本发明涉及路面养护技术领域,特别涉及一种路面综合整治系统及方法。
背景技术:
随着我国经济的飞速发展,城市道路交通和汽车载重量逐年增加,路面结构损坏日渐严重,市区内越来越多的旧水泥混凝土路面出现不同程度的病害。这不仅影响路面的使用年限和城市的美观,严重的还造成交通堵塞。加之城市规模的不断扩大与人口的急剧增加,使许多原有道路的规划等级和功能发生了较大变化,老路面已经不能适应城市发展的需要,迫切希望对旧有混凝土路面进行综合整治。整治严重病害混凝土路面的传统方法是全部挖除重建。其缺点是:不能有效地利用旧有路面;所需的资金多,工期长;对交通干扰严重,不利于地下管线的保护。并且,在每次对旧有混凝土路面进行整治修复时,首先要进行现有路面历史数据的查询,以对现有路面的病害做出有效评估,以给出具体有效的整治修复方案。
因此,亟待有一种路面综合整治系统用于对现有路面的损坏程度进行实时监测和报修处理,以有效避免现有可用路面发展至严重病害阶段,而不得不选择全部挖除重建。
技术实现要素:
本发明的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种路面综合整治系统,其能够对现有路面状况进行实时有效监测并及时做出报修处理,避免现有路面发展至严重病害阶段,降低路面综合整治的费用,延长现有路面的使用寿命。
本发明还有一个目的是提供一种路面综合整治方法。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种路面综合整治系统,包括:
数据库,其用于存储现有路面的历史数据、损坏分类数据和损坏级别数据;
数据采集模块,其用于现场采集或录入检测数据并无线传输至服务器的分析模块;
定位模块,其用于实时采集与所述检测数据对应的路面损坏部位相对应的定位数据,并将定位数据与所述检测数据逐条对应传输至服务器的分析模块;
分析模块,其用于实时接收所述检测数据和与其对应的定位数据,并对现有路面的损坏种类和损坏级别进行鉴定,具体方法为:
s1、将所述检测数据与所述数据库内所述损坏分类数据进行分析比对,获得检测数据对应的损坏种类;
s2、根据定位数据自所述数据库调取与其对应的现有路面的历史数据,将所述检测数据与所述历史数据进行比对,获得比对结果,将比对结果与所述损坏种类对应的损坏级别数据进行比较,获得损坏种类对应的损坏级别,并将所述损坏种类、所述损坏级别和与其对应的定位数据实时发送至报修模块;
报修模块,其用于实时接收所述损坏种类、所述损坏级别和与其对应的定位数据,并以定位数据相关的现有路面100-150m长度为一个报修单位,在报修模块上进行实时显示;
其中,若所述检测数据中现有路面的一个所述报修单位上的所有损坏处超过5处,且其中超过50%的所有损坏处被判定为中度损坏级别或者重度损坏级别,则所述报修模块启动整治修复程序。
优选的是,所述现有路面的历史数据包括现有路面的分布方位、宽度、车道分布数量、铺设厚度、结构层铺设数据、原有检测数据和相对应的整治修复数据。
优选的是,所述损坏种类包括裂缝、竖向位移和表层损坏。
优选的是,所述损坏级别数据按照损坏种类包括:
轻度裂缝,缝隙边缘物碎裂或错台的宽度小于3mm的裂缝;中等裂缝,缝隙边缘中待碎裂或错台小于10mm,且缝隙宽度小于15mm;重度裂隙,缝隙边缘严重碎裂或错台大于10mm,且缝隙宽度大于15mm;
轻度竖向位移,裂纹出现在缝或距离自由边20cm范围内,缝未发生碎裂;中度竖向位移,裂纹出现在缝或距离自由边80cm范围内,受影响区内缝出现轻度裂隙或中等裂隙,受影响区与其周围不受影响区之间的最大高度差小于3cm;重度竖向位移,裂纹出现在缝或距离自由边200cm范围内,受影响区内缝出现严重碎裂,材料缺失,受影响区与其周围不受影响区之间的最大高度差大于5cm;
轻度表层损坏,路面板被轻度裂隙分割成1-3块,且总损坏面积不超过0.3m2;中度表层损坏,路面板被中等裂缝分割成3-4块,且总损坏面积为0.3-1m2;重度表层损坏,路面板被中等裂缝分割成大于5块,且总损坏面积超过1m2。
优选的是,数据采集模块每间隔15-30天进行一次所述检测数据的现场采集或录入。
优选的是,按照损坏的路面深度还将所述损坏种类统一分为:
一级损坏深度,其为损坏深度小于路面构造深度的1/12的损坏种类;
二级损坏深度,其为损坏深度为路面构造深度的1/12-2/5的损坏种类;
三级损坏深度,其为损坏深度大于路面构造深度的2/5的损坏种类;
当一个报修单元中所有损坏处均没有被判定为重度裂缝、重度竖向位移或重度竖向位移的损害种类,但是超过50%的所有损坏处的损坏的路面深度达到二级损坏深度时,则所述报修模块启动整治修复程序。
优选的是,当所述定位模块被启动时刻,向所述服务器的分析模块传输一次定位数据,之后沿现有路面的延伸方向,每间隔30-50m向分析模块发送一次基准定位数据,以获取实时的所述报修单元。
优选的是,定位模块检测到所述数据检测模块在同一检测位置下停留超过2min时做第n次定位数据采集,并将定位数据实时传输至服务器的分析模块,之后每间隔1min做一次定位数据比对,直至当前定位数据与前一时刻定位数据不同时向所述服务器的分析模块发送第n+1次定位数据;
所述分析模块将在第n次定位数据和第n+1次定位数据之间获得所述检测数据与第n次定位数据进行绑定并进行现有路面的损坏种类和损坏级别的鉴定;
所述分析模块将在第n+1次定位数据和第n+2次定位数据之间获得所述检测数据与第n+1次定位数据进行绑定并进行现有路面的损坏种类和损坏级别的鉴定;
依次类推。
一种应用如上述的路面综合整治系统的路面整治方法,包括以下步骤;
将现有路面的历史数据、损坏分类数据和损坏级别数据存储入数据库;
数据采集模块现场采集或录入检测数据并无线传输至服务器的分析模块;
定位模块实时采集与所述检测数据对应的路面损坏部位相对应的定位数据,并将定位数据与所述检测数据逐条对应传输至服务器的分析模块;
分析模块实时接收所述检测数据和与其对应的定位数据,并对现有路面的损坏种类和损坏级别进行鉴定,具体方法为:
s1、将所述检测数据与所述数据库内所述损坏分类数据进行分析比对,获得检测数据对应的损坏种类;
s2、根据定位数据自所述数据库调取与其对应的现有路面的历史数据,将所述检测数据与所述历史数据进行比对,获得比对结果,将比对结果与所述损坏种类对应的损坏级别数据进行比较,获得损坏种类对应的损坏级别,并将所述损坏种类、所述损坏级别和与其对应的定位数据实时发送至报修模块;
报修模块实时接收所述损坏种类、所述损坏级别和与其对应的定位数据,并以定位数据相关的现有路面100-150m长度为一个报修单位,在报修模块上进行实时显示;
其中,若所述检测数据中现有路面的一个所述报修单位上的所有损坏处超过5处,且其中超过50%的所有损坏处被判定为中度损坏级别或者重度损坏级别,则所述报修模块启动整治修复程序。
优选的是,所述现有路面的历史数据包括现有路面的分布方位、宽度、车道分布数量、铺设厚度、结构层铺设数据、原有检测数据和相对应的整治修复数据。
本发明至少包括以下有益效果:
定位模块实质是对所述数据采集模块进行实时定位,当进行现场检测时,实时获取数据采集模块的定位信息,不仅对所检测路面的具体位置进行定位,还对数据采集模块所检测的路面损坏处进行实时定位,在实际使用中,定位模块的定位误差为小于5m;并且,数据采集模块和定位模块上均设置有无线传输模块,与服务器的无线传输模块进行数据的无线传输;
报修模块将现有路面划分为多个报修单位,以方便对实时检测的现有路面状况进行精确评估,并做出是否需要报修的判断,有利于后续的整治修复程序的开展,基本不会影响现有路面交通状态;
本发明提供的路面综合整治系统能够对现有路面状况进行实时有效监测并及时做出报修处理,避免现有路面发展至严重病害阶段,降低路面综合整治的费用,延长现有路面的使用寿命。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
本发明提供一种路面综合整治系统,包括:
数据库,其用于存储现有路面的历史数据、损坏分类数据和损坏级别数据;
数据采集模块,其用于现场采集或录入检测数据并无线传输至服务器的分析模块;
定位模块,其用于实时采集与所述检测数据对应的路面损坏部位相对应的定位数据,并将定位数据与所述检测数据逐条对应传输至服务器的分析模块;定位模块实质是对所述数据采集模块进行实时定位,当进行现场检测时,实时获取数据采集模块的定位信息,不仅对所检测路面的具体位置进行定位,还对数据采集模块所检测的路面损坏处进行实时定位,在实际使用中,定位模块的定位误差为小于5m;并且,数据采集模块和定位模块上均设置有无线传输模块,与服务器的无线传输模块进行数据的无线传输;
分析模块,其用于实时接收所述检测数据和与其对应的定位数据,并对现有路面的损坏种类和损坏级别进行鉴定,具体方法为:
s1、将所述检测数据与所述数据库内所述损坏分类数据进行分析比对,获得检测数据对应的损坏种类;
s2、根据定位数据自所述数据库调取与其对应的现有路面的历史数据,将所述检测数据与所述历史数据进行比对,获得比对结果,将比对结果与所述损坏种类对应的损坏级别数据进行比较,获得损坏种类对应的损坏级别,并将所述损坏种类、所述损坏级别和与其对应的定位数据实时发送至报修模块;
报修模块,其用于实时接收所述损坏种类、所述损坏级别和与其对应的定位数据,并以定位数据相关的现有路面100-150m长度为一个报修单位,在报修模块上进行实时显示;
其中,若所述检测数据中现有路面的一个所述报修单位上的所有损坏处超过5处,且其中超过50%的所有损坏处被判定为中度损坏级别或者重度损坏级别,则所述报修模块启动整治修复程序。报修模块将现有路面划分为多个报修单位,以方便对实时检测的现有路面状况进行精确评估,并作出是否需要报修的判断,有利于后续的整治修复程序的开展,基本不会影响现有路面交通状态。
在上述方案中,本发明提供的路面综合整治系统能够对现有路面状况进行实时有效监测并及时做出报修处理,避免现有路面发展至严重病害阶段,降低路面综合整治的费用,延长现有路面的使用寿命。
路面综合整治系统中,所述现有路面的历史数据包括现有路面的分布方位、宽度、车道分布数量、铺设厚度、结构层铺设数据、原有检测数据和相对应的整治修复数据。
路面综合整治系统中,所述损坏种类包括裂缝、竖向位移和表层损坏。
路面综合整治系统中,所述损坏级别数据按照损坏种类包括:
轻度裂缝,缝隙边缘物碎裂或错台的宽度小于3mm的裂缝;中等裂缝,缝隙边缘中待碎裂或错台小于10mm,且缝隙宽度小于15mm;重度裂隙,缝隙边缘严重碎裂或错台大于10mm,且缝隙宽度大于15mm;
轻度竖向位移,裂纹出现在缝或距离自由边20cm范围内,缝未发生碎裂;中度竖向位移,裂纹出现在缝或距离自由边80cm范围内,受影响区内缝出现轻度裂隙或中等裂隙,受影响区与其周围不受影响区之间的最大高度差小于3cm;重度竖向位移,裂纹出现在缝或距离自由边200cm范围内,受影响区内缝出现严重碎裂,材料缺失,受影响区与其周围不受影响区之间的最大高度差大于5cm;
轻度表层损坏,路面板被轻度裂隙分割成1-3块,且总损坏面积不超过0.3m2;中度表层损坏,路面板被中等裂缝分割成3-4块,且总损坏面积为0.3-1m2;重度表层损坏,路面板被中等裂缝分割成大于5块,且总损坏面积超过1m2。分析模块采用关键字和数值范围比对的方式,对检测数据进行分析对比,获得准确的损坏种类,并通过报修模块判定是否需要启动整治修复程序。整治修复程序即为人工和机械相结合的路面维护工程。
路面综合整治系统中,数据采集模块每间隔15-30天进行一次所述检测数据的现场采集或录入。实时检测路面状况,避免路面出现严重病害。
路面综合整治系统中,按照损坏的路面深度还将所述损坏种类统一分为:
一级损坏深度,其为损坏深度小于路面构造深度的1/12的损坏种类;
二级损坏深度,其为损坏深度为路面构造深度的1/12-2/5的损坏种类;
三级损坏深度,其为损坏深度大于路面构造深度的2/5的损坏种类;
当一个报修单元中所有损坏处均没有被判定为重度裂缝、重度竖向位移或重度竖向位移的损害种类,但是超过50%的所有损坏处的损坏的路面深度达到二级损坏深度时,则所述报修模块启动整治修复程序。
路面综合整治系统中,当所述定位模块被启动时刻,向所述服务器的分析模块传输一次定位数据,之后沿现有路面的延伸方向,每间隔30-50m向分析模块发送一次基准定位数据,以获取实时的所述报修单元。每次进行数据检测时,随机确定定位起点,因此,每次报修单元的具体定位数据也不同,可以有效的将随机产生的损害处纳入不同的随机报修单元中进行整治修复,避免少数中度损害或者重度损害级别的损坏处分散在相邻的两个报修单元中而得不到及时的整治修复程序,查漏补缺,做到对路面病害的有效整治。
路面综合整治系统中,定位模块检测到所述数据检测模块在同一检测位置下停留超过2min时做第n次定位数据采集,并将定位数据实时传输至服务器的分析模块,之后每间隔1min做一次定位数据比对,直至当前定位数据与前一时刻定位数据不同时向所述服务器的分析模块发送第n+1次定位数据;
所述分析模块将在第n次定位数据和第n+1次定位数据之间获得所述检测数据与第n次定位数据进行绑定并进行现有路面的损坏种类和损坏级别的鉴定;
所述分析模块将在第n+1次定位数据和第n+2次定位数据之间获得所述检测数据与第n+1次定位数据进行绑定并进行现有路面的损坏种类和损坏级别的鉴定;
依次类推。
以保证将定位数据与检测数据进行有效匹配,给后续整治修复程序提供有效的数据参考。
一种应用如上述的路面综合整治系统的路面整治方法,包括以下步骤;
将现有路面的历史数据、损坏分类数据和损坏级别数据存储入数据库;
数据采集模块现场采集或录入检测数据并无线传输至服务器的分析模块;
定位模块实时采集与所述检测数据对应的路面损坏部位相对应的定位数据,并将定位数据与所述检测数据逐条对应传输至服务器的分析模块;
分析模块实时接收所述检测数据和与其对应的定位数据,并对现有路面的损坏种类和损坏级别进行鉴定,具体方法为:
s1、将所述检测数据与所述数据库内所述损坏分类数据进行分析比对,获得检测数据对应的损坏种类;
s2、根据定位数据自所述数据库调取与其对应的现有路面的历史数据,将所述检测数据与所述历史数据进行比对,获得比对结果,将比对结果与所述损坏种类对应的损坏级别数据进行比较,获得损坏种类对应的损坏级别,并将所述损坏种类、所述损坏级别和与其对应的定位数据实时发送至报修模块;
报修模块实时接收所述损坏种类、所述损坏级别和与其对应的定位数据,并以定位数据相关的现有路面100-150m长度为一个报修单位,在报修模块上进行实时显示;
其中,若所述检测数据中现有路面的一个所述报修单位上的所有损坏处超过5处,且其中超过50%的所有损坏处被判定为中度损坏级别或者重度损坏级别,则所述报修模块启动整治修复程序。
路面整治方法中,所述现有路面的历史数据包括现有路面的分布方位、宽度、车道分布数量、铺设厚度、结构层铺设数据、原有检测数据和相对应的整治修复数据。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离说明书及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。