CN106638240B - 一种多功能公路维护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多功能公路维护装置，包括公路维护车体，所述公路维护车体上设置有垃圾存储系统和沥青加工系统；所述垃圾存储系统包括垃圾存储箱，垃圾存储箱的顶部设有抽气泵，底部连接有用于吸收路面垃圾和灰尘的吸盘；所述沥青加工系统包括沥青存储箱和连接沥青存储箱的沥青挤出装置，沥青存储箱上设置有用于加热沥青的加热器。本发明具备路面维修和清理的功能，代替了人工路面维修，降低了公路维护成本，工作效率高。
Description
技术领域
本发明涉及公路维修清理技术领域，具体涉及一种多功能公路维护装置。
背景技术
现有公路都具有专门的路面维修设备和路面清理设备，当路面上出现积雪、垃圾、灰尘碎石以及胶质粘附物(口香糖、废弃胶、广告纸等)时，需要采用专门的路面清理设备对路面进行清理，且很多情况下，采用人工来清理，劳动强度大，成本高，沥青公路路面经长期使用会出现坑槽、裂缝、和隆起等弊病，这些弊病长时间存在会使路面造成损坏，影响道路通行，因此需要专门的路面维修设备进行路面维修，或是采用人工维修，这样不但成本高，劳动强度大，难以保证新维修路面的质量，同时这种路面清理维修分开的维护设备，公路维护成本高，工作效率低。
发明内容
为解决上述问题，本发明旨在提供一种多功能公路维护装置。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
一种多功能公路维护装置，包括公路维护车体，所述公路维护车体上设置有垃圾存储系统和沥青加工系统；所述垃圾存储系统包括垃圾存储箱，垃圾存储箱的顶部设有抽气泵，底部连接有用于吸收路面垃圾和灰尘的吸盘；所述沥青加工系统包括沥青存储箱和连接沥青存储箱的沥青挤出装置，沥青存储箱上设置有用于加热沥青的加热器。
本发明的有益效果为：通过设置垃圾存储系统、沥青加工系统，使装置同时具备路面维修和清理的功能，代替了人工路面维修，降低了公路维护成本，工作效率高。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1本发明的结构连接示意图；
图2是本发明故障检测系统的结构示意图。
附图标记：
垃圾存储系统1、沥青加工系统2、控制系统3、故障检测系统4、垃圾存储箱11、抽气泵12、吸盘13、沥青存储箱21、沥青挤出装置22、加热器23、数据采集模块41、硬件控制模块42、故障评估模块43、报警显示模块44、故障定位模块45、故障类型确定模块46、信息记录模块47。
具体实施方式
结合以下应用场景对本发明作进一步描述。
参见图1、图2，本应用场景的一个实施例的一种多功能公路维护装置，包括公路维护车体，所述公路维护车体上设置有垃圾存储系统1和沥青加工系统2；所述垃圾存储系统1包括垃圾存储箱11，垃圾存储箱11的顶部设有抽气泵12，底部连接有用于吸收路面垃圾和灰尘的吸盘13；所述沥青加工系统2包括沥青存储箱21和连接沥青存储箱21的沥青挤出装置22，沥青存储箱21上设置有用于加热沥青的加热器23。
优选的，所述沥青挤出装置22包括连接沥青存储箱21的出料管和连接出料管末端的喷枪。
优选的，所述公路维护车体上还设置有用于控制抽气泵12、沥青挤出装置22和加热器23运作的控制系统3。
本发明上述实施例通过设置垃圾存储系统1、沥青加工系统2和控制系统3，使装置同时具备路面维修和清理的功能，代替了人工路面维修，降低了公路维护成本，工作效率高。
优选的，所述多功能公路维护装置还设置有用于检测控制系统3故障的故障检测系统4，所述故障检测系统4包括数据采集模块41、硬件控制模块42、故障评估模块43、报警显示模块44、故障定位模块45和故障类型确定模块46，所述硬件控制模块42与数据采集模块41和故障评估模块43连接，硬件控制模块42控制多个传感器实时监测所述控制系统3，并将实时监测的数据通过采集模块输送到故障评估模块43，所述报警显示模块44与故障评估模块43、故障类型确定模块46连接，显示故障状态、在收到故障评估模块43输出的报警信号时进行报警并显示故障类型；所述故障定位模块45连接故障评估模块43和故障类型确定模块46，其通过对故障评估模块43发出的信息进行分析处理以定位故障传感器并将定位信息传送给故障类型确定模块46。
本优选实施例构建了故障检测系统4的模块架构。
优选的，所述数据采集模块41包括依次连接的数据获取单元和数据修正单元；所述数据获取单元采用无线传感器网络进行，正常情况下，只有少部分传感器节点处于工作状态，进行数据采集，数据采集周期为1s，大部分传感器节点处于休眠状态，当故障评估模块输出报警信号时，处于工作状态的传感器节点向处于休眠状态的传感器节点发送唤醒信息，处于休眠状态的传感器节点进入工作状态，同时数据采集周期缩短为0.5s；所述数据修正单元用于修正非标准条件下对传感器采集数据带来的影响，引入修正系数 T0为传感器工作的标准温度,H0为传感器工作的标准湿度，其中T为传感器采集数据时的环境温度，H为传感器采集数据时的环境湿度。
本优选实施例设置数据修正单元，传感器能够获得更准确的观测数据。
优选的，所述故障评估模块43包括：
(1)残差信号生成单元，用于根据奇异系统方法来设计故障检测观测器并获得需检测系统的残差信号，定义故障检测观测器为：
具有故障信息的残差信号的计算公式为：
此处，
其中，xm表示系统的状态向量，表示状态xm的估计，表示系统输出向量的估计，为辅助状态，Cm表示具有故障信息的残差信号，Zm为系统状态误差，Gm表示故障，Ym为未知外部有界扰动向量，Km为控制输入向量，a2i、a1i、b1i、c1i为根据系统自定义的合适维数的矩阵，d2i为根据系统自定义的列满秩的矩阵，Ui、Vi为所述故障检测观测器的设计参数；
(2)故障评估单元，用于判断直流偏磁隔离系统是否出现故障，定义故障评估函数为：
优选的，m0为初始演变时间，n为有限的演变时间区间；若P(Cm)>0，所述故障评估模块输出报警信号，若P(Cm)≤0，所述故障评估模块43输出正常信号。
本优选实施例设置的故障检测系统4的故障检测精度高、速度快。
优选的，所述报警显示模块44包括依次连接的报警器和LED显示屏，当收到故障评估模块43输出的报警信号时报警器进行报警，此时，LED显示屏根据故障类型确定模块46的输出信号显示故障类型；当收到故障评估模块43输出的正常信号时报警器不工作，LED显示屏显示“00”。
本优选实施例设置的报警显示模块44，构造简单，易于实施。
优选的，所述故障定位模块45，其包括依次连接的子观测器建立单元、解耦单元和定位单元，所述子观测器建立模块针对每一个参与反馈信号的传感器建立一系列并行的降维鲁棒观测器，每个降维鲁棒观测器对应于一个传感器的输出；所述解耦单元利用降维鲁棒观测器对传感器的输出信号进行解耦；所述定位单元用于定位故障传感器，设共有k个参与反馈信号的传感器，定位公式为：
其中，γ表示故障传感器，Ci表示由第U个参与反馈信号的传感器的输出信号和降维鲁棒观测器的估计值进行比较得到的残差偏差。
本优选实施例设置的故障定位模块45利用针对每一个传感器输出设计的降维鲁棒观测器进行故障快速检测和定位，定位效率高。
优选的，所述故障检测系统4还包括信息记录模块47，所述信息记录模块47包括信息筛选单元和信息存储单元，所述信息存储单元为一64GB固态硬盘，故障点位置和故障类型经过信息筛选单元进入到信息存储单元存储下来，节约了存储空间，便于后续工作人员进行故障排除。信息筛选单元的作用是从所有信息中选择故障点位置和故障类型信息进行记录。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (3)
1.一种多功能公路维护装置，其特征是，包括公路维护车体，所述公路维护车体上设置有垃圾存储系统和沥青加工系统；所述垃圾存储系统包括垃圾存储箱，垃圾存储箱的顶部设有抽气泵，底部连接有用于吸收路面垃圾和灰尘的吸盘；所述沥青加工系统包括沥青存储箱和连接沥青存储箱的沥青挤出装置，沥青存储箱上设置有用于加热沥青的加热器；还设置有用于检测控制系统故障的故障检测系统，所述故障检测系统包括数据采集模块、硬件控制模块、故障评估模块、报警显示模块、故障定位模块和故障类型确定模块，所述硬件控制模块与数据采集模块故障评估模块连接，硬件控制模块控制多个传感器实时监测所述控制系统，并将实时监测的数据通过采集模块输送到故障评估模块，所述报警显示模块与故障评估模块、故障类型确定模块连接，显示故障状态、在收到故障评估模块输出的报警信号时进行报警并显示故障类型；所述故障定位模块连接故障评估模块和故障类型确定模块，其通过对故障评估模块发出的信息进行分析处理以定位故障传感器并将定位信息传送给故障类型确定模块；所述数据采集模块包括依次连接的数据获取单元和数据修正单元；所述数据获取单元采用无线传感器网络进行，正常情况下，只有少部分传感器节点处于工作状态，进行数据采集，数据采集周期为1s，大部分传感器节点处于休眠状态，当故障评估模块输出报警信号时，处于工作状态的传感器节点向处于休眠状态的传感器节点发送唤醒信息，处于休眠状态的传感器节点进入工作状态，同时数据采集周期缩短为0.5s；所述数据修正单元用于修正非标准条件下对传感器采集数据带来的影响，引入修正系数 T0为传感器工作的标准温度,H0为传感器工作的标准湿度，其中T为传感器采集数据时的环境温度，H为传感器采集数据时的环境湿度。
2.根据权利要求1所述的一种多功能公路维护装置，其特征是，所述沥青挤出装置包括连接沥青存储箱的出料管和连接出料管末端的喷枪。
3.根据权利要求2所述的一种多功能公路维护装置，其特征是，所述公路维护车体上还设置有用于控制抽气泵、沥青挤出装置和加热器运作的控制系统。
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