CN104562899A - 连续压实测量系统及测量方法 - Google Patents

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张千里
蔡德钩
陈锋
朱宏伟
刘燕辉
叶阳升
韩自力
马伟斌
闫宏业
姚建平
朱忠林
程爱君
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Railway Engineering Research Institute of CARS
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    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/22—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for consolidating or finishing laid-down unset materials
    • E01C19/23—Rollers therefor; Such rollers usable also for compacting soil
    • E01C19/28—Vibrated rollers or rollers subjected to impacts, e.g. hammering blows
    • E01C19/288—Vibrated rollers or rollers subjected to impacts, e.g. hammering blows adapted for monitoring characteristics of the material being compacted, e.g. indicating resonant frequency, measuring degree of compaction, by measuring values, detectable on the roller; using detected values to control operation of the roller, e.g. automatic adjustment of vibration responsive to such measurements

Abstract

本发明提供一种连续压实测量系统及测量方法。本发明的连续压实测量系统，包括加速度传感器、定位系统、处理器、终端智能装置以及服务器；所述的加速度传感器用于检测碾压过程中的振动信息；所述的定位系统用于检测压路机当前的位置信息；所述的处理器用于接收加速度传感器发送的信息，并计算出压实度值；所述的终端智能装置用于接收处理器发送来的压实度值，并与目标压实值作比较，实时显示连续压实状态，并在测量完成后将数据发往服务器；所述的服务器用于将终端智能装置发来的信息及数据保存至数据库，提供管理，查询及分析服务。本发明能够实时检测反馈路基压实质量，指导路基碾压施工，避免由于压实质量不合格或者压实不均匀引起的沉降。

Description

连续压实测量系统及测量方法
技术领域：
本发明涉及一种连续压实测量系统及测量方法，属于路基施工质量检测、计算机网络技术领域。
背景技术：
目前传统的铁路路基填筑质量控制均采用了在现场某一点进行抽样试验的方式获得检验数据，如K30，EV2，EVD测试。这类控制方法存在很多不足：一是检验在碾压结束后进行，属于事后控制，发现问题很难在碾压过程中进行处理；二是试验对施工干扰较大，花费时间较长，抽样点的试验值也无法完整体现全路段的压实质量；三是个别检验点的数据不满足要求时，很难界定需重新碾压的区域；四是信息共享速度较慢，管理人员难以第一时间获取试验结果。目前国内路基施工领域的信息化技术正处于起步阶段，相关技术及应用正在不断开发中，连续压实技术克服了传统检测手段的不足，实现了“全面检测、过程控制”，并且有助于推动路基施工质量控制信息化进程。
发明内容：
本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种连续压实测量系统，应用先进的智能化、信息化路基压实与监测设备，将路基碾压施工与连续压实检测技术相结合，对路基碾压过程进行实时监测，从而真正实现路基压实质量检测“一点不漏、全面覆盖、全程控制”，保证路基达到合格的压实度，并保证路基压实质量的均匀性和稳定性。
上述的目的通过以下技术方案实现：
连续压实测量系统，包括定位系统、加速度传感器、处理器、终端智能装置以及服务器；
所述的定位系统用于检测压路机当前的位置信息，
所述的加速度传感器用于检测碾压过程中的振动信息；
所述的处理器用于接收加速度传感器发送的信息，并计算出压实度值；
所述的终端智能装置用于接收处理器发送来的压实度值，并与目标压实值作比较，实时显示路基压实状态，并在测量完成后将数据发往服务器；
所述的服务器用于将终端智能装置发来的信息及数据保存至数据库，提供信息管理、查询及分析服务。
所述的连续压实测量系统，所述的定位系统采用北斗定位系统或者GPS定位系统，或者编码器测速定位。
所述的连续压实测量系统，所述的终端智能装置采用笔记本电脑或者平板电脑。
用上述的连续压实测量系统进行连续压实测量的方法，该方法包括如下步骤：
（1）在压路机上安装本发明的连续压实测量系统，处理器串口输入连接终端智能装置，终端智能装置挂载定位系统，并通过无线通讯连接到服务器；
（2）测量前启动终端智能，输入工程项目信息；
（3）启用定位系统，初始化压实质量分布图，；
（4）压路机开始作业，每2.5秒处理器输出一次监测单元的压实度值，利用定位系统提供的检测点位置信息计算出2.5秒内压路机行驶的路程，并在压实质量分布图中对应位置显示；
（5）根据与设定的目标压实值对比，通过对压实程度、压实均匀性、压实稳定性3方面综合评估，确定压实状态；
（6）上传数据；
（7）目标压实值通过压实度值与常规压实试验指标之间的相关性试验获取。
所述的连续压实测量的方法，所述的利用定位系统提供采集点位置信息的步骤是：当所述的定位系统采用北斗定位系统时需要利用车载接收机和地面基站提供准确的平面位置信息和高程信息，；当所述的定位系统采用平板电脑自带的GPS定位时需要先测定测量范围4个角的GPS信息，然后可以在压路机行驶过程中提供平面位置信息；当所述的定位系统采用编码器测速定位时则只测量压路机行驶速度。
所述的连续压实测量的方法，所述的在压路机上安装本发明的连续压实测量系统是将加速度传感器安装在压路机的碾压轮上，通过测量压路机的振动响应来反映路基的压实状态，并且结合定位信息实时生成路基压实状态平面图。
有益效果：
1.通过开发的连续压实系统测量压实度值，利用笔记本电脑或者平板等将压实度值实时显示于屏幕，每碾压一遍，屏幕都将显示出压实程度分布图，测量仪器所测压实值及相关信息通过网络发送到服务器；服务器对信息进行存储、管理、提供查询，并可做相应分析，回馈测量结果，做到路基压实质量“面”控制和过程控制，利用网络与计算机技术对路基压实质量实现全过程、全方位的分析、监控和管理，最大程度上提升路基施工质量信息管理的科学性、时效性以及透明度，快速提高工程测量的工作效率和工作水平。
2.本发明可以采用北斗定位系统监测每一层路基的填筑高度信息，保证路基分层碾压效果。
附图说明：
图1是本发明组成系统图。
具体实施方式：
如图1所示，本发明的连续压实测量系统，其特征是：包括定位系统、加速度传感器、处理器、终端智能装置以及服务器；
所述的加速度传感器用于检测碾压过程中的振动信息；本实施例中的加速度传感器采用型号为A-SENSOR-303的加速度传感器；
所述的处理器用于接收编码器和加速度传感器发送的信息，并计算出压实度值；
所述的终端智能装置用于接收处理器发送来的压实度值，并与目标压实值作比较，实时显示连续压实状态，并在测量完成后将数据发往服务器；本实施例所述的终端智能装置采用笔记本电脑或者平板电脑。
所述的定位系统用于检测压路机当前的位置信息；本实施例中的定位系统，采用北斗定位系统，具体地，包括基站和接收装置，基站设置在外面，接收装置设置在驾驶舱内，可以高精度测量平面位置信息和高程信息。也可以采用平板电脑自带GPS定位、编码器，另外北斗定位系统还可以提供每一层路基的填筑高度信息。所述的编码器用于检测压路机的行车速度；本实施例中的编码器采用型号为：XYK-J01-M18-USB的磁感应编码器，
所述的服务器用于将终端智能装置发来的信息及数据保存至数据库，提供管理，查询及分析服务。
用上述的连续压实测量系统进行连续压实测量的方法，该方法包括如下步骤：
（1）在压路机上安装本发明的连续压实测量系统，将编码器安装在压路机的车轮上，将加速度传感器安装在压路机的碾压轮上。处理器串口输入连接终端智能装置，终端智能装置挂载GPS接收机和服务器；
（2）测量前启动终端智能，输入工程项目信息；
（3）当所述的定位系统采用北斗定位系统时需要利用车载接收机和地面基站提供准确的平面位置信息和高程信息，不仅反映路基的压实程度，还可以反映每一层路基的填筑厚度；当所述的定位系统采用平板电脑自带的GPS定位时需要先测定测量范围4个角的GPS信息，然后可以在压路机行驶过程中提供平面位置信息；当所述的定位系统采用编码器测速定位时则只测量压路机行驶速度。
（4）压路机开始作业，每2.5秒输出一次监测单元的压实度值，利用GPS信息计算出2.5秒内压路机行驶的路程，并在压实分布图中对应位置显示；
（5）通过对压实程度，压实均匀性，压实稳定性3方面综合评估，确定压实状态；
（6）上传数据。
以上仅是本发明的最佳实施例，本发明的方法包括但不限于上述实施例，本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。

Claims (6)

1.一种连续压实测量系统，其特征是：包括定位系统、加速度传感器、处理器、终端智能装置以及服务器；
所述的定位系统用于检测压路机当前的位置信息，
所述的加速度传感器用于检测碾压过程中的振动信息；
所述的处理器用于接收加速度传感器发送的信息，并计算出压实度值；
所述的终端智能装置用于接收处理器发送来的压实度值，并与目标压实值作比较，实时显示路基压实状态，并在测量完成后将数据发往服务器；
所述的服务器用于将终端智能装置发来的信息及数据保存至数据库，提供信息管理、查询及分析服务。
2.根据权利要求1所述的连续压实测量系统，其特征是：所述的定位系统采用北斗定位系统或者GPS定位系统，或者编码器测速定位。
3.根据权利要求1或2所述的连续压实测量系统，其特征是：所述的终端智能装置采用笔记本电脑或者平板电脑。
4.一种用上述的连续压实测量系统进行连续压实测量的方法，其特征是：该方法包括如下步骤：
（1）在压路机上安装本发明的连续压实测量系统，处理器串口输入连接终端智能装置，终端智能装置挂载定位系统，并通过无线通讯连接到服务器；
（2）测量前启动终端智能，输入工程项目信息；
（3）启用定位系统，初始化压实质量分布图，；
（4）压路机开始作业，每2.5秒处理器输出一次监测单元的压实度值，利用定位系统提供的检测点位置信息计算出2.5秒内压路机行驶的路程，并在压实质量分布图中对应位置显示；
（5）根据与设定的目标压实值对比，通过对压实程度，压实均匀性，压实稳定性3方面综合评估，确定压实状态；
（6）上传数据；
（7）目标压实值通过压实度值与常规压实试验指标之间的相关性试验获取。
5.根据权利要求4所述的连续压实测量的方法，其特征是：所述的利用定位系统提供检测点位置信息的步骤是：当所述的定位系统采用北斗定位系统时需要利用车载接收机和地面基站提供准确的平面位置信息和高程信息，；当所述的定位系统采用平板电脑自带的GPS定位时需要先测定测量范围4个角的GPS信息，然后可以在压路机行驶过程中提供平面位置信息；当所述的定位系统采用编码器测速定位时则只测量压路机行驶速度。
6.根据权利要求4所述的连续压实测量的方法，其特征是：所述的在压路机上安装本发明的连续压实测量系统是将加速度传感器安装在压路机的碾压轮上，通过测量压路机的振动响应来反映路基的压实状态，并且结合定位信息实时生成路基压实状态平面图。
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