压路机用具有报警功能的沥青路面压实度连续监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及路面压实度检测的技术领域，尤其是指一种压路机用具有报警功能的沥青路面压实度连续监测系统。


背景技术：

2.沥青路面施工工期较短、平整度好、行车舒适性好、行车噪音小，同时方便养护，因此沥青路面的适用范围很广，国内新建的高速公路大多也都采用沥青路面。在沥青路面建设施工过程中，压实是沥青路面施工过程中的最后一道工序，压实影响着沥青路面的压实度，而在压实的过程，压实度是严格控制的指标之一，对沥青路面施工质量、使用性能和使用寿命有重要影响，在一定程度上决定了沥青路面的抗水损害能力、抗车辙能力和耐久性。因此，路面压实度的实时监测也引起了道路科研工作者的关注和重视。另外压路机在作业中需要频繁地前进、后退行驶作业，同时需要相关人员在其周围配合工作。但由于道路施工现场环境嘈杂，驾驶员和配合工作人员很难长时间集中注意力，压路机撞伤地面人员的事故已多次发生，所以研究压路机遇障报警系统变得非常重要。
3.沥青路面传统压实度检测方法有：灌砂法、钻芯取样法、核子密度仪法、无核密度仪法等，但是它们都存在某些不足之处。例如利用灌砂法和钻芯取样法进行压实度的测定时，随机性大并且检测的结果具有滞后性，无法实时得到准确的压实度测量结果。核子密度仪法利用同位素放射原理设计，对人体是有害的，并且核子密度仪价格非常昂贵，不适合大量普及以及不能及时指导施工。
4.因此，只有运用基于测试技术、计算机技术、gps全球定位技术及自动控制技术的现代化压实控制技术，开发新的压实度实时监测方法，建立一套能够与之相匹配的监测系统，才能弥补传统压实度检测方法的诸多不足，实现施工过程中对路面质量的快速无损连续实时检测。并且具有遇障报警功能，可以减少施工过程中危险的发生。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种压路机用具有报警功能的沥青路面压实度连续监测系统，能够在遇到障碍物之前提前报警，并且连续检测沥青路面的温度和压实度，使检测结果更具有准确性和实时性，从而更好地指导施工。
6.为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：压路机用具有报警功能的沥青路面压实度连续监测系统，包括加速度采集模块、温度采集模块、gps定位模块、光电测距模块、声光语音报警模块、数据接收与处理模块、信号无线传输模块和显示模块；所述加速度采集模块安装在压路机的振动钢轮的轮轴上，并与数据接收与处理模块的数据输入端相连接，用于实时测量振动钢轮的振动加速度；所述温度采集模块安装在压路机的振动钢轮的轮轴上，并与数据接收与处理模块的数据输入端相连接，用于实时测量地面沥青温度；所述gps定位模块集成在数据接收与处理模块中，用于实时获取压路机的位置信息；所述光电测距模块安装在压路机上，并与数据接收与处理模块的数据输入端相连接，用于实时测量
压路机与障碍物之间的距离；所述声光语音报警模块安装在压路机的的驾驶室内，并与显示模块相连接；所述数据接收与处理模块、信号无线传输模块和显示模块分别安装在压路机的的驾驶室内，所述数据接收与处理模块的数据输出端与显示模块相连接，将处理好的数据传输给显示模块展示出来，所述信号无线传输模块与显示模块相连接，用于将显示模块接收到的数据远程传输，从而实现多用户对数据的共享。
7.进一步，还包括一个能够输出220v ac电压的电源转换器，所述数据接收与处理模块、信号无线传输模块和显示模块分别与电源转换器相连接，所述电源转换器连接压路机的车载点烟器。
8.进一步，所述加速度采集模块包括磁力基座及安装在磁力基座上的加速度传感器，所述磁力基座分别安装在压路机的振动钢轮两侧的轮轴上，所述加速度传感器与数据接收与处理模块的数据输入端相连接。
9.进一步，所述加速度传感器选用1a111e压电式加速度传感器。
10.进一步，所述温度采集模块采用温度传感器，所述温度传感器分别安装在压路机的振动轮两侧的轮轴上。
11.进一步，所述温度传感器选用rayciea红外温度传感器。
12.进一步，所述gps定位模块为gps接收机。
13.进一步，所述光电测距模块采用多个光电式距离检测传感器，多个光电式距离检测传感器呈放射状分布，分别放置在压路机的机头和机尾处，构成一个半圆平面。
14.进一步，所述声光语音报警模块包括用于提醒压路机前进方向上人员注意的声光报警器和用于提醒压路机后退方向上人员注意的语音报警器，所述声光报警器和语音报警器分别与显示模块相连接。
15.进一步，所述数据接收与处理模块为数据采集仪，所述数据采集仪选用型号为dh5902n坚固型数据采集分析系统。
16.进一步，所述信号无线传输模块为4g无线vpn路由器ir900。
17.进一步，所述显示模块为一台笔记本计算机。
18.本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
19.当压路机在振动碾压作业时，不仅可以在遇到障碍物时及时的报警，降低危险，而且还可以对沥青路面压实度进行实时监测，节约了大量的时间和人力。而且本实用新型系统的整体结构布局简单可靠、集成度和智能化程度高，具有很高的实用价值和市场推广价值，值得推广。
附图说明
20.图1是实施例的系统架构图。
21.图2是实施例的系统各部件的连接示意图。
具体实施方式
22.下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
23.如图1和图2所示，本实施例所提供的压路机用具有报警功能的沥青路面压实度连
续监测系统，包括加速度采集模块1、温度采集模块2、gps定位模块3、光电测距模块4、声光语音报警模块5、数据接收与处理模块6、信号无线传输模块7和显示模块8。
24.所述加速度采集模块1包括磁力基座(图中未画出)及安装在磁力基座上的加速度传感器9，所述磁力基座分别安装在压路机的振动钢轮两侧的轮轴上，所述加速度传感器9选用1a111e压电式加速度传感器，并通过信号线与数据接收与处理模块6的数据输入端相连接，实时测量振动轮的振动加速度。
25.所述温度采集模块2采用温度传感器10，所述温度传感器10选用rayciea红外温度传感器，分别安装在压路机的振动轮两侧的轮轴上，将红外线方面朝向地面，并且通过信号线与数据接收与处理模块6的数据输入端相连接，对地面沥青温度进行实时测量。
26.所述gps定位模块3为gps接收机，用户本身位置放置一台gps接受机，并且以地球的中心作为其计算位置信息的对照点，以此实现对用户位置信息的定位，gps接收机集成在数据接收与处理模块6中，实时获取压路机的位置和速度信息。
27.所述光电测距模块4采用20个光电式距离检测传感器13，20个光电式距离检测传感器13呈放射状分布，分别放置在压路机的机头和机尾处，构成一个半圆平面。光电式距离检测传感器13通过信号线与数据接收与处理模块6连接起来。每个光电式距离检测传感器13发出的圆锥形光束的扩散角为9
°
，20个光束呈半圆形并排分布覆盖了角度为180
°
的一个扇形区域，区域的髙度为单个圆锥形光束的高度。用光电式距离检测传感器13实时测量压路机与障碍物之间的距离。
28.显示模块8为一台笔记本计算机，放置在驾驶室内，分别与声光语音报警模块5和数据接收与处理模块6连接，实时显示加速度、温度、碾压轨迹、行驶速度、障碍物距离和压实度数据等信息。并且根据与障碍物之间的距离和行驶速度数据，通过相应算法对声光语音报警模块5进行控制。声光语音报警模块5包括声光报警器14和语音报警器12，固定在驾驶室内，通过信号线与显示模块8连接，工作时声光报警器14根据计算机的指令发出啸叫报警声音和红色闪光报警，提醒压路机前进方向上的人员注意，语音报警器12根据计算机的指令信号发出语音提示如“倒车请注意”等语音信号，提醒压路机后退方向上的人员注意。所述数据接收与处理模块6为数据采集仪，放置在驾驶室内，所示数据采集仪选用型号为dh5902n坚固型数据采集分析系统，其信号输入端：光电式距离检测传感器13、温度传感器10和加速度传感器9通过信号线与数据采集仪输入端连接，数据采集仪对信号进行处理，输出端与计算机连接，将处理好的数据传输给计算机，并且通过计算机屏幕展示出来。信号无线传输模块7选用北京映翰通公司的新一代4g无线vpn路由器ir900，放置在驾驶室内，将计算机接收到的数据远程传输至控制室内的vpn服务器，从而实现多用户对数据的共享。数据采集仪、计算机和4g无线vpn路由器ir900还连接有一个能够输出220vac电压的电源转换器11，所述电源转换器11连接车载点烟器。
29.工作中，加速度传感器9实时测量振动钢轮的振动加速度，根据压实度指标与加速度之间的关系，推算得到实时的路面压实度，展示在计算机屏幕上。温度传感器10对沥青路面温度进行实时测量，最后将温度数据实时展示在计算机屏幕上。光电式距离检测传感器13采用光电脉冲测距技术检测障碍物的距离，并把检测的结果转换成数字信号通过信号线，传递给数据采集仪，从而实时对障碍物与压路机之间的距离进行测量。集成在数据采集仪中的gps接收机实时获取压路机的位置和速度信息。两者得到的数据传输到计算机中，计
算机基于两者数据，通过相应的算法对声光语音报警模块5进行控制，从而实现实时遇障报警。数据采集仪对数据实时采集，并经过千兆以太网线传输给计算机，在压路机上可实时观看振动数据，然后通过多客户端设置，把数据传输给4g无线vpn路由器ir900并远程传输至控制室内的vpn服务器，实时显示采集到的数据，以此方式可以实现多用户的数据实时共享。
30.上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。