CN102561154A - 压实作业辅助装置、压实作业辅助方法和压路机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种压实作业辅助装置、一种压实作业辅助方法和一种压路机，其中，压实作业辅助装置包括：工作信号采集单元，采集压路机的工作信号；反馈信号采集单元，采集路面在受到压路机的作用力后的反馈信号；主控单元，对路面上不同位置的所述反馈信号进行处理，取得路面上不同工作位置的压实度，对所述工作信号进行处理，得到所述压路机在不同时刻的工作位置，并进一步得到所述压路机在不同时间段的工作区域，以及按预定方式进行处理，得到所述工作区域的压实质量参数。在该技术方案中，可以针对具体的区域来检测压实度，有利于明确具体区域的压实度，指导后续的对该区域的压实作业。

Description

压实作业辅助装置、压实作业辅助方法和压路机

技术领域

本发明涉及工程技术领域，具体而言，涉及一种压实作业辅助装置、一种压实作业辅助方法和一种压路机。

背景技术

目前，大多数国外振动压路机的都采用了压实度检测装置，而国内部分产商的压路机也装配或选配了压实度检测装置，以实时监测施工路面的压实情况，该装置可有效的监测到路面的压实度信息，可在一定程度上的提高施工质量和降低施工成本。

采用上述方法的压实度检测装置，存在以下缺点：振动压路机工作时，压实度检测装置都只是反映当时的压实地面的压实情况，施工人员在具体操作过程中，只能被动的接受压实结果。压实结果要么是该路段整体压实度(对多个采样点的压实度进行平均计算)，要么就是每个采样点的压实度，其对下一遍压实的参考意义不是很大，难以在下一遍压实时比较合理的修正压实均匀性。因此，现有的压实度检测装置也就无法对后续的压实作业提供有力的指导。

总体来说，现有的压实度检测装置虽然在施工中提供了压实度信息，但不能更好的实现精细化的作业，难以实现均匀压实，无法指导下一遍压实作业，使得后续压实作业依然依赖于操作人员的工程经验。

因此，需要提供一种新的用于在压路过程中按区域检测压实度的方案，以实现精细化作业，能够针对不同区域压实度情况，进行不同压实处理，实现均匀压实，进一步的，可以提供压实作业建议工作参数，如振动频率，振幅、压实速度、整体压实遍数等，从而有效的指导下一遍压实作业，降低对操作人员的工程经验的依赖度，更进一步地达到最优的压实作业并减少能源与机器损耗。同时，需要收集验收道路的依据，准确及时地对用户进行提醒，并为道路维修提供指导作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种新的用于在压路过程中按区域检测压实度的方案，以针对不同区域，进行不同压实处理，从而实现精细化的作业，同时，需要在压路过程中针对不同区域提供作业建议参数，完成对压路作业的指导工作。

有鉴于此，本发明提供一种压实作业辅助装置，包括：工作信号采集单元，采集压路机的工作信号；反馈信号采集单元，采集路面在受到压路机的作用力后的反馈信号；主控单元，对路面上不同位置的所述反馈信号进行处理，取得路面上不同工作位置的压实度，对所述工作信号进行处理，得到所述压路机在不同时刻的工作位置，并进一步得到所述压路机在不同时间段的工作区域，以及按预定方式对所述工作区域内的多个压实度进行处理，得到所述工作区域的压实质量参数，其中，所述压实质量参数包括所述工作区域的整体压实度，所述工作信号包括所述压路机的驱动马达的转速和/或振动频率以及初始工作位置。整体压实度反应的是一个路面区域的整体范围内的压实质量，结合路面区域多个点的压实度而得到，区别于对于路面某一点的压实度。驱动马达转速反映的是压路机的作业速度，结合时间很容易推算其作业位置，工作信号不限于驱动马达的转速，也可以是驱动马达的振动频率，转速可以直接测量，也可以通过驱动马达的振动频率提取其转速值，同样可以推算出压路机的作业速度。

在该技术方案中，可以针对具体的区域来检测压实度，相比于对单个点或整个路段检测压实度来说，本方案更有利于明确具体区域的压实度，有利于指导后续的对该区域的压实作业。主控单元可以采用多种类型的主控芯片。在该技术方案中，由于目前检测不同点的压实度的方法较多，所以反馈信号可以是压路机在压路过程中受到反作用力后的振动加速度信号，或是压实路面时振动波在路面横向传递的时间长度，或是压实路面时材料中空气含量的变化，在反馈信号为上述振动加速度信号时，反馈信号采集单元可以是加速度计。

在上述技术方案中，优选地，所述主控单元还按预定方式，取得所述压路机的额定性能和与所述工作区域的材料匹配的压实曲线，并对所述工作区域的整体压实度、所述压路机的额定性能和与所述材料匹配的压实曲线进行处理，以得到所述压路机对所述工作区域的最小压实遍数，和/或所述压路机对所述工作区域每次压实作业时的作业建议参数，其中，所述压实曲线反映不同材料的累计受力与压实度之间的关系，或单次受力与压实度增量之间的关系。在该技术方案中，获取不同工作区域的最小压实遍数以及下次作业建议参数，可以针对每个工作区域，精细化地指导并优化压实作业，提升了压实作业的精细程度。

在上述技术方案中，优选地，所述主控单元还根据路面上不同工作区域的压实度，取得所述路面的整体压实度，以及对所述路面的整体压实度、所述压路机的额定性能和与所述材料匹配的压实曲线进行处理，以得到所述压路机对所述路面的最小压实遍数，和/或所述压路机对所述路面每次压实作业时的作业建议参数。在该技术方案中，但针对不同工作区域进行压实作业太过占用时间时，完全可以获取取得针对整个路面的最小压实变数以及下次作业建议参数，针对整个路面进行压实作业，能提高压实作业的效率。

在上述技术方案中，优选地，所述主控单元根据所述工作区域是否已进行压实作业，或进行压实作业后的整体压实度，确定所述工作区域的工作状态。在该技术方案中，如果工作区域未经过压实作业，可确定为未压实状态，如果工作区域已经过压实作业，则将该区域的整体压实度与预定阈值进行比较，在该区域的整体压实度大于预定阈值时，确定为过压实状态，在该区域的整体压实度等于预定阈值时，确定为已压实状态，在该区域的整体压实度小于预定阈值时，确定为欠压实状态。

在上述技术方案中，优选地，还包括：温度测量单元，用于采集所述工作区域的温度，供所述主控单元根据所述温度对所述材料的压实度的影响，对与所述材料匹配的压实曲线进行修正。在该技术方案中，由于压路材料在不同温度下被压实后，最终压实度存在差异，本方案中将温度也考虑在内，保证了最后生成的作业建议参数更加准确。

在上述技术方案中，优选地，还包括：输入单元，用于供用户输入所述材料的信息，供所述主控单元根据所述材料的信息，从预置的多种压实曲线中查询出与所述材料相符的压实曲线；和/或显示单元，用于显示所述作业建议参数和/或工作状态；和/或通讯单元，用于连接至所述压路机的预定装置，供所述主控单元通过所述通讯单元，从所述压路机的预定装置，获取所述压路机的额定性能。

在该技术方案中，顺利地获取了压路机性能以及压实曲线，完成了作业建议参数的计算，并能将作业建议参数显示给用户，指导用户完成下一次的压路作业。通讯单元可以是通讯接口，而输入单元可以采用键盘。在该技术方案中，不同的工作状态可以以不同颜色或其他形式显示给用户，便于用户准确识别出不同区域压实质量的好坏。显示单元可以是触摸显示屏，其还可以作为输入单元。

在上述技术方案中，优选地，所述作业建议参数包括作业速度、振动幅值和/或振动频率。在该技术方案中，上述内容仅为举例，并不用于限制作业建议参数，作业建议参数可以包括多种参数。

在上述技术方案中，优选地，还包括：存储单元，对所述工作区域在被压路机最后一遍压实后的所述压实质量参数进行记录；和/或在所述压实质量参数超出预定区间时对所述工作区域进行记录；和/或对所述工作区域的不同压实过程中所述路面的材料和压实度，以及所述压路机的额定性能进行记录。在该技术方案中，最后一遍压实后的压实质量参数，可以作为验收道路的有效依据，而对与一些质量参数在预定区间外的区域，很可能是压实质量存在问题，能够准确及时地对用户进行提醒，并为道路维修提供指导作用，而累计的不同压实过程中的压实度、压路机性能等信息，可以用于后续修正材料的压实曲线。

在上述技术方案中，优选地，所述压实质量参数还包括路面变异系数。在该技术方案中，除了路面变异系数以外，压实质量参数还可以包括更多类型信息。

本发明还提供一种压实作业辅助方法，包括：步骤202，采集压路机的工作信号；步骤204，采集路面在受到压路机的作用力后的反馈信号；步骤206，对路面上不同位置的所述反馈信号进行处理，取得路面上不同工作位置的压实度，对所述工作信号进行处理，得到所述压路机在不同时刻的工作位置，并进一步得到所述压路机在不同时间段的工作区域，以及按预定方式对所述工作区域内的多个压实度进行处理，得到所述工作区域的压实质量参数，其中，所述压实质量参数包括所述工作区域的整体压实度，所述工作信号包括所述压路机的驱动马达的转速和/或振动频率以及初始工作位置。整体压实度反应的是一个路面区域的整体范围内的压实质量，结合路面区域多个点的压实度而得到，区别于对于路面某一点的压实度。驱动马达转速反映的是压路机的作业速度，结合时间很容易推算其作业位置，工作信号不限于驱动马达的转速，也可以是驱动马达的振动频率，转速可以直接测量，也可以通过驱动马达的振动频率提取其转速值，同样可以推算出压路机的作业速度。

在该技术方案中，可以针对具体的区域来检测压实度，相比于对单个点或整个路段检测压实度来说，本方案更有利于明确具体区域的压实度，有利于指导后续的对该区域的压实作业。可以采用多种类型的主控芯片来完成对工作信号的处理。在该技术方案中，由于目前检测不同点的压实度的方法较多，所以反馈信号可以是压路机在压路过程中受到反作用力后的振动加速度信号，或是压实路面时振动波在路面横向传递的时间长度，或是压实路面时材料中空气含量的变化，在反馈信号为上述振动加速度信号时，反馈信号采集单元可以是加速度计。

在上述技术方案中，优选地，还包括：按预定方式，取得所述压路机的额定性能和与所述工作区域的材料匹配的压实曲线，并对所述工作区域的整体压实度、所述压路机的额定性能和与所述材料匹配的压实曲线进行处理，以得到所述压路机对所述工作区域的最小压实遍数，和/或所述压路机对所述工作区域每次压实作业时的作业建议参数，其中，所述压实曲线反映不同材料的累计受力与压实度之间的关系，或单次受力与压实度增量之间的关系。在该技术方案中，获取不同工作区域的最小压实遍数以及下次作业建议参数，可以针对每个工作区域，精细化地指导并优化压实作业，提升了压实作业的精细程度。

在上述技术方案中，优选地，还包括：根据路面上不同工作区域的压实度，取得所述路面的整体压实度，以及对所述路面的整体压实度、所述压路机的额定性能和与所述材料匹配的压实曲线进行处理，以得到所述压路机对所述路面的最小压实遍数，和/或所述压路机对所述路面每次压实作业时的作业建议参数。在该技术方案中，但针对不同工作区域进行压实作业太过占用时间时，完全可以获取取得针对整个路面的最小压实变数以及下次作业建议参数，针对整个路面进行压实作业，能提高压实作业的效率。

在上述技术方案中，优选地，还包括：根据所述工作区域是否已进行压实作业，或进行压实作业后的整体压实度，确定所述工作区域的工作状态。在该技术方案中，如果工作区域未经过压实作业，可确定为未压实状态，如果工作区域已经过压实作业，则将该区域的整体压实度与预定阈值进行比较，在该区域的整体压实度大于预定阈值时，确定为过压实状态，在该区域的整体压实度等于预定阈值时，确定为已压实状态，在该区域的整体压实度小于预定阈值时，确定为欠压实状态。

在上述技术方案中，优选地，还包括：采集所述工作区域的温度，并根据所述温度对所述材料的压实度的影响，对与所述材料匹配的压实曲线进行修正。在该技术方案中，由于压路材料在不同温度下被压实后，最终压实度存在差异，本方案中将温度也考虑在内，保证了最后生成的作业建议参数更加准确。

在上述技术方案中，优选地，还包括：根据用户输入所述材料的信息，从预置的多种压实曲线中查询出与所述材料相符的压实曲线；和/或显示所述作业建议参数和/或工作状态；和/或从所述压路机的预定装置，获取所述压路机的额定性能。

在该技术方案中，顺利地获取了压路机性能以及压实曲线，完成了作业建议参数的计算，并能将作业建议参数显示给用户，指导用户完成下一次的压路作业。可以通过通讯接口来获取压路机的性能，可以采用键盘输入材料信息。在该技术方案中，不同的工作状态可以以不同颜色或其他形式显示给用户，便于用户准确识别出不同区域压实质量的好坏。参数和状态的显示可以通过触摸显示屏完成，其还可以用于输入材料信息。

在上述技术方案中，优选地，所述作业建议参数包括作业速度、振动幅值和/或振动频率。在该技术方案中，上述内容仅为举例，并不用于限制作业建议参数，作业建议参数可以包括多种参数。

在上述技术方案中，优选地，还包括：对所述工作区域在被压路机最后一遍压实后的所述压实质量参数进行记录；和/或在所述压实质量参数超出预定区间时对所述工作区域进行记录；和/或对所述工作区域的不同压实过程中所述路面的材料和压实度，以及所述压路机的额定性能进行记录。在该技术方案中，最后一遍压实后的压实质量参数，可以作为验收道路的有效依据，而对与一些质量参数在预定区间外的区域，很可能是压实质量存在问题，能够准确及时地对用户进行提醒，并为道路维修提供指导作用，而累计的不同压实过程中的压实度、压路机性能等信息，可以用于后续修正材料的压实曲线。

在上述技术方案中，优选地，所述压实质量参数还包括路面变异系数。在该技术方案中，除了路面变异系数以外，压实质量参数还可以包括更多类型信息。

本发明还提供一种压路机，包括：如上述的压实作业辅助装置。具备了上述压实作业辅助装置的压路机，能够针对不同区域采集压实度，并能够生成对具体区域的作业建议参数，以保证顺利完成下一次作业。

通过以上技术方案，可以实现一种压实作业辅助装置、一种压实作业辅助方法和一种压路机，用于在压路过程中按区域检测压实度的方案，以针对不同区域，进行不同压实处理，从而实现精细化的作业，同时，需要在压路过程中针对不同区域提供作业建议参数，完成对压路作业的指导工作。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的压实作业辅助装置的框图；

图2是根据本发明的一个实施例的压实作业辅助方法的流程图；

图3是根据本发明的一个实施例的压路机的框图；

图4是根据本发明的一个实施例的压路机的作业示意图；

图5是根据本发明的一个实施例的压实作业辅助装置的结构示意图；

图6是根据本发明的一个实施例的压路机的转速测量示意图；

图7是根据本发明的一个实施例的压实作业辅助装置得到的不同区域的压实度示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例的限制。

图1是根据本发明的一个实施例的压实作业辅助装置的框图。

如图1所示，本发明提供一种压实作业辅助装置100，包括：工作信号采集单元102，采集压路机的工作信号；反馈信号采集单元104，采集路面在受到压路机的作用力后的反馈信号；主控单元106，对路面上不同位置的所述反馈信号进行处理，取得路面上不同工作位置的压实度，对所述工作信号进行处理，得到所述压路机在不同时刻的工作位置，并进一步得到所述压路机在不同时间段的工作区域，以及按预定方式对所述工作区域内的多个压实度进行处理，得到所述工作区域的压实质量参数，其中，所述压实质量参数包括所述工作区域的整体压实度，所述工作信号包括所述压路机的驱动马达的转速和/或振动频率以及初始工作位置。整体压实度反应的是一个路面区域的整体范围内的压实质量，结合路面区域多个点的压实度而得到，区别于对于路面某一点的压实度。驱动马达转速反映的是压路机的作业速度，结合时间很容易推算其作业位置，工作信号不限于驱动马达的转速，也可以是驱动马达的振动频率，转速可以直接测量，也可以通过驱动马达的振动频率提取其转速值，同样可以推算出压路机的作业速度。

在该技术方案中，可以针对具体的区域来检测压实度，相比于对单个点或整个路段检测压实度来说，本方案更有利于明确具体区域的压实度，有利于指导后续的对该区域的压实作业。主控单元106可以采用多种类型的主控芯片。在该技术方案中，由于目前检测不同点的压实度的方法较多，所以反馈信号可以是压路机在压路过程中受到反作用力后的振动加速度信号，或是压实路面时振动波在路面横向传递的时间长度，或是压实路面时材料中空气含量的变化，在反馈信号为上述振动加速度信号时，反馈信号采集单元104可以是加速度计。

在上述技术方案中，所述主控单元106还按预定方式，取得所述压路机的额定性能和与所述工作区域的材料匹配的压实曲线，并对所述工作区域的整体压实度、所述压路机的额定性能和与所述材料匹配的压实曲线进行处理，以得到所述压路机对所述工作区域的最小压实遍数，和/或所述压路机对所述工作区域每次压实作业时的作业建议参数，其中，所述压实曲线反映不同材料的累计受力与压实度之间的关系，或单次受力与压实度增量之间的关系。在该技术方案中，获取不同工作区域的最小压实遍数以及下次作业建议参数，可以针对每个工作区域，精细化地指导并优化压实作业，提升了压实作业的精细程度。

在上述技术方案中，优选地，所述主控单元106还根据路面上不同工作区域的压实度，取得所述路面的整体压实度，以及对所述路面的整体压实度、所述压路机的额定性能和与所述材料匹配的压实曲线进行处理，以得到所述压路机对所述路面的最小压实遍数，和/或所述压路机对所述路面每次压实作业时的作业建议参数。在该技术方案中，但针对不同工作区域进行压实作业太过占用时间时，完全可以获取取得针对整个路面的最小压实变数以及下次作业建议参数，针对整个路面进行压实作业，能提高压实作业的效率。

在上述技术方案中，优选地，所述主控单元106根据所述工作区域是否已进行压实作业，或进行压实作业后的整体压实度，确定所述工作区域的工作状态。在该技术方案中，如果工作区域未经过压实作业，可确定为未压实状态，如果工作区域已经过压实作业，则将该区域的整体压实度与预定阈值进行比较，在该区域的整体压实度大于预定阈值时，确定为过压实状态，在该区域的整体压实度等于预定阈值时，确定为已压实状态，在该区域的整体压实度小于预定阈值时，确定为欠压实状态。

在上述技术方案中，优选地，还包括：温度测量单元108，用于采集所述工作区域的温度，供所述主控单元根据所述温度对所述材料的压实度的影响，对与所述材料匹配的压实曲线进行修正。在该技术方案中，由于压路材料在不同温度下被压实后，最终压实度存在差异，本方案中将温度也考虑在内，保证了最后生成的作业建议参数更加准确。

在上述技术方案中，还包括：输入单元112，用于供用户输入所述材料的信息，供所述主控单元106根据所述材料的信息，从预置的多种压实曲线中查询出与所述材料相符的压实曲线；和/或显示单元114，用于显示所述作业建议参数和/或工作状态；和/或通讯单元110，用于连接至所述压路机的预定装置，供所述主控单元104通过所述通讯单元110，从所述压路机的预定装置，获取所述压路机的额定性能。

在该技术方案中，顺利地获取了压路机性能以及压实曲线，完成了作业建议参数的计算，并能将作业建议参数显示给用户，指导用户完成下一次的压路作业。通讯单元110可以是通讯接口，而输入单元112可以采用键盘。在该技术方案中，不同的工作状态可以以不同颜色或其他形式显示给用户，便于用户准确识别出不同区域压实质量的好坏。显示单元114可以是触摸显示屏，其还可以作为输入单元112。

在上述技术方案中，所述作业建议参数包括作业速度、振动幅值和/或振动频率。在该技术方案中，上述内容仅为举例，并不用于限制作业建议参数，作业建议参数可以包括多种参数。

在上述技术方案中，还包括：存储单元116，对所述工作区域在被压路机最后一遍压实后的所述压实质量参数进行记录；和/或在所述压实质量参数超出预定区间时对所述工作区域进行记录；和/或对所述工作区域的不同压实过程中所述路面的材料和压实度，以及所述压路机的额定性能进行记录。在该技术方案中，最后一遍压实后的压实质量参数，可以作为验收道路的有效依据，而对与一些质量参数在预定区间外的区域，很可能是压实质量存在问题，能够准确及时地对用户进行提醒，并为道路维修提供指导作用，最后一遍压实后的压实质量参数，可以作为验收道路的有效依据，而对与一些质量参数在预定区间外的区域，很可能是压实质量存在问题，能够准确及时地对用户进行提醒，而累计的不同压实过程中的压实度、压路机性能等信息，可以用于后续修正材料的压实曲线。

在上述技术方案中，所述压实质量参数还包括路面变异系数。在该技术方案中，除了路面变异系数以外，压实质量参数还可以包括更多类型信息。

图2是根据本发明的一个实施例的压实作业辅助方法的流程图。

如图2所示，本发明还提供一种压实作业辅助方法，包括：步骤202，采集压路机的工作信号；步骤204，采集路面在受到压路机的作用力后的反馈信号；步骤206，对路面上不同位置的所述反馈信号进行处理，取得路面上不同工作位置的压实度，对所述工作信号进行处理，得到所述压路机在不同时刻的工作位置，并进一步得到所述压路机在不同时间段的工作区域，以及按预定方式对所述工作区域内的多个压实度进行处理，得到所述工作区域的压实质量参数，其中，所述压实质量参数包括所述工作区域的整体压实度，所述工作信号包括所述压路机的驱动马达的转速和/或振动频率以及初始工作位置。整体压实度反应的是一个路面区域的整体范围内的压实质量，结合路面区域多个点的压实度而得到，区别于对于路面某一点的压实度。驱动马达转速反映的是压路机的作业速度，结合时间很容易推算其作业位置，工作信号不限于驱动马达的转速，也可以是驱动马达的振动频率，转速可以直接测量，也可以通过驱动马达的振动频率提取其转速值，同样可以推算出压路机的作业速度。

在该技术方案中，可以针对具体的区域来检测压实度，相比于对单个点或整个路段检测压实度来说，本方案更有利于明确具体区域的压实度，有利于指导后续的对该区域的压实作业。可以采用多种类型的主控芯片来完成对工作信号的处理。在该技术方案中，由于目前检测不同点的压实度的方法较多，所以反馈信号可以是压路机在压路过程中受到反作用力后的振动加速度信号，或是压实路面时振动波在路面横向传递的时间长度，或是压实路面时材料中空气含量的变化，在反馈信号为上述振动加速度信号时，反馈信号采集单元可以是加速度计。

在上述技术方案中，还包括：按预定方式，取得所述压路机的额定性能和与所述工作区域的材料匹配的压实曲线，并对所述工作区域的整体压实度、所述压路机的额定性能和与所述材料匹配的压实曲线进行处理，以得到所述压路机对所述工作区域的最小压实遍数，和/或所述压路机对所述工作区域每次压实作业时的作业建议参数，其中，所述压实曲线反映不同材料的累计受力与压实度之间的关系，或单次受力与压实度增量之间的关系。获取不同工作区域的最小压实遍数以及下次作业建议参数，可以针对每个工作区域，精细化地指导并优化压实作业，提升了压实作业的精细程度。

在上述技术方案中，还包括：根据路面上不同工作区域的压实度，取得所述路面的整体压实度，以及对所述路面的整体压实度、所述压路机的额定性能和与所述材料匹配的压实曲线进行处理，以得到所述压路机对所述路面的最小压实遍数，和/或所述压路机对所述路面每次压实作业时的作业建议参数。在该技术方案中，但针对不同工作区域进行压实作业太过占用时间时，完全可以获取取得针对整个路面的最小压实变数以及下次作业建议参数，针对整个路面进行压实作业，能提高压实作业的效率。

在上述技术方案中，还包括：根据所述工作区域是否已进行压实作业，或进行压实作业后的整体压实度，确定所述工作区域的工作状态。在该技术方案中，如果工作区域未经过压实作业，可确定为未压实状态，如果工作区域已经过压实作业，则将该区域的整体压实度与预定阈值进行比较，在该区域的整体压实度大于预定阈值时，确定为过压实状态，在该区域的整体压实度等于预定阈值时，确定为已压实状态，在该区域的整体压实度小于预定阈值时，确定为欠压实状态。

在上述技术方案中，优选地，还包括：采集所述工作区域的温度，并根据所述温度对所述材料的压实度的影响，对与所述材料匹配的压实曲线进行修正。在该技术方案中，由于压路材料在不同温度下被压实后，最终压实度存在差异，本方案中将温度也考虑在内，保证了最后生成的作业建议参数更加准确。

在上述技术方案中，还包括：根据用户输入所述材料的信息，从预置的多种压实曲线中查询出与所述材料相符的压实曲线；和/或显示所述作业建议参数和/或工作状态；和/或从所述压路机的预定装置，获取所述压路机的额定性能。

在该技术方案中，顺利地获取了压路机性能以及压实曲线，完成了作业建议参数的计算，并能将作业建议参数显示给用户，指导用户完成下一次的压路作业。可以通过通讯接口来获取压路机的性能，可以采用键盘输入材料信息。在该技术方案中，不同的工作状态可以以不同颜色或其他形式显示给用户，便于用户准确识别出不同区域压实质量的好坏。参数和状态的显示可以通过触摸显示屏完成，其还可以用于输入材料信息。

在上述技术方案中，所述作业建议参数包括作业速度、振动幅值和/或振动频率。在该技术方案中，上述内容仅为举例，并不用于限制作业建议参数，作业建议参数可以包括多种参数。

在上述技术方案中，还包括：对所述工作区域在被压路机最后一遍压实后的所述压实质量参数进行记录；和/或在所述压实质量参数超出预定区间时对所述工作区域进行记录；和/或对所述工作区域的不同压实过程中所述路面的材料和压实度，以及所述压路机的额定性能进行记录。在该技术方案中，最后一遍压实后的压实质量参数，可以作为验收道路的有效依据，而对与一些质量参数在预定区间外的区域，很可能是压实质量存在问题，能够准确及时地对用户进行提醒，并为道路维修提供指导作用，而累计的不同压实过程中的压实度、压路机性能等信息，可以用于后续修正材料的压实曲线。

在上述技术方案中，所述压实质量参数还包括路面变异系数。在该技术方案中，除了路面变异系数以外，压实质量参数还可以包括更多类型信息。

图3是根据本发明的一个实施例的压路机的框图。

如图3所示，本发明还提供一种压路机300，包括：如上述的压实作业辅助装置100。具备了上述压实作业辅助装置的压路机，能够针对不同区域采集压实度，并能够生成对具体区域的作业建议参数，以保证顺利完成下一次作业。

以下详细说明本发明的技术方案。

在本发明的一个实施例中，提出了用小区域法衡量路面的压实状态，用不同标号(或颜色)区分压实的情况，可以分为A、B、C和D共4级，假设为每级对应不同的意义，A表示未压实，B表示欠压实，C表示已压实，D表示过压实。

如图4所示，当压实机中的操作人员按下坐标定位后，压路机的屏幕上光标出现在坐标轴的零点位置，通过设置在压路机上的转速传感器404检测钢轮液压驱动马达的转速后获取压路机的运行速度，结合经过时间即可确定压路机的工作位置，进一步则可以得到压路机经过的工作区域。同时实时检测该工作区域的多个压实度，主控芯片402根据所检测的结果，计算出小区域的平均压实度，用均方根衡量该小区域的均匀性，并得出路面变异系数，同时对压实度超出所设定预定区间值的区域进行不同标号的标记。

然后主控芯片402获取实验期间所拟合的不同材料的压实曲线(反映材料在不同作用力下的最终压实度)、每一遍压实过程的压实度、压路机压实的额定性能，主控芯片402综合这三类信息后进过特定的计算推演，得到最少压实遍数及下一遍压实的建议作业参数并显示，且根据所检测的小区域的压实度信息修正在该区域下一遍压实时的作业建议参数并显示。该类作业参数中包括有作业速度、振动幅值、振动频率信息。

通过存储器，可同时记录最后一遍压实结束之后整段路面的压实质量参数，作为道路验收的衡量参数依据，并对衡量参数超出预定区间值的小区域(或特定压实状态的区域)进行记录存储，以方便后期进行道路维护。

通过监控压实过程中沥青混合料的温度，主控芯片402得到不同温度下进行压实对最终压实质量的影响，最后累积数据信息，加入温度因素对压实度的影响，以改善在不同气候与温度条件下的压实曲线。

图5是根据本发明的一个实施例的压实作业辅助装置的结构示意图。

如图5所示，振动压路机通过钢轮振动给予地面激振力之后，地面给压路机反作用力，通过加速度计1检测压路机振动信号，经过滤波器2将高阶频率成分滤除后，再经过放大电路3将信号匹配到ADC(模数转换器)4的量化电压等级，然后经过ADC4转换为数字信号，主控芯片5将对这些数字信号进行相应的处理后，可以得到压路机在不同位置上时路面的压实度。转速检测器7将压路机转速信号采集到主控芯片5内，主控芯片5根据该转速信号以及工作时间，可以确定压路机在具体时间段内经过的工作区域，通过统计该时间段内的多个压实度信息，可以计算出该区域的整体压实度。通讯接口6为用来与主控芯片5进行通讯，主控芯片5从通讯接口6获取压路机的额定性能数据，用户可通过键盘等人机输入接口10将所需信息输入到主控芯片5中，主控芯片5可根据输入信息获取符合路面材料的压实曲线，同时，温度信号将通过温度检测模块8被检测到主控芯片，主控芯片5根据温度信号对压实曲线进行修正。主控芯片5将所获取的振动信号计算得到具体区域的压实度后，结合温度信号、压路机性能参数信息后，再次计算后得到作业参数信息，并将其在显示屏11上显示。最后主控芯片5将需要存储的信息存储到大容量存储器9中，包括最后一遍的建议作业参数，和最少压实遍数。另外压路机上还可以设置其他的模块12(如电源、声光报警等)等组成部分。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干修改，例如：将显示屏与键盘用触摸屏替代，转速检测转换成检测液压驱动马达的振动频率来获取转速信息，不使用主控芯片内部的ADC而采用外置的ADC转换芯片，将滤波器与放大器集成到一个模块或者芯片中等都应视为本发明的保护范围。

其中，测量压路机的转速信号示意图如图6所示。

如图6所示，转速检测器602设置在车轮的支架上，而贴膜604设置在车轮上。当车轮旋转时，贴膜604会随着车轮一起转动，每次经过转速检测器602时，转速检测器602都会进行记录，而通过计算检测到贴膜604的时间间隔，以及贴膜604旋转的圆周，可以很容易计算出车轮的转速。

根据本实施例的技术方案，最终对不同区域的压实状态的显示示意图如图7。

在图7中，在位置702处显示了14个区域的工作状态，分别使用A、B、C和D进行表示，其中，A表示未压实，B表示欠压实，C表示已压实，D表示过压实。由于未压实的工作状态A需要提醒用户特别留意，所以在未压实状态的显示处提供了一个箭头图标704，来对该状态进行标识。

本实施例的技术方案与现有技术相比具有下列优点：

(1)实现实时、连续采集压实度，并提供有益于精细化压实作业的小区域的压实质量显示。与作业过程中只显示在压实过程中整个路面的压实度值相比，小区域压实质量显示可以向用户提供直观的显示局部的压实度信息，避免了只有整体的压实度信息而忽略了局部压实度突变信息的可能。与连续曲线显示方式相比，连续曲线显示虽然可以很详细的提供每一个采样点的压实度信息，却无法使得用户根据此压实度信息进行作业参数调整，而小区域的压实质量的显示方式不仅可解决这一弊端还为精细化压实作业提供了可能。

(2)通过试验期间对不同材料压实过程中所采集的大量数据的累积，拟合得到了不同材料的压实曲线，该曲线信息以程序的形式固化到压实作业辅助装置中。用户可通过键盘等输入接口输入材料等相关信息之后，可实现压实曲线的最佳匹配，并根据压路机自身作业性能计算出最少的压实遍数及每一遍压实作业时的建议作业参数，而且根据压实曲线对过压实和欠压实的小区域进行建议压实作业参数的修正。此方式可避免了依靠操作人员经验进行作业的弊端，不仅可以提高作业质量，还减轻了对操作人员的要求。

(3)大容量的数据存储功能，能记录最后一遍压实结束之后整段路面的压实质量参数，为道路验收提供参数依据。并对衡量参数超出预定区间值的小区域进行记录存储，以方便后期进行道路维护。

(4)增加温度测量模块，通过其测量在不同温度条件下，主控芯片计算获取沥青混合料被压实时的压实度和冷却后最终压实度的关联关系。实现智能的修正压实温度对路面最终压实度的影响系数，改善了压实过程中由于不同天气条件、沥青混合料不同温度对路面最终压实质量造成的影响。

综上所述，本发明实现了一种压实作业辅助装置、一种压实作业辅助方法和一种压路机，可实现实时、连续地检测路面压实度信息，以及实现小区域的压实质量显示，并为精细化压实作业提供了可能。通过实验期间大量数据的累积，获取了不同材料的压实曲线。根据用户所输入的信息，实现压实曲线的最佳匹配，并根据压路机自身作业性能计算出最少的压实遍数及每一遍压实作业时的建议作业参数，且对小区域作业时能进行建议压实作业参数的修正。大容量的数据存储，不仅方便后续不同材料压实曲线的拟合精度的提升，而且为道路验收提供依据。同时所记录的超预定区间值小区域也方便了后期的道路维护。增加了温度因素对沥青混合料压实过程中压实质量的影响。

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。

Claims (19)

1.一种压实作业辅助装置，其特征在于，包括：

工作信号采集单元，采集压路机的工作信号；

反馈信号采集单元，采集路面在受到压路机的作用力后的反馈信号；

主控单元，对路面上不同位置的所述反馈信号进行处理，取得路面上不同工作位置的压实度，对所述工作信号进行处理，得到所述压路机在不同时刻的工作位置，并进一步得到所述压路机在不同时间段的工作区域，以及按预定方式对所述工作区域内的多个压实度进行处理，得到所述工作区域的压实质量参数，其中，所述压实质量参数包括所述工作区域的整体压实度，所述工作信号包括所述压路机的驱动马达的转速和/或振动频率以及初始工作位置。

2.根据权利要求1所述的压实作业辅助装置，其特征在于，所述主控单元还按预定方式，取得所述压路机的额定性能和与所述工作区域的材料匹配的压实曲线，并对所述工作区域的整体压实度、所述压路机的额定性能和与所述材料匹配的压实曲线进行处理，以得到所述压路机对所述工作区域的最小压实遍数，和/或所述压路机对所述工作区域每次压实作业时的作业建议参数，其中，所述压实曲线反映不同材料的累计受力与压实度之间的关系，或单次受力与压实度增量之间的关系。

3.根据权利要求2所述的压实作业辅助装置，其特征在于，所述主控单元还根据路面上不同工作区域的压实度，取得所述路面的整体压实度，以及对所述路面的整体压实度、所述压路机的额定性能和与所述材料匹配的压实曲线进行处理，以得到所述压路机对所述路面的最小压实遍数，和/或所述压路机对所述路面每次压实作业时的作业建议参数。

4.根据权利要求1所述的压实作业辅助装置，其特征在于，所述主控单元根据所述工作区域是否已进行压实作业，或进行压实作业后的整体压实度，确定所述工作区域的工作状态。

5.根据权利要求2所述的压实作业辅助装置，其特征在于，还包括：

温度测量单元，用于采集所述工作区域的温度，供所述主控单元根据所述温度对所述材料的压实度的影响，对与所述材料匹配的压实曲线进行修正。

6.根据权利要求2所述的压实作业辅助装置，其特征在于，还包括：

输入单元，用于供用户输入所述材料的信息，供所述主控单元根据所述材料的信息，从预置的多种压实曲线中查询出与所述材料相符的压实曲线；和/或

显示单元，用于显示所述作业建议参数和/或工作状态；和/或

通讯单元，用于连接至所述压路机的预定装置，供所述主控单元通过所述通讯单元，从所述压路机的预定装置，获取所述压路机的额定性能。

7.根据权利要求2所述的压实作业辅助装置，其特征在于，所述作业建议参数包括作业速度、振动幅值和/或振动频率。

8.根据权利要求1所述的压实作业辅助装置，其特征在于，还包括：

存储单元，对全部工作区域在被压路机最后一遍压实后的所述压实质量参数进行记录；和/或在所述压实质量参数超出预定区间时对所述工作区域进行记录；和/或对所述工作区域的不同压实过程中所述路面的材料和压实度，以及所述压路机的额定性能进行记录。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的压实作业辅助装置，其特征在于，所述压实质量参数还包括路面变异系数。

10.一种压实作业辅助方法，其特征在于，包括：

步骤202，采集压路机的工作信号；

步骤204，采集路面在受到压路机的作用力后的反馈信号；

步骤206，对路面上不同位置的所述反馈信号进行处理，取得路面上不同工作位置的压实度，对所述工作信号进行处理，得到所述压路机在不同时刻的工作位置，并进一步得到所述压路机在不同时间段的工作区域，以及按预定方式对所述工作区域内的多个压实度进行处理，得到所述工作区域的压实质量参数，其中，所述压实质量参数包括所述工作区域的整体压实度，所述工作信号包括所述压路机的驱动马达的转速和/或振动频率以及初始工作位置。

11.根据权利要求10所述的压实作业辅助方法，其特征在于，还包括：

按预定方式，取得所述压路机的额定性能和与所述工作区域的材料匹配的压实曲线，并对所述工作区域的整体压实度、所述压路机的额定性能和与所述材料匹配的压实曲线进行处理，以得到所述压路机对所述工作区域的最小压实遍数，和/或所述压路机对所述工作区域每次压实作业时的作业建议参数，其中，所述压实曲线反映不同材料的累计受力与压实度之间的关系，或单次受力与压实度增量之间的关系。

12.根据权利要求11所述的压实作业辅助方法，其特征在于，还包括：

根据路面上不同工作区域的压实度，取得所述路面的整体压实度，以及对所述路面的整体压实度、所述压路机的额定性能和与所述材料匹配的压实曲线进行处理，以得到所述压路机对所述路面的最小压实遍数，和/或所述压路机对所述路面每次压实作业时的作业建议参数。

13.根据权利要求10所述的压实作业辅助方法，其特征在于，还包括：

根据所述工作区域是否已进行压实作业，或进行压实作业后的整体压实度，确定所述工作区域的工作状态。

14.根据权利要求11所述的压实作业辅助方法，其特征在于，还包括：

采集所述工作区域的温度，并根据所述温度对所述材料的压实度的影响，对与所述材料匹配的压实曲线进行修正。

15.根据权利要求11所述的压实作业辅助方法，其特征在于，还包括：

根据用户输入所述材料的信息，从预置的多种压实曲线中查询出与所述材料相符的压实曲线；和/或

显示所述作业建议参数和/或工作状态；和/或

从所述压路机的预定装置，获取所述压路机的额定性能。

16.根据权利要求11所述的压实作业辅助方法，其特征在于，所述作业建议参数包括作业速度、振动幅值和/或振动频率。

17.根据权利要求10所述的压实作业辅助方法，其特征在于，还包括：

对全部工作区域在被压路机最后一遍压实后的所述压实质量参数进行记录；和/或

在所述压实质量参数超出预定区间时对所述工作区域进行记录；和/或

对所述工作区域的不同压实过程中所述路面的材料和压实度，以及所述压路机的额定性能进行记录。

18.根据权利要求10至17中任一项所述的压实作业辅助方法，其特征在于，所述压实质量参数还包括路面变异系数。

19.一种压路机，其特征在于，包括：

如权利要求1至9中任一项所述的压实作业辅助装置。

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