CN106400662A - 一种平衡梁式的路面摊铺厚度实时监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平衡梁式的路面摊铺厚度实时监测装置，包括平衡梁式摊铺厚度测量装置、集成控制器、数据无线发送装置(DTU)、数据库及应用服务器、监控客户端、车载显示装置、现场报警装置共七部分，本发明装置通过平衡梁，利用激光测距仪测量垂直距离，进而以同一位置点的高度差(距离差)计算摊铺厚度；通过对公路路面摊铺过程中，路面结构层摊铺厚度的实时、自动测量，以厚度的变化情况实时反映摊铺质量，既可以达到质量控制，同时将采集到的相关测量数据发送存储在远程数据库，以供后续施工质量评估与分析。当摊铺厚度不合格时实时报警，以便及时反馈调整。

Description

一种平衡梁式的路面摊铺厚度实时监测装置

技术领域

本发明属于道路施工质量控制领域，具体的说，是涉及一种针对高等级公路路面摊铺过程中，沥青/水稳等路面结构层摊铺厚度的实时监测装置，以达到控制摊铺质量的目的。

背景技术

路面摊铺过程的质量控制是公路建设质量管理的重要环节。而对于路面工程而言，各个路面结构层的厚度是与道路的整体强度密切相关的，路面厚度不合格是公路发生过早破坏的主要原因之一，只有保证路面厚度满足工程要求，才能有效地控制公路施工质量[1-3]。

传统的路面厚度检测的方法主要包括：标高法和钻孔取样法[4-6]。前者一般是利用直尺、拉钢丝绳等对摊铺厚度进行控制，然而在实际应用中，其本质上是一种高程控制，并非真正反映摊铺厚度情况，且架设准绳、导梁费时费力，极易受到破坏，难以保障精度要求；而后者则存在随机取样的缺陷——不能代表整个路面的厚度变化，具有局限性，容易产生质量不达标位置的漏检，且更重要的是对结构面层造成了破坏，对于不符合要求的摊铺位置无法给予及时的反馈与补救。总的来说，传统的方法受人为因素和偶然性的影响较大，效率低，无法客观、准确、全面地获取路面摊铺厚度的质量信息。

此外，路面雷达、超声波反射法、电磁法等[7-11]也都应用到了公路路面厚度的检测当中。但是这些方法与钻孔取样法一样，均属于事后检测，不能在施工过程中实现实时摊铺厚度的监控，故难以实现摊铺质量缺陷的及时反馈。

在相关专利方面，专利申请号为2014201224720.0的中国实用新型专利[12]提出了一种沥青路面摊铺厚度测定尺；专利申请号为201520853838.5的中国实用新型专利[13]则提出了一种沥青松铺厚度测量仪，这些方法虽具有减小测量误差、便于携带与操作等优点，但仍然需要人为进行，无法实现自动、实时、连续地测量摊铺厚度。而在课题组前期申请的专利中，申请号为201510100523.8和201510100304.X的中国实用新型专利[14-15]所提出的针对沥青路面摊铺厚度的监控方法，在摊铺厚度的测量上采用的是手持式测厚装置，同样存在需要人工测量、且是有限的在指定点测量(不连续)的不足；申请号为201410057420.3的中国实用新型专利[16]提出的高等级公路路面摊铺厚度的实时监控方法及监控系统，虽然可以实现实时的摊铺厚度监控，但一方面全站仪的使用提高了技术方法的成本，另一方面每次测量前的后方交会操作与后续利用空间几何关系、投影等来得到摊铺厚度的过程较为繁琐；申请号为201410810865.4的中国实用新型专利[17]提出的公路路面摊铺厚度的插入式自动测量装置，则受到预先设定的压力及探针的灵敏度限制，当设定的压力值不够准确或者探针在判断是否探入摊铺面及基准面上不够灵敏、出现偏差，都会对最终摊铺厚度的测量精度产生一定影响；申请号为201510058336.8的中国实用新型专利[18]提出的路面摊铺厚度和熨平振动频率的实时监测装置，由于是通过空间几何关系来计算得到摊铺厚度，因而对于装置的加工、安装要求较高，一旦装置尺寸或位置出现误差，将直接影响摊铺厚度的测量结果；同时装置在摊铺运行过程中会受到路面的平整程度干扰，当路面不平使装置发生空间倾斜后，也将造成结果的不准确。

因此，为更好的实现高等级路面摊铺质量控制，有必要研制开发一种减小人为因素影响，同时能够自动化、实时化、高精度的实现公路路面摊铺厚度监测的无损测量装置，进一步满足我国的公路路面摊铺施工需要。

参考文献：

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[15]刘东海，陈俊杰，夏谢天.手持式公路路面沥青摊铺测厚测温装置[P].中国，发明专利，201510100304.X，2015.

[16]刘东海，孙源泽.高等级公路路面摊铺厚度的实时监控方法及监控系统[P].中国，发明专利，201410057420.3，2014.

[17]刘东海，吴优，孙源泽.公路路面摊铺厚度的插入式自动测量装置[P].中国，发明专利，201410810865.4，2014.

[18]刘东海，吴优.路面摊铺厚度和熨平振动频率的实时监测装置[P].中国，发明专利，201510058336.8，2015.

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种平衡梁式的路面摊铺厚度实时监测装置，包括平衡梁式摊铺厚度测量装置、集成控制器、数据无线发送装置(DTU)、数据库及应用服务器、监控客户端、车载显示装置、现场报警装置共七部分，本发明装置通过平衡梁，利用激光测距仪测量垂直距离，进而以同一位置点的高度差(距离差)计算摊铺厚度；通过对公路路面摊铺过程中，路面结构层摊铺厚度的实时、自动测量，以厚度的变化情况实时反映摊铺质量，既可以达到质量控制，同时将采集到的相关测量数据发送存储在远程数据库，以供后续施工质量评估与分析。当摊铺厚度不合格时实时报警，以便及时反馈调整。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种平衡梁式的路面摊铺厚度实时监测装置，包括无线发送装置(DTU)、数据库及应用服务器和现场报警装置，还包括平衡梁式摊铺厚度测量装置、集成控制器、监控客户端和车载显示装置；

所述平衡梁式摊铺厚度测量装置可随摊铺机同步行进，由平衡梁、激光测距仪、钢支架、活动倾斜梁、行进滚轮、编码器和倾角传感器组成，所述钢支架的上端与平衡梁垂直固接，下端垂直固定在摊铺机熨平板上；所述活动倾斜梁的上端与平衡梁铰连接，下端通过所述行进滚轮与摊铺面接触；所述编码器安装在所述行进滚轮的转动轴承上，编码器按一定的时间间隔(如1秒)实时测量摊铺机的行进位移s；活动倾斜梁和平衡梁上分别安装倾角传感器1和倾角传感器2，倾角传感器1和倾角传感器2分别同步实时测量活动倾斜梁、平衡梁与水平面的夹角α和β；平衡梁的前后两端分别设有激光测距仪1和激光测距仪2，其中，激光测距仪1所测量的是其到下层未摊铺路面的距离l₁，激光测距仪2测量的是其到摊铺后路面的距离l₂；

集成控制器中的数据控制器通过RS‐232接口分别实时获取编码器测量的位移数据s、倾角传感器测量的倾角数据α、β，以及激光测距仪采集的距离数据l₁、l₂，并通过计算得到测量点的里程坐标和摊铺厚度，同时将计算结果保存；具体步骤如下：

(1)以行进滚轮轮心为原点，建立x轴与地面平行的平面直角坐标系，按一定时间间隔计算激光测距仪1和激光测距仪2的里程坐标a₁、a₂：

a₁＝起始桩号+s+L cos(α-β)+L₁

a₂＝起始桩号+s+L cos(α-β)+L₂

其中，起始桩号在监测开始前由车载显示装置输入，经RS‐232接口传输给集成控制器，并保存在集成控制器的存储器中；s为编码器的实时测量位移；L为活动倾斜梁的安装点到行进滚轮轮心的距离；α、β分别为活动倾斜梁、平衡梁与水平面的夹角；L₁、L₂分别为激光测距仪1和激光测距仪2到安装点的距离；

(2)比较每一个a₁与a₂，当满足：a₁＝a₂时，计算：

其中，Δl为摊铺厚度；分别为激光测距仪1和激光测距仪2测量同一点的距离；

(3)为去除激光测距仪测量的异常值(如在摊铺机的运行过程中，激光测距仪正好照射在石子上或路面不平的凹凸位置，造成测距数据的不准确)，每计算出n个厚度数据Δl后，数据控制器会进行统计分析，即计算n个厚度数据的平均值和方差(σ)，去除在范围外的厚度数据，计算剩余厚度数据的平均值作为在该段路面(即n个计算时间间隔摊铺机的行进距离，由于摊铺机行进速度极慢，n次计算厚度的时间段内，路面长度一般为1m左右)的修正摊铺厚度；同时，以这一段距离的中点位置(经过统计分析后的第一个测量点的实时位移坐标和最后一个测量点的实时位移坐标的平均值)作为修正摊铺厚度的对应位移坐标；

(4)计算结束后，将该摊铺机行进距离内平衡梁式厚度测量装置每次计算的时间t，以及每次计算的厚度值Δl及其测量点里程坐标，该路段内修正摊铺厚度及其相应的中点位置里程坐标等数据保存在集成控制器的RAM存储器中，同时将这些数据通过端口传输给数据无线发送装置(DTU)。

数据无线发送装置(DTU)负责接收集成控制器发送过来的数据，包括摊铺机行进距离内平衡梁式厚度测量装置每次计算的时间t，每次计算的厚度值Δl及其测量点里程坐标，该路段内修正摊铺厚度及其相应的中点位置里程坐标。上述数据通过GSM(GlobalSystem For Mobile Communication)通讯模块或3G(the 3rd Generation)网络或4G(the4th Generation)网络无线发送到远程的数据库及应用服务器中。

数据库及应用服务器主要用于接收、存储从数据无线发送模块(DTU)发送过来的如下数据：摊铺机行进距离内平衡梁式厚度测量装置每次计算的时间t、每次计算的厚度值Δl及其测量点里程坐标、该路段内修正摊铺厚度及其相应的中点位置里程坐标。同时，可根据摊铺实时监控客户端输入的摊铺厚度控制标准，判断当前所测量的摊铺厚度值是否符合控制标准。如果不符合，则经Internet网络向摊铺监控客户端发送摊铺厚度不合格的报警信息，或者通过与数据库及应用服务器连接的GSM通讯模块向摊铺现场报警装置(如Personal Digital Assistant，PDA或手机)发出报警短信信息，及时给予现场管理人员提示，以便采取相应措施。

所述监控客户端安装在施工现场能连接Internet网络的台式机电脑或移动笔记本电脑上，在监控开始前，操作人员通过该客户端设定当前工作面属性、摊铺结构层层数及摊铺厚度控制标准，然后，通过Internet网络存入数据库及应用服务器的数据库中，以供后续应用；在监控过程中，该客户端可实时显示平衡梁式摊铺厚度测量装置所对应测量位置处的摊铺厚度信息，并可查询和输出摊铺质量监测结果；同时，接收来自数据库及应用服务器发送的摊铺厚度不合格的报警信息，以提示给现场质量管理人员及时采取相应措施。

所述车载显示装置安装在摊铺机驾驶室内方便摊铺机操作者看到的位置，其通过RS‐232数据线与集成控制器相连接；在监控开始前，在车载显示装置输入起始桩号，发送给集成控制器，并输入摊铺厚度控制标准，并进行保存；在监测过程中，车载显示装置实时从集成控制器中获取计算路段中点里程坐标及对应的修正摊铺厚度，并将其与控制标准、控制上下限显示在液晶显示屏中，以便摊铺机操作者根据车载显示装置实时显示的信息，及时调整摊铺机的工作参数至设定要求。

所述现场报警装置(如PDA或手机)通过GSM通讯模块实时接收数据库及应用服务器所发送的摊铺厚度不合格的报警信息，现场质量管理人员根据该装置接收到的报警信息，及时采取相应的摊铺厚度调整措施。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

(1)可实时、自动采集摊铺厚度，取代人工测量，减少人为误差，确保测量精度。

(2)可用于刚摊铺的高温沥青混凝土路面的厚度测量，即在路面摊铺过程中同步的测量摊铺厚度，便于施工质量的及时反馈。

(3)可标示摊铺厚度所对应的公路里程位置，当摊铺厚度不合格时可定位不合格位置，便于不达标区域进行补救措施。

(4)在保证位置指示精度满足工程要求的前提下，减少了GPS、全站仪等定位设备的使用，降低了成本。

附图说明

图1是本发明的组成结构示意图。

图2是摊铺厚度计算原理图。

图3是本发明装置的各部分集成原理图。

图4是本发明装置具体实施例中车载显示装置的显示状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述：

针对公路摊铺质量控制，实现公路路面摊铺厚度自动化、实时化、高精度的监测，本发明实例提供了一种平衡梁式公路路面摊铺厚度实时监测装置，本发明装置的组成结构图见图1，包括：平衡梁式摊铺厚度测量装置、集成控制器、数据无线发送装置(DTU)、数据库及应用服务器、监控客户端、车载显示装置、现场报警装置共七部分。

(一)平衡梁式摊铺厚度测量装置

平衡梁式摊铺厚度测量装置由平衡梁、活动倾斜梁、激光测距仪(2个，可采用CANKEYPH80A型激光测距仪)、钢支架、行进滚轮、编码器(可采用SICKDBS60型编码器)、倾角传感器(2个，可采用瑞芬科技SCA126T型倾角传感器)组成。钢支架上端与平衡梁垂直固接，下端垂直连接摊铺机熨平板；活动倾斜梁的上端与平衡梁铰连接，下端通过行进滚轮与摊铺面接触；编码器安装在所述行进滚轮的转动轴承上，该装置可以随摊铺机同步行进，在本发明实例中平衡梁与钢支架采用不锈钢高强度材料精密加工，且加工成空心部件，以减轻重量便于安装、拆卸；行进滚轮的活动倾斜梁设计为可旋转式，以满足平衡梁架设的不同高度需要。编码器安装在行进滚轮的转动轴承上，在平衡梁和活动倾斜梁上分别安装一个倾角传感器。编码器按一定时间间隔(如1秒)实时测量摊铺机的行进位移s；倾角传感器1和倾角传感器2同步实时测量活动倾斜梁、平衡梁与水平面的夹角α、β，；两端的激光测距仪也同步，分别测量各自到路面的距离；其中，前端激光测距仪1所测量的是其到下层未摊铺路面的距离l₁，后端激光测距仪2测量的是其到摊铺后路面的距离l₂。具体如图1、图2所示。

在安装平衡梁时，要求其与地面保持平行—检测办法：将摊铺机置于路面平整区域，利用两个测距仪同时测量平衡梁前后两端距离地面的距离如果有：(要求的精度，如1mm)，则说明平衡梁安装平行；否则，进行调整，直至符合上式要求为止。安装好平衡梁后，再进行后续的相关操作(数据实时测量、采集、发送等)。

(二)集成控制器

集成控制器的主要部件为数据控制器。采用外部供电电源向集成控制器中的数据控制器持续供电(说明：本发明实施例对供电电源不做具体要求，可以选择不同品牌)，同时，数据控制器还会输出5V电压为编码器、倾角传感器、激光测距仪供电；输出12V电压为车载显示装置供电。

数据控制器主要负责测量数据的接收、计算、保存和传送，本发明实施例采用凌霄系列智能终端控制器，通过编写控制程序并结合硬件设备集成的方式，利用RS‐232数据接口，分别实时地向编码器、倾角传感器1、倾角传感器2、激光测距仪1和激光测距仪2发出读取数据的信息指令，同步获取编码器测量的位移数据、倾角传感器测量的角度数据以及激光测距仪采集的距离数据；并通过计算得到测量点的里程坐标和摊铺厚度，同时将计算结果进行保存。具体过程如下：

(1)以行进滚轮轮心为原点，建立x轴与地面平行的平面直角坐标系(计算原理见图2)，按一定时间间隔计算激光测距仪1和激光测距仪2的里程坐标a₁、a₂。

a₁＝起始桩号+s+L cos(α-β)+L₁

a₂＝起始桩号+s+L cos(α-β)+L₂

其中，起始桩号在监测开始前由车载显示装置输入，经RS‐232接口传输给集成控制器，并保存在集成控制器的存储器中；s为编码器的实时测量位移；L为活动倾斜梁的安装点到行进滚轮轮心的距离；α、β分别为活动倾斜梁、平衡梁与水平面的夹角；L₁、L₂分别为激光测距仪1和激光测距仪2到安装点的距离。

(2)比较每一个a₁与a₂，当满足：α₁＝a₂时，计算：

其中，Δl为摊铺厚度；分别为激光测距仪1和激光测距仪2测量同一点(如图2中A点)的距离。

(3)为去除激光测距仪测量的异常值(如在摊铺机的运行过程中，激光测距仪正好照射在石子上或路面不平的凹凸位置，造成测距数据的不准确)，每计算出若干个(如20个)厚度数据Δl后，数据控制器会进行统计分析，即计算20个厚度数据的平均值和方差(σ)，去除在范围外的厚度数据，计算剩余厚度数据的平均值作为在该段路面(即20个计算时间间隔摊铺机的行进距离，由于摊铺机行进速度极慢，20次计算厚度的时间段内，路面长度一般为1m左右)修正摊铺厚度，计算公式如下：

取20个厚度数据(Δl₁，Δl₂…Δl₂₀)，

计算:

其中：

式中：为每20个测量厚度的平均值；

σ为每20个测量厚度的标准差；

为去除异常值后剩余数据的平均值。

同时，以这一段距离的中点位置(经过统计分析后的第一个测量点的实时位移坐标和最后一个测量点的实时位移坐标的平均值)作为修正摊铺厚度的对应位移坐标。

(4)计算结束后，将该摊铺机行进距离内平衡梁式厚度测量装置每次计算的时间t，以及每次计算的厚度值Δl及其测量点里程坐标，该路段内修正摊铺厚度及其相应的中点位置里程坐标等数据，一并放入FLASH存储器中进行缓存，且利用RAM存储器临时存贮相关的数据；并进一步将上述数据通过RS‐232数据接口传输到数据无线发送装置(DTU)。

(三)数据无线发送装置(DTU)

数据无线发送装置(DTU)负责将集成控制器发送过来的数据，包括摊铺机行进距离内平衡梁式厚度测量装置每次计算的时间t，每次计算的厚度值Δl及其测量点里程坐标，该路段内修正摊铺厚度及其相应的中点位置里程坐标。上述数据通过GSM(GlobalSystem For Mobile Communication)通讯模块或3G(the 3rd Generation)网络或4G(the4th Generation)网络，传送到远程的数据库及应用服务器。说明：GSM通讯模块可采用华为GTM900b，其具体工作过程如下：首先，数据无线发送装置(DTU)将接收到的相关数据放入FLASH存储器中—通过缓存—将数据发送给CPU(中央处理器)(其中，RAM存储器用来临时存贮数据)；接着，CPU对数据进行IP，并把IP数据包交给GSM通讯模块；然后，GSM通讯模块根据定制的TCP/IP协议，按一定的时间间隔(如1s)，将摊铺机行进距离内平衡梁式厚度测量装置每次计算的时间t，以及每次计算的厚度值Δl及其测量点里程坐标，该路段内修正摊铺厚度及其相应的中点位置里程坐标无线发送到远程数据库及应用服务器中。此外，对通用GSM模块的控制程序进行以下改进，增强相关数据发送的抗干扰性：(1)增加设备数据缓存功能，即在网络断线的状况下，先对数据进行存储，等待网络正常后，再与后续接收的数据一起发送；(2)增加断线重拨功能，以保证数据传输的连续性。

(四)数据库及应用服务器

数据库及应用服务器主要由数据库模块、分析模块、信息反馈模块和GSM通讯模块组成。

数据库模块主要负责摊铺质量监测信息的数据接收和存储。此模块用来与数据无线发送装置(DTU)、监控客户端、分析模块之间进行数据交互和存储：首先接收并存储由数据无线发送模块(DTU)所传送的如下数据：摊铺机行进距离内平衡梁式厚度测量装置每次计算的时间t，每次计算的厚度值Δl及其测量点里程坐标，该路段内修正摊铺厚度及其相应的中点位置里程坐标。本发明实施例中采用企业级版本的数据库(如SQL Server2014)来支持数据应用，服务器通过光纤连接Internet，根据设定的服务器IP地址，DTU模块向该指定IP地址发送数据，并将接收的数据存储在数据库中。

分析模块主要摊铺厚度达标情况判断。将当前位置处的修正摊铺厚度测量值与通过监控客户端输入的摊铺厚度控制标准(如15cm控制标准线、10％误差的控制上下限)作对比，判断所计算得到的摊铺厚度是否符合控制标准。若不符合，则该模块向信息反馈模块发送报警激活信号。

信息反馈模块用于发送报警信息，在接收到分析模块发出的报警激活信号后，信息反馈模块通过Internet网络向监控客户端发出报警信息。该信息主要包括：摊铺厚度值不合格位置里程坐标及其对应厚度值、控制标准和超标情况等。与此同时，信息反馈模块还将通过GSM通讯模块向现场报警装置(如PDA或手机)发送报警短信信息。当发生报警时，由GSM通讯模块根据预先设定的手机号码，向现场质量管理人员所携带的报警信息接收终端(如PDA或手机)发送报警短信，该短信内容包含摊铺厚度值不合格位置里程坐标及其对应厚度值、控制标准和超标情况等信息。

(五)监控客户端

监控客户端安装在施工现场能连接Internet网络的台式机电脑或移动笔记本电脑上。在监控开始前，工作人员通过该客户端设定当前工作面属性、摊铺结构层层数、摊铺厚度控制标准等，并将这些信息通过Internet网络存入数据库及应用服务器的数据库中，供后续应用。在监控过程中，客户端可实时显示平衡梁式摊铺厚度测量装置所对应测量位置处的摊铺厚度信息，并可查询和输出摊铺质量监测结果图，即按照里程查询的纵断面的摊铺厚度变化图；此外，接收来自数据库及应用服务器发送的摊铺厚度不合格的报警信息，并提示给现场质量管理人员采取相应措施(如调整熨平板高度等)，从而满足设计标准要求。

(六)车载显示装置

车载显示装置安装位置应方便摊铺机操作者实时观察。该装置采用Windows 8操作系统，运行开发的相应软件。硬件部分包括：液晶显示屏、CPU中央处理器、FLASH存储器、RAM存储器、RS‐232接口和电源转换模块等。车载显示装置由集成控制器供电(本发明中供电电压为12V)，且可以通过电源转换模块变压，再由显示装置分别向CPU中央处理器、FLASH存储器、RAM存储器和液晶显示屏等各个部分供电。

车载显示模块通过RS‐232接口与集成控制器相连，在监控开始前，在车载显示装置输入起始桩号，发送给集成控制器；另外，输入摊铺厚度控制标准，并进行保存。在监测过程中，车载显示装置实时从集成控制器中获取计算路段中点里程坐标及对应的修正摊铺厚度并将其与控制标准、控制上下限(控制上下限以标准的正负10％确定)显示在液晶显示屏中，如图4所示。同时，摊铺机操作者可根据车载显示装置实时显示的信息，及时调整摊铺机的工作参数，从而达到设定要求。

(七)现场报警装置

现场报警装置(如PDA或手机)则可通过GSM通讯模块实时接收数据库及应用服务器所发送的摊铺厚度不合格的报警信息，现场质量管理人员则可以根据该装置接收到的报警信息，及时采取相应的摊铺厚度调整措施。在本发明实施例中摊铺现场报警装置采用PDA或手机(如华为荣耀8等智能手机)，在实际应用中，本发明实施例对此不做具体限制。

本发明并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本发明的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本发明的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种平衡梁式的路面摊铺厚度实时监测装置，包括无线发送装置(DTU)、数据库及应用服务器和现场报警装置，其特征在于，还包括平衡梁式摊铺厚度测量装置、集成控制器、监控客户端和车载显示装置；

所述平衡梁式摊铺厚度测量装置可随摊铺机同步行进，由平衡梁、激光测距仪、钢支架、活动倾斜梁、行进滚轮、编码器和倾角传感器组成，所述钢支架的上端与平衡梁垂直固接，下端垂直固定在摊铺机熨平板上；所述活动倾斜梁的上端与平衡梁铰连接，下端通过所述行进滚轮与摊铺面接触；所述编码器安装在所述行进滚轮的转动轴承上，编码器按一定的时间间隔实时测量摊铺机的行进位移s；活动倾斜梁和平衡梁上分别安装倾角传感器1和倾角传感器2，倾角传感器1和倾角传感器2分别同步实时测量活动倾斜梁、平衡梁与水平面的夹角α和β；平衡梁的前后两端分别设有激光测距仪1和激光测距仪2，其中，激光测距仪1所测量的是其到下层未摊铺路面的距离l₁，激光测距仪2测量的是其到摊铺后路面的距离l₂；

集成控制器中的数据控制器通过RS-232接口分别实时获取编码器测量的位移数据s、倾角传感器测量的倾角数据α、β，以及激光测距仪采集的距离数据l₁、l₂，并通过计算得到测量点的里程坐标和摊铺厚度，同时将计算结果保存；

所述数据无线发送装置(DTU)用于接收所述集成控制器发送过来的数据，并通过GSM(Global System For Mobile Communication)通讯模块或3G(the 3rd Generation)网络或4G(the 4th Generation)网络无线发送到远程的数据库及应用服务器中；

所述数据库及应用服务器用于接收、存储从所述数据无线发送装置(DTU)发送过来的数据，同时，可根据所述监控客户端输入的摊铺厚度控制标准，判断当前所测量的摊铺厚度值是否符合控制标准，若不符合控制标准，则经Internet网络向监控客户端发送摊铺厚度不合格的报警信息，或通过与数据库及应用服务器连接的GSM通讯模块向摊铺现场报警装置发出报警短信信息。

2.根据权利要求1所述一种平衡梁式的路面摊铺厚度实时监测装置，其特征在于，通过集成控制器计算测量点的里程坐标和摊铺厚度的具体步骤如下：

(1)以行进滚轮轮心为原点，建立x轴与地面平行的平面直角坐标系，按一定时间间隔计算激光测距仪1和激光测距仪2的里程坐标a₁、a₂：

a₁＝起始桩号+s+Lcos(α-β)+L₁

a₂＝起始桩号+s+Lcos(α-β)+L₂

其中，起始桩号在监测开始前由车载显示装置输入，经RS‐232接口传输给集成控制器，并保存在集成控制器的存储器中；s为编码器的实时测量位移；L为活动倾斜梁的安装点到行进滚轮轮心的距离；α、β分别为活动倾斜梁、平衡梁与水平面的夹角；L₁、L₂分别为激光测距仪1和激光测距仪2到安装点的距离；

(2)比较每一个a₁与a₂，当满足：a₁＝a₂时，计算：

$\mathrm{\Δ}l=l_1^A-l_2^A$

其中，Δl为摊铺厚度；分别为激光测距仪1和激光测距仪2测量同一点的距离；

(3)为去除激光测距仪测量的异常值，每计算出n个厚度数据Δl后，数据控制器会进行统计分析，即计算n个厚度数据的平均值和方差(σ)，去除在范围外的厚度数据，计算剩余厚度数据的平均值作为在该段路面的修正摊铺厚度；同时，以这一段距离的中点位置(经过统计分析后的第一个测量点的实时位移坐标和最后一个测量点的实时位移坐标的平均值)作为修正摊铺厚度的对应位移坐标；

(4)计算结束后，将该摊铺机行进距离内平衡梁式厚度测量装置每次计算的时间t，以及每次计算的厚度值Δl及其测量点里程坐标，该路段内修正摊铺厚度及其相应的中点位置里程坐标等数据保存在集成控制器的RAM存储器中，同时将这些数据通过端口传输给数据无线发送装置(DTU)。

3.根据权利要求1所述一种平衡梁式的路面摊铺厚度实时监测装置，其特征在于，所述监控客户端安装在施工现场能连接Internet网络的台式机电脑或移动笔记本电脑上，在监控开始前，操作人员通过该客户端设定当前工作面属性、摊铺结构层层数及摊铺厚度控制标准，然后，通过Internet网络存入数据库及应用服务器的数据库中，以供后续应用；在监控过程中，该客户端可实时显示平衡梁式摊铺厚度测量装置所对应测量位置处的摊铺厚度信息，并可查询和输出摊铺质量监测结果；同时，接收来自数据库及应用服务器发送的摊铺厚度不合格的报警信息，以提示给现场质量管理人员及时采取相应措施。

4.根据权利要求1所述一种平衡梁式的路面摊铺厚度实时监测装置，其特征在于，所述车载显示装置安装在摊铺机驾驶室内方便摊铺机操作者看到的位置，其通过RS‐232数据线与集成控制器相连接；在监控开始前，在车载显示装置输入起始桩号，发送给集成控制器，并输入摊铺厚度控制标准，并进行保存；在监测过程中，车载显示装置实时从集成控制器中获取计算路段中点里程坐标及对应的修正摊铺厚度，并将其与控制标准、控制上下限显示在液晶显示屏中，以便摊铺机操作者根据车载显示装置实时显示的信息，及时调整摊铺机的工作参数至设定要求。

5.根据权利要求1所述一种平衡梁式的路面摊铺厚度实时监测装置，其特征在于，所述现场报警装置通过GSM通讯模块实时接收数据库及应用服务器所发送的摊铺厚度不合格的报警信息，现场质量管理人员根据该装置接收到的报警信息，及时采取相应的摊铺厚度调整措施。