度或碾压机20的碾压温度；
52.所述定位接收设备，用于测量摊铺机10的摊铺速度、摊铺遍数和摊铺面积，或测量碾压机20的碾压速度、碾压遍数和碾压面积；
53.所述厚度传感器，用于测量摊铺机10的摊铺厚度，或碾压机20的碾压厚度；
54.所述显示屏，用于显示摊铺信息或碾压信息，所述摊铺信息包括所述摊铺温度、所述摊铺速度、所述摊铺遍数、所述摊铺面积和所述摊铺厚度；所述碾压信息包括所述碾压温度、所述碾压速度、所述碾压遍数、所述碾压面积和所述碾压厚度；
55.所述sim卡，用于标识摊铺机10或碾压机20；
56.所述车载平板电脑，用于保存所述摊铺信息或所述碾压信息；
57.所述无线通信器件，用于向服务器30发送所述摊铺信息或所述碾压信息。
58.如图2所示，为本实用新型实施例中摊铺机10的一个示意图。摊铺机10可以包括：温度传感器101、显示屏102、电源箱103、定位接收设备104、车载平板电脑105、sim卡106、无线通信配件107。
59.如图3所示，为本实用新型实施例中碾压机20的一个示意图。碾压机20可以包括：温度传感器201、显示屏202、电源箱203、定位接收设备204、车载平板电脑205、sim卡206、无线通信配件207。
60.可选的，温度传感器101或温度传感器201包括红外温度传感器；
61.显示屏102或显示屏202包括发光二极管(light-emitting diode，led)显示屏；
62.定位接收设备104或定位接收设备204包括全球导航卫星系统(global navigation satellite system，gnss)定位接收设备；
63.无线通信配件107或无线通信配件207包括无线保真(wireless fidelity，wifi)无线通信模块、配套天线及配件。
64.可以理解的是，摊铺机10和碾压机20均可以包括：红外温度传感器、led显示屏、电源箱、高精度gnss定位接收设备、车载平板电脑、sim卡、wifi无线通信模块、配套天线及配件等。通过红外温度传感器可以监测摊铺机10和碾压机20的摊铺温度和碾压温度；高精度gnss定位接收设备可对现场摊铺速度和碾压速度、摊铺遍数和碾压遍数等进行测量；以led显示屏为载体确保现场人员第一时间知晓摊铺信息和碾压信息，通过车载平板电脑、sim卡、wifi无线通信模块、配套天线及配件将采集的摊铺信息和碾压信息存储于设计的独立数据库中，并向服务器30传输。采用智能装置、无线信号传输、大数据智能分析、实时监测等
手段实现设备智能化协同运行，当摊铺机10的摊铺温度、速度、面积等参数达到对应设定值后，大数据中心，即服务器30收集摊铺信息和碾压信息后指挥钢轮压路机、轮胎压路机、振动压路机开始协同工作，确保低温环境下在规定的碾压温度、速度、遍数、时间下完成摊铺碾压工作。
65.可选的的，摊铺机10的摊铺面积，可以通过摊铺机10的宽度和速度确定；摊铺机10的摊铺厚度，可以通过摊铺体积确定；
66.可选的的，碾压机20的碾压面积，可以通过碾压机20的宽度和速度确定；碾压机20的碾压厚度，可以通过碾压体积确定。
67.可选的，所述红外温度传感器的数量为多个，分别固定于摊铺机10或碾压机20的踏板上。
68.可选的，定位接收设备104安装在摊铺机10的顶部几何中心处，或，定位接收设备204安装在碾压机20的顶部几何中心处。示例性的，所述高精度gnss定位接收设备可以安装在摊铺机10或碾压机20的顶部几何中心处，采用北斗二代+gnss双三星八频gnss板卡，通过定位基站的差分信号，现场定位设备水平精度可达到(10
±
0.5
×
10-6
×
d)mm，可对现场摊铺速度和碾压速度、摊铺遍数和碾压遍数等参数的测量。
69.可选的，显示屏102安装在摊铺机10顶部的位置，屏幕朝向摊铺机10后侧，或，显示屏202安装在碾压机20顶部的位置，屏幕朝向碾压机20后侧。示例性的，所述led显示屏安装在摊铺机10和碾压机20顶部偏后侧的位置，屏幕朝向摊铺机10或碾压机20后侧，方便在摊铺机10或碾压机20外侧查看摊铺机10或碾压机20实时摊铺碾压速度及温度等参数，实时展示摊铺碾压温度、摊铺碾压遍数、摊铺碾压速度等数据。
70.可选的，所述电源箱放置在摊铺机10或碾压机20的驾驶员座位之后空余位置处。示例性的，所述电源箱放置在摊铺机10或碾压机20的驾驶室内部驾驶员身后空余位置处，方便驾驶人员操作屏幕，用于查看摊铺机10或碾压机20各个数据采集装置工作情况，对采集数据进行储存。
71.可选的，所述车载平板电脑安装在摊铺机10或碾压机20的驾驶室控制台空余处。示例性的，所述车载平板电脑安装在摊铺机10或碾压机20的驾驶室控制台空余处，方便驾驶人员操作屏幕，用于查看摊铺机10或碾压机20各个数据采集装置工作情况，对采集数据进行储存。
72.可选的，所述sim卡、无线通信配件安装在主控盒内部。示例性的，所述sim卡、wifi无线通信模块及配件都安装在主控盒内部，提供区域范围的无线网络与实时通信网络，实现多机械的测量数据共享。
73.可以理解的是，服务器30可以科学分析多个摊铺机10或碾压机20之间的关系并作出响应，是一种具有计算处理能力的设备、器械或者机器。
74.在本实用新型中，通过无线信号传输摊铺信息和碾压信息。服务器30可以通过大数据智能分析软件进行大数据智能分析。
75.可选的，所述红外温度传感器可获得沥青路面的摊铺温度和碾压温度，以及横向温度分布情况，生产加工一型材模具，固定于摊铺机10或碾压机20上，型材长度与摊铺机10或碾压机20的摊铺宽度、碾压宽度一致；型材上设有温度传感器安装孔，安装孔间隔为10cm，可进行红外温度传感器的安装位置的调整。示例性的，红外温度传感器共5个安装在
型材安装孔中，安装位置可进行调整选择确保安装位置分别对应摊铺机10或碾压机20的中缝、挂杆、边缘位置；5个红外温度传感器按照信号转换的次序进行编号，保证摊铺面积、温度等参数的准确测量传输。如图4所示，为本实用新型实施例中摊铺机10的型材上设有温度传感器的一个示意图。在该型材上设有型材伸缩装置108和温度传感器安装孔109，温度传感器安装孔109上可以安装温度传感器101，温度传感器101的个数为多个，例如温度传感器1011、温度传感器1012、温度传感器1013、温度传感器1014和温度传感器1015。需要说明的是，碾压机20的型材上设有温度传感器的，与图4类似中摊铺机10的类似，此处不再赘述。
76.可选的，关于所述gnss定位接收设备的实时差分定位(real-time kinematic，rtk)控制系统，在沥青路面施工现场建立定位基准站，在施工机具上安装流动站，定位基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站，实现厘米级的定位，满足了摊铺机10、碾压机20的轨迹定位。
77.可选的，服务器30、摊铺机10或碾压机20可以根据设计图纸、现场测量，对项目线形建模根据设计图纸中，项目线形的起终点坐标位置，并经过现场控制点的复测，建立项目的线形图。如图5所示，为本实用新型实施例中根据定位接收设备获取的坐标位置建立的一个项目线形示意图。
78.可选的，联动系统还可以包括定位参考基站40。例如：在摊铺或压路现场，可以架设定位参考基站40，与省测绘部门连续运行参考站(continuously operating reference stations，cors)网络联测统一坐标在项目经理部或者固定的地方，设立定位参考基站40，为安装在压实机械上的流动站提供送差分信号。同时为了保证定位参考基站40的坐标位置是准确的，一般需要和省测绘局的cors网络进行联测，确保坐标位置的正确性。如图6所示，为本实用新型实施例中架设定位参考基站的一个示意图。
79.所述定位参考基站有自组wifi网络，实现机械之间的通讯互联，数据交换共享。
80.可选的，通过在摊铺机10或碾压机20上加装红外传感器，进行路面温度的实时测量，并通过定位设备集成处理位置、温度的信息，将采集温度信息附上地理信息。
81.可以理解的是，采用智能装置、无线信号传输、大数据智能分析、实时监测等手段实现设备智能化协同运行，当摊铺机10的摊铺温度、速度、面积达到对应设定值后，大数据中心收集分析数据后指挥钢轮压路机、轮胎压路机、振动压路机开始协同工作。采用以上技术方案的有益效果是：确保低温环境下在规定的碾压温度、速度、遍数等参数下完成摊铺碾压工作。
82.可选的，在公路路基路面工程施工现场安装高精度的定位设备，建立施工现场的定位基站，对压实机械的行走轨迹进行测量，获得每个段落桩号的路面材料的压实遍数，对施工中存在的薄弱环节及时予以反馈。如图7所示，为本实用新型实施例中联动系统的另一个示意图。联动系统还可以包括定位参考基站40、移动终端50、电子计算机60和卫星70。其中，定位参考基站40和卫星70，都可以用来定位摊铺机10或碾压机20的位置，也可以用来传输摊铺机10或碾压机20与服务器之间的作业数据。其中，摊铺机10或碾压机20向服务器传输的作业数据，也可以通过移动终端50或电子计算机60显示。
83.可选的，现场可以自组wifi网络，实现机械之间的通讯互联，数据交换共享如图6、图7所示。数据还需要反馈给现场摊铺机10或碾压机20的压实机械操作手，而压实机械操作手不仅要观测到单机的状态，更要看到现场机群的整个作业数据。建立施工机群的无线
wifi局域网，实现多机械的测量数据共享。在沥青路面碾压遍数统计中，往往由多个机械共同完成一个周期，此环节需要利用计算机辅助系统，共享所有采集数据，并判断每个机械所实施操作到底为第几遍，为后期根据压实度倒推需要碾压遍数提供基础。
84.可选的，数据传输和智能摊铺碾压如图6、图7、图8所示。图8为为本实用新型实施例中联动系统的另一个示意图。通过摊铺机10的处理器1010在现场进行采集温度数据，通过摊铺机10的显示屏102可以显示采集的温度数据，经过数据处理之后，可以向服务器30发送摊铺机10的处理器1010处理后的数据。示例性的，利用安装在驾驶室内的互联反馈系统，让操作手了解到施工段落出现“漏压、超压”的具体位置，指导操作手进行操作，采用智能装置、无线信号传输、大数据智能分析、实时监测等手段实现设备智能化协同运行，当摊铺机10的摊铺温度、速度、面积达到对应设定值后，大数据中心收集分析数据后指挥钢轮压路机、轮胎压路机、振动压路机开始协同工作，确保低温环境下在规定的碾压温度、速度、遍数、时间下完成摊铺碾压工作。
85.可选的，通过个人计算机(personal computer，pc)电脑远程查看每个标段工地的施工状况，包括当天施工段落、投入机械数量等信息，实现无死角的质量巡查；可查阅任意桩号段落路基工程的压实质量，包括压实遍数、压实轨迹、完成压实遍数的时间、压实速度等信息，客观评价各标段的施工质量；利用系统软件对各段落的压实质量进行打分，按照最终产品的理念，科学客观地了解工程建设质量，并作阶段性的计划调整。
86.以上的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
87.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
88.在本实用新型所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
89.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
90.另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
91.所述集成的单元如果以软件功能单元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，本实用新型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全部或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)执行本实用新型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-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
92.以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。