CN105525561B - 当停在热沥青上时的机器的警报装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开当停在热沥青上时的机器的警报装置。具体地，一种用于沥青铺路环境的诸如压实机的设备内的警报系统，当设备被停止在热沥青上时，设备被设置的区域可能会过度压实，该警报系统给操作者发出信号。警报系统包括表面温度传感器，以便仅当由于沥青仍然高于阈值温度而存在过度压实的风险时激活警报。警报系统还可包括计时器以便在压实操作期间关于改变方向的程序停止时不向操作者发出信号。

Description

当停在热沥青上时的机器的警报装置

技术领域

本公开涉及沥青铺路，并且特别涉及当铺路压实机或其他设备被停在热沥青上时用于通知的警报系统。

背景技术

沥青铺路涉及将铺路材料例如热沥青的垫沉积在地层上，然后压实沥青到一个均匀的厚度和致密度。压实机使用不同的配置用于压实过程。有些压实机使用具有振动器的钢滚筒。其他压实机使用分开的轮子，而其他使用分开的轮子和滚筒的组合。当压实机闲置在最近放置热沥青的区域上时，滚筒或轮子可能陷入沥青和在滚筒或轮子下过度压实这些区域。一旦过度压实，形成在这些区域的下沉几乎不可修复且与剩余的均匀的沥青垫相比变形将无限期地保持。

US5942679(简称‘679专利)公开了一种用于监控环境和机器状况来创建关于沥青已被沉积的区域的压实状态的指标的系统。指标被显示给操作者，并代表工作场地的每个区域上已经形成的压实的总量。该‘679专利没有公开警报系统，其当压实机被停在沥青仍然热到足以导致那些区域的过度压实的区域时通知操作者。

发明内容

在本发明的一个方面中，用于使用在沥青铺路操作的压实机中的警报系统包括速度传感器、路面温度传感器、以及操作者警报装置。操作者警报装置被配置为响应于命令给操作者发信号。警报系统还可包括控制器，其使用存储的可执行命令以经由速度传感器确定该压实机被停止，并且还经由路面温度传感器确定接近压实机的路面温度为阈值温度以上。当两个条件都为真时，控制器发出命令以激活操作者警报装置。警报装置向操作者发出压实机可能需要被移动以避免过度压实机器正放置的区域的信号。

在本发明的另一个方面中，一种在铺路应用中使用的设备中设置警报的方法包括确定设备已经达到完全停止、确定接近设备的表面是高于阈值温度、和启动计时器。当计时器达到预设时间和在整个预设时间设备一直保持完全停止时，激活警报，通知操作者该设备应该被移动。

在本发明的另一个方面中，一种用于激活铺路设备中的警报的系统包括计时器和温度传感器，其传达接近铺路设备的表面的温度。警报可以被配置为响应于来自控制器的信号警告铺路设备的操作者一情形。控制器可以被联结到计时器、温度传感器、和警报，并且被配置为接收指示铺路设备被停止的信号，且当铺路设备被停止和接近铺路设备的表面的温度超过阈值温度两者时启动计时器。控制器可以进一步被配置为使得当计时器达到预先设定的时间时，控制器激活警报。

附图说明

图1是压实机的侧视图；

图2是用于在图1的压实机中使用的示例性控制器的框图；和

图3是在铺路环境中使用的设备中设置警报的示例性方法的流程图。

具体实施方式

压实机是一种压缩热沥青成为致密垫以用于从道路到自行车道的应用中使用的机器。一些压实机使用具有振动器的钢滚筒，而其它使用几排气动轮胎，而还有其它同时使用滚筒和一排气动轮子。压实机重量超过10吨且因为例如，两个钢滚筒的相对小的接触面积，压实机可以提供非常高磅每平方英寸的压力。

当保持不动，甚至几分钟在热沥青表面上时，压实机可以过度压实其被安放的区域并且在否则均匀的表面中引起下沉形式的几乎不可恢复的损害。

图1示出了示例性压实机100。压实机100可以包括驾驶室102或遮阳罩和滚筒104。示例性压实机100的进一步细节，如振动器、转向机构、推进单元、翻车保护系统等本文并未公开但在行业内众所周知。

压实机100还包括温度传感器106，如红外线温度传感器，其能够远程地读取接近于压实机100的表面的温度，朝向其温度传感器106被定向。在示例性实施例中，温度传感器106可以被定向到滚筒104之间的位置。在其他实施例中，一个或多个温度传感器可以被定向在滚筒104的前面或后面并且可以是代替或除了图示的定向在滚筒104之间的温度传感器106之外。

压实机100还可以包括速度传感器108，其测量和报告压实机沿任一方向的速度。在一些实施例中速度传感器108可以测量滚筒104的旋转或可以联结到变速器(未描绘)，变速器根据发动机每分钟转速和变速齿轮比计算压实机速度。在其他实施例中，速度可以通过全球定位系统(GPS)装置(未描绘)提供。在一些实施例中，速度传感器108可能不会专门地专用于提供速度以当停在热沥青上时用于使用警报操作者。例如，速度传感器108可以主要用于以常规方式为操作者简单地指示机器的速度。

在另一个实施例中，速度可以不直接测量，但可以从由操作者使用以选择速度和方向的控制杆115获得。在本实施例中，控制杆115被向前或向后推以选择方向并且控制杆115从中心位置被移动的距离确定速度。当控制杆处于中间位置时，没有功率被施加以驱动压实机100。提出一种设想，当控制杆115处于中间位置时，压实机100被停止或即将被停止。控制杆位置的评估可以被使用得出压实机100何时被停止。

压实机100可以可选地包括占用传感器114，其可以被用于确定操作者存在于驾驶室102内。可选的占用传感器114的使用将在下面更详细地讨论。

温度传感器106、速度传感器108或控制杆位置传感器和占用传感器114可以联结到控制器110。参照图2控制器110将在下面更详细地讨论。压实机100还可以包括操作者警报装置112，其可以直接或间接地由控制器110响应于某些条件激活，也可以在下面更详细地讨论。操作者警报装置112可以包括单独或结合使用的扬声器、警报器、指示灯，或其他装置，以便当被激活时有非常高的可能性操作者将注意到警报装置112已被激活。在其他实施例中，操作者警报装置112可以是控制台显示器的一部分或已经存在于压实机100中的其他使用者接口(interface)。操作者警报装置112还可以包括标志或图标，其指示不希望的情况可能存在，和/或简单地压实机100应该被移动。

温度传感器106、速度传感器108、操作者警报装置112、可选地，占用传感器114，和至少与分析条件和确定何时激活操作者报警装置112有关的控制器110的那些功能可形成警报系统116用于在压实机100中使用。

图2是控制器110的示例性实施例的方框图。控制器110可以包括处理器120和由数据总线124联结的存储器122。控制器110还可以包括或被连接到使用者接口126，其可以包括显示器、触摸屏、键盘、指向装置、或扬声器。

控制器110还可以包括与温度传感器106接口的输入端130和与速度传感器108接口的输入端132。可选地，占用传感器输入端133可连同其他驾驶室电子设备被使用以允许确定操作者是否在驾驶室102内。远程警报接口131可以可选地用于中继与停止在热表面上有关的警报信号到管理者、远程管理设施、或到接近于压实机100操作的铺路机。远程警报接口131可以是无线接口，其支持一个或多个本地或广域通信类型，诸如IEEE 802.11x(无线)或蜂窝网络协议如3G，或其他数据通信路径。

存储器122可包括操作系统134和设施136，其提供，例如，诊断和错误校正程序，和低水平通信和接口支持功能。警报程序138可以包括模块，其支持与为操作者提供警报相关的各种功能。这些模块可以包括传感器接口140，其通过它们各自的输入端130、132、133与温度、速度和占用传感器通信，并将那些参数值提供给控制逻辑模块144。如上所述，速度传感器输入端132既可以从装置如测量实际速度的速度传感器108接收信号，也可以从装置如控制速度的控制杆115接收信号。

警报程序138还可以包括模块，其执行计时器142和控制逻辑模块144，用于评估从温度传感器106、速度传感器108、和占用传感器114接收到的数据和决定何时激活操作者警报装置112。设置模块146可存储各种信息，根据本地条件包括环境温度、沥青的阈值温度、或由计时器142计数的时间周期被警报。另一个设置可以是沥青的类型，即，被压实的化学品和聚合体的配方。该设置既可被用于调节沥青的阈值温度，也可以基于混合物的特性为计时器142调节时间周期。例如，冷天使用的固化混合物在沥青损坏发生前可以容忍更长的静置时间，因此，计时器142的时间周期可以增加超过额定值。虽然设置模块146可以允许计时器142的时间周期的直接输入，有可能是一个最大允许时间，如8-10秒，以便操作者不会通过设置非常长的静置时间而停用系统。

设置模块146还可以为操作者或现场管理者存储提示，其通过提示下拉列表的各种选择而在选择沥青类型和温度设置的过程中引导他或她。当不知晓信息时，设置模块146可以被编程选择默认值。在一些情况下，信息可以从铺路机(未描绘)中继，如沥青温度。设置模块146还可以含有算法或查找表，其评估各种输入端和选择调整计时器142的时间周期。例如，每个已知的铺路类型可以具有正或负调整因子。类似地，温度高于或低于预设额定温度也可以具有正或负调整因子。

工业实用性

用于停在热沥青上的压实机或其他车辆的警报系统116，均有益于建造表面的承包商和接收完成的工作的用户。沥青表面内永久的下沉可收集雨水，并引起粘合剂的过早侵蚀使裂缝形成。道路表面内下沉可能导致车辆车轮反弹并导致不稳定。通过在出现意外过度压实状况时警报操作者，意外形成的这种性质的这样的下沉可避免。

图3是一种铺路应用中使用的设备中设置警报的方法200的流程图。在方框202处，可以经由使用者接口126接收用于确定用于设置操作者警报装置112的特性的信息。信息可包括沥青的阈值温度、计时器周期、沥青的类型、沥青垫的厚度、车辆重量等。

在一些实施例中，默认值在制造时或控制器110的初始安装时可能被安装到压实机100。每个设置可能影响评价过程的对应的特征，如下面所讨论。

在方框204处，压实机100的速度被评估以确定是否速度是零或如此低，以便出于所有目的压实机被停止。如上所讨论的，压实机100的速度可以直接地经由速度传感器108或GPS测量，或者该速度可以由监测速度/方向控制杆的位置获得。对于特别柔软的沥青的某些配方，和/或当环境温度非常高时，最小速度阈值可以被设置为停止当量，例如，速度小于每小时0.5英里。当速度为零或低于阈值速度时，“是”分支可以采取从方框204到方框206。当速度大于零或高于阈值速度时，“否”分支被采取和循环继续到方框204的入口。

在方框206，沥青的温度可和阈值温度比较。在本实施例中，额定阈值温度可以在150°F到170华氏度(°F)范围的温度内。在另一实施例中，范围可以是从158°F到162°F。额定阈值温度和这些范围的变化可以根据沥青配方和环境温度获得。例如，较软的配方可以使用较低的阈值温度。在另一个实施例中，当沥青层较厚时，可能因为低于表面的较高温度而更容易过度压实，所以阈值温度相比于额定阈值温度可以降低。当沥青的温度高于阈值温度时，“是”分支可以采取从方框206到方框208。当沥青的温度低于阈值温度时，“否”分支被采取和循环继续到方框204的入口。

尽管所示实施例首先检查速度，温度和速度的检查可以以相反的顺序被执行，即，首先温度，然后速度。由于温度和速度都是，或可以是，被连续监测，替代的实施方式可以简单地使用当任一条件为真时被设置的标志并当两个标志被设置时中断可以被激活。确定何时两个条件都为真的其他变化也是可能的。

在方框208，计时器142可以被启动。计时器142可以被使用，因为操作者在压实过程中可以从前到反向多次改变方向。在方向改变的期间，速度将必然处于或接近零一段时间。也在方向改变的期间，操作者可以在他或她的座位移动以便能够更好地看到运动的新方向，其可以延长压实机100被停止期间的时间。如果警报装置112在这些有意的过渡周期期间被设置，操作者将很快学会忽略警报。因此，计时器142可以延迟发出命令来激活警报一段时间，例如，在大多数实施例中预设时间范围是从3秒到5秒。环境温度和沥青配方也可能影响计时器设定的实际值。例如，高的环境温度可能使新铺设的沥青表面更容易过度压实，因此，阈值温度可能会降低，计时器设置可能会降低，或两者都降低。类似地，厚的沥青层可以更容易过度压实，所以计时器周期可被调整更低以使计时器142超时更快速。

在方框210处，当计时器正运行时，压实机100的速度可被监测。如果压实机100开始移动，自方框210的“否”分支可以被采取到方框216。在方框216处，计时器142可以被重置并且该方法返回到方框204。

如果压实机100仍处于静止状态，可以进入方框210和方框212的循环，其持续直到计时器142终止为止。当计时器142终止而速度仍然处于零或低于阈值速度时，“是”分支可以被采取到方框214。如已知的那样，计时器142也可以从时间设置倒计时和当它达到零或可把从零到时间周期加起来时终止。在其它实施例中，计时器142可以是实时时钟，当实时时钟达到一计算出的未来时间时终止。

在一些实施例中，方框212还可以包括使用占用传感器114监测操作者的存在，因为如果操作者离开驾驶室102或操作站，等待直到计时器142终止可以导致在操作者处于范围外和可能没有听到或看到信号之后设置警报装置112。因此，感测到操作者不再在压实机100内可能会重载方框212的计时器方面和导致立即执行方框214。占用传感器114可为或包括座椅开关、照相机、脚踏板开关或其他机械装置。类似地，如果点火开关关闭，可以假设操作者离开压实机100且立即继续执行方框214。

在方框214处，警报装置112可以被激活。警报装置112可以是可听的喇叭或汽笛、来自靠近操作者安装的扬声器的可听信号、视觉灯或闪光灯、仪表板或操作者控制台上的可视信号、或任何这些的组合。

机器正停止在软沥青上警报操作者的值由高的表面温度指示，并不限于压实机，而也可以有益于进入新的铺路区域的其他现场设备，如倾卸式货车、皮卡车、或监测车辆等。

该系统不限于警报操作者。关于停止在热的路面的信息也可通信至任一现场或设备操作公司的现场管理者、主要位置、或其它远程监控点。信息可以有益于监测现场和有益于开发操作者培训。在一实施例中，信号可以被中继到铺路设备压实机100被停止在热沥青上。

Claims (10)

1.一种在铺路应用中使用的设备中设置警报装置的方法，包括：

确定设备已经达到完全停止；

确定接近设备的道路表面的温度高于阈值温度；

启动计时器；和

当计时器达到预设时间和在整个预设时间设备一直保持完全停止时，激活警报，通知操作者该设备应该被移动。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述设备是沥青压实机。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

将警报信号通信到与设备分开的远程监测点。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

接收设置阈值温度的命令。

5.根据权利要求1所述的方法，其中确定接近设备的道路表面的温度高于阈值温度包括接收从红外温度传感器读取的温度。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

接收指示组成表面的沥青类型的信号；和

基于沥青的类型调整预设时间或阈值温度中的一个。

7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

感应操作者离开设备的操作者站；和

在计时器达到预设时间之前设置警报装置。

8.一种用于激活铺路设备中的警报的系统，包括：

计时器；

温度传感器，其传达接近铺路设备的铺路材料垫的表面的温度；

警报被配置为警告铺路设备的操作者一情形；和

联结到计时器、温度传感器和警报的控制器，控制器被配置为：

接收指示铺路设备被停止的信号；

当铺路设备被停止和接近铺路设备的铺路材料垫表面的温度超过阈值温度两者时启动计时器；和

当计时器达到预设时间时，激活警报。

9.根据权利要求8所述的系统，其中预设时间在2到4秒的范围内和其中阈值温度在150华氏度到170华氏度的范围内。

10.根据权利要求8所述的系统，进一步包括联结到控制器的使用者接口，其被构造成接收关于预设时间、阈值温度、铺路材料垫的配方、和铺路材料垫的厚度中的至少一个的信息。