用于基于电动马达驱动功率估计材料压实的系统和方法与流程

本专利申请涉及估计材料压实，更具体地，涉及通过将机械驱动功率与材料压实相关联来进行压实质量的机载确定。

背景技术：

1、沥青、土和其他土质材料的压实是路基、路面、地基、坝、跑道、填埋场衬砌等施工中的重要环节。压实可以提高土质材料的承载能力，提高其强度和抗破坏能力。在大多数施工过程中，在压实基材上进行进一步施工之前，必须在基材上进行一些质量保证压实测试。

2、存在许多已知的压实质量保证测试，例如走出测试(当具有尖端辊的压实机通过辊尖端支撑在基底材料上时发生走出)、针入度计测试和包括核密度测量的材料密度测试。虽然这些质量保证技术可以帮助确保基础材料的压实质量，但是他们仅检查压实区域的一小部分的压实质量，该压实区域通常是相对大的区域。因此，在基材上的另一个位置的质量保证测试表明材料已经被令人满意地压实之后，在一个区域中的不充分压实可能检测不到。此外，在压实过程完成之后等待要执行的质量保证测试所涉及的停机时间会增加效率低下并且显著增加建设项目的总成本。

3、已经努力避免与等待执行质量保证测试相关联的昂贵停机时间。例如，corcoran的美国专利第6,973,821号(下文中称为“corcoran”)设想使用机载生成的压实质量控制数据来生成压实质量保证数据。质量控制压实数据是基于量化压实器和基础材料之间的沉陷变形相互作用。相互作用可包括监测压实机的有效辊半径，或当压实机在基材上移动时传递或消耗的能量的量，或测量由压实机引起的车辙深度。

4、在一种情况下，corcoran通过测量与推进力有关的压缩能量来量化压实机和基材之间的沉陷变形相互作用。推进功率由压实机的液压流速和液压压力的乘积确定。corcoran指出，由于轴承、齿轮、液压流体等，优选考虑压实机的内部能量损失率。因此，corcoran包括附加的传感器数据和计算。此外，corcoran涉及特定的驱动系统，即液压驱动。

5、因此，仍然存在改善机载基材压实估计的机会，特别是在采用电动驱动系统的情况下。本文所述的示例性系统和方法旨在克服现有技术的一个或多个上述缺陷和/或其他问题。

技术实现思路

1、在一些实施例中，用于估计材料压实的方法可以包括基于多个机器类型中的每一个的总驱动马达电流和倾斜角来创建压实查找表。该方法可以包括接收与单个机器的总驱动马达电流相关的远程信息处理数据以及接收与该单个机器的倾斜角相关的远程信息处理数据。该方法还可包括接收单个机器的机器类型并选择对应于该单个机器类型的压实查找表。基于总驱动马达电流和倾斜角从选择的查找表中确定压实值。

2、根据一些方面，该方法还可包括接收单独机器的gps位置，并将压实值与单独机器的gps位置映射。在一些方面，该方法还可包括当压实值超过选定阈值时激活位于单个机器上的压实指示器。在一些方面，选择压实查找表还包括基于与单个机器类型相关联的参数值来选择压实查找表。在一些方面，与单个机器类型相关联的参数值包括轮胎压力。根据一些方面，根据经验导出压实查找表。

3、在一些实施例中，用于估计材料压实的系统可以包括位于单个机器上的一个或多个电流传感器、位于单个机器上的一个或多个倾斜角传感器、一个或多个处理器，以及其上存储有指令的一个或多个存储器设备。当执行这些指令时，这些指令致使这些处理器从该一个或多个电流传感器接收与该单个机器的总驱动马达电流相关的远程信息处理数据并且从该一个或多个倾斜角传感器接收与该单个机器的倾斜角相关的远程信息处理数据。指令还可以使处理器接收单个机器的机器类型，并选择对应于单个机器类型的压实查找表。这些指令还可以使处理器基于总驱动马达电流和倾斜角从选择的查找表中确定压实值。

4、在一些实施例中，一个或多个非暂时性计算机可读介质可以存储计算机可执行指令，这些指令在由一个或多个处理器执行时使该一个或多个处理器执行操作。这些操作可以包括接收与单个机器的总驱动马达电流相关的远程信息处理数据以及接收与该单个机器的倾斜角相关的远程信息处理数据。操作还可以包括接收单个机器的机器类型并选择对应于单个机器类型的压实查找表。基于总驱动马达电流和倾斜角确定来自选择的查找表的压实值。

技术特征：

1.一种用于估计材料压实的方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，还包括接收所述单个机器的gps位置并将所述压实值与所述单个机器的所述gps位置映射。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，选择所述压实查找表还包括基于与所述单个机器类型相关联的参数值来选择所述压实查找表。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，与所述单个机器类型相关联的所述参数值包括轮胎压力。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述压实查找表是根据经验导出的。

6.一种用于估计材料压实的系统，包括：

7.根据权利要求6所述的系统，还包括接收所述单个机器的gps位置并将所述压实值与所述单个机器的所述gps位置映射。

8.根据权利要求6所述的系统，还包括位于所述单个机器上的压实指示器，当所述压实值超过选定阈值时，所述压实指示器被激活。

9.根据权利要求6所述的系统，其中，选择所述压实查找表还包括基于与所述单个机器类型相关联的参数值来选择所述压实查找表。

10.根据权利要求9所述的系统，还包括位于所述单个机器上的参数传感器，所述参数传感器接收与所述参数值相关联的数据。

技术总结
一种用于估计材料压实的方法可以包括基于多个机器类型中的每一个的总驱动马达电流和倾斜角来创建压实查找表。该方法可以包括接收与单个机器的总驱动马达电流相关的远程信息处理数据以及接收与该单个机器的倾斜角相关的远程信息处理数据。该方法还可包括接收单个机器的机器类型并选择对应于该单个机器类型的压实查找表。基于总驱动马达电流和倾斜角从选择的查找表中确定压实值。

技术研发人员：B·D·纳格尔
受保护的技术使用者：卡特彼勒路面机械公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15