CN108978420B - 一种公路路面施工质量远程监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种公路路面施工质量远程监控系统，包括远程控制中心、拌和子系统、运输子系统、摊铺子系统和碾压子系统；远程控制中心包括数据中心处理器、Web服务器；拌和子系统包括重量数据采集单元、温度数据采集单元、除尘数据采集单元和车辆信息采集单元；运输子系统包括车辆设备采集单元和车辆行驶数据采集单元；摊铺子系统包括摊铺机数据采集单元和摊铺路面数据采集单元；碾压子系统包括碾压设备数据采集单元和碾压路面数据采集单元。本发明解决了因人为、材料、机械因素等原因造成的质量隐患，在路面施工过程的各环节中对路面的材料和施工过程加以实时监控，做到实时控制施工质量，进而大大降低路面病害的产生。

Description

一种公路路面施工质量远程监控系统

技术领域

本发明涉及一种公路路面施工质量远程监控系统。

背景技术

公路是交通运输的重要基础设施。我国地域辽阔，已经修建了许多高等级公路。沥青路面凭借其行车舒适、噪音低、维修方便、可回收利用等优点，在我国公路中占了极大比重，特别是高速公路几乎全部采用沥青混凝土路面。在不断加快高速公路建设步伐、一味追求工程计划进度的同时，忽视了工程建设的内在质量控制。由于控制技术不足，质量管理力度不够，造成已通车的沥青路面过早的发生车辙、开裂、沉陷、拥抱等损坏现象。这些破坏影响了行车舒适性以及行车安全性，同时缩短了沥青路面的使用寿命。从沥青路面早期损坏的现状分析，大部分是因为拌和料拌和生产不均匀、配比不合理、以及路面摊铺碾压施工质量不达标而造成的。

目前，因为公路建设的生产与施工铺路是一个庞大的生产系统，公路全周期施工建设中不能及时有效地对原材料的拌和生产以及施工中的关键环节进行实时检测反馈控制，导致了目前我国公路路面施工质量控制处于事后控制之中。事后控制就导致不能实时掌握质量，进而造成了公路建设中质量得不到良好控制，从而出现路面早期损坏的现象，降低公路使用寿命，造成较大的经济损失。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种设计合理、公路实时检测处理、降低公路路面病害的路面施工质量远程监控系统。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种公路路面施工质量远程监控系统，包括远程控制中心、拌和子系统、运输子系统、摊铺子系统和碾压子系统；

远程控制中心包括数据中心处理器、中心通讯模块、储存服务器、Web服务器、人机交互接口、中心显示屏和中心报警模块，数据中心处理器与中心通讯模块电连接，数据中心处理器的输入端与人机交互接口的输出端电连接，数据中心处理器的输出端分别与中心通讯模块、储存服务器和中心显示屏的输入端电连接，储存服务器的输出端与Web服务器的输入端电连接， Web服务器与中心通讯模块电连接，中心报警模块与中心通讯模块电连接；

拌和子系统包括拌和处理器模块、拌和通讯模块、拌和数据传输模块，拌和处理器模块与拌和通讯模块电连接，拌和处理器模块的输入端与拌和数据传输模块的输出端电连接，还包括拌和触控显示器和拌和储存器，拌和触控显示器和拌和储存器分别与拌和处理器模块电连接，还包括输出端分别与拌和数据传输模块输入端电连接的重量数据采集单元、温度数据采集单元、除尘数据采集单元和车辆信息采集单元，还包括辅料计重传感器、沥青计重传感器、集料计重传感器、辅料计重传感器、沥青计重传感器、集料计重传感器分别与重量数据采集单元电连接，还包括环境温度传感器、搅拌温度传感器、烘干温度传感器、热料仓温度传感器，环境温度传感器、搅拌温度传感器、烘干温度传感器、热料仓温度传感器分别与温度数据采集单元电连接，还包括烘干筒PM值传感器、振动筛PM值传感器、辅料PM值传感器和热料仓PM值传感器，烘干筒PM值传感器、振动筛PM值传感器、辅料PM值传感器、热料仓PM值传感器和除尘数据采集单元电连接，还包括车辆RFID标签、第一RFID读写器和车重量传感器，车辆RFID标签、第一RFID读写器和车重量传感器分别与车辆信息采集单元电连接，拌和通讯模块与中心通讯模块通信连接；

运输子系统包括运输处理器模块、运输通讯模块和运输数据传输模块，运输处理器模块与运输通讯模块电连接，运输数据传输模块输出端与运输处理器模块输入端电连接，还包括运输触控显示器和运输储存器，运输触控显示器和运输储存器分别与运输处理器模块电连接，还包括车辆设备采集单元和车辆行驶数据采集单元，车辆设备采集单元和车辆行驶数据采集单元的输出端分别和运输数据传输模块输入端电连接，还包括运输车GPS定位器、车载拌和器转速传感器、运输拌和料温度传感器和运输车电子罗盘，运输车GPS定位器、车载拌和器转速传感器、运输拌和料温度传感器和运输车电子罗盘的输出端皆和车辆设备采集单元输入端电连接，还包括车辆行驶速度传感器、司机疲劳传感器、行驶轨迹传感器、车辆胎压传感器和行驶安全距离传感器，车辆行驶速度传感器、司机疲劳传感器、行驶轨迹传感器、车辆胎压传感器和行驶安全距离传感器的输出端分别与车辆行驶数据采集单元电连接，运输通讯模块与中心通讯模块通信连接；

摊铺子系统包括摊铺处理器模块、摊铺通讯模块和摊铺数据传输模块，摊铺处理器模块与摊铺通讯模块电连接，摊铺数据传输模块的输出端与摊铺处理器模块的输入端电连接，还包括摊铺显示器和摊铺储存器，摊铺显示器和摊铺储存器分别与摊铺处理器模块电连接，还包括摊铺机数据采集单元和摊铺路面数据采集单元，摊铺机数据采集单元和摊铺路面数据采集单元的输出端分别与摊铺数据传输模块的输入端电连接，还包括摊铺机GPS定位器、熨平板频率传感器、熨平板温度传感器、摊铺机电子罗盘、摊铺机速度传感器、倾斜角角度传感器、摊铺拌和料温度传感器、摊铺车距离传感器、分料器转速传感器和第二RFID读卡器，摊铺机GPS定位器、熨平板频率传感器、熨平板温度传感器、摊铺机电子罗盘、摊铺机速度传感器、倾斜角角度传感器、摊铺拌和料温度传感器、摊铺车距离传感器、分料器转速传感器和第二RFID读卡器分别与摊铺机数据采集单元电连接，还包括摊铺宽度传感器、摊铺厚度传感器和摊铺温度传感器，摊铺宽度传感器、摊铺厚度传感器和摊铺温度传感器分别与摊铺路面数据采集单元电连接，摊铺通讯模块与中心通讯模块通信连接；

碾压子系统包括碾压处理器模块、碾压通讯模块和碾压数据传输模块，碾压处理器模块与碾压通讯模块电连接，碾压数据传输模块的输出端与碾压处理器模块的输入端电连接，还包括碾压触控显示器和碾压储存器，碾压触控显示器和碾压储存器分别与碾压处理器模块电连接，还包括碾压设备数据采集单元和碾压路面数据采集单元，碾压设备数据采集单元和碾压路面数据采集单元的输出端与碾压数据传输模块的输入端电连接，还包括碾压电子罗盘、碾压机GPS定位器、碾压机速度传感器、碾压加速度传感器、碾压拌和料温度传感器，碾压电子罗盘、碾压机GPS定位器、碾压机速度传感器、碾压加速度传感器、碾压拌和料温度传感器的输出端分别与碾压设备数据采集单元的输入端电连接，还包括路面平整度传感器、路面温度传感器和路面厚度传感器，路面平整度传感器、路面温度传感器和路面厚度传感器的输出端分别与碾压路面数据采集单元的输入端电连接，碾压通讯模块和中心通讯模块电连接；

本发明的优点和积极效果是：本发明提供了一种公路路面施工质量远程监控系统。通过采用模块化的设计对公路路面施工质量各个环节进行实时监控，通过远程控制中心对整个公路路面施工全周期进行监控。通过拌和子系统对公路路面施工原料生产进行实时监控，通过拌和数据采集、传输、分析可对拌和生产原料过程进行实时监控，有效避免生产拌和料过程中出现的缺陷；通过运输子系统对已经生产合格的拌和料进行运输过程实时监控，通过对车辆设备信息、车辆行驶数据监控来保证运输过程中拌和料不产生运输缺陷而对后续铺路过程造成损害；通过摊铺子系统中摊铺机数据、摊铺路面数据实时监控实现对整个摊铺过程的质量控制，发现摊铺问题实时进行反馈解决，保证摊铺质量；通过碾压子系统中碾压设备和碾压路面数据实时监控，实现对整个碾压质量实时监控，发现问题实时解决，保证碾压质量合格。通过以上子系统的共同配合作用有效提高施工质量，避免因人为、材料、机械因素等原因造成的施工质量隐患，对不同环节出现的问题及时发现、解决，将事后检测转化为施工过程中监测，从而可以有效减少路面早期病害的产生，提高道路的使用寿命。本发明通过生产施工过程中进行动态管理，施工完成后可对全过程数据进行分析汇总，进一步优化公路路面施工。

优选地：拌和子系统还包括可视化监控数据单元，可视化监控数据单元输出端与拌和数据传输模块的输入端电连接。

优选地：还包括车辆进出站摄像头、冷料仓摄像头、振动筛摄像头和出料口摄像头，所述车辆进出站摄像头、冷料仓摄像头、振动筛摄像头和出料口摄像头的输出端分别与可视化监控数据单元的输入端电连接。

优选地： RFID标签为记载有车辆牌照信息、电子标签识别码、拌和站名称、拌和生产批次、拌和料生产日期、摊铺桩号的RFID标签。

优选地：中心通讯模块与拌和通讯模块、运输通讯模块、摊铺通讯模块和碾压通讯模块通过GPRS通讯网络或4G移动通讯网络相连接。

优选地：中心报警模块采用声光报警。

优选地：摊铺宽度传感器采用激光传感器或超声波传感器；所述摊铺厚度传感器采用超声波传感器、位移传感器或激光传感器。

优选地：路面平整度传感器采用激光传感器或超声波传感器；所述路面厚度传感器采用超声波传感器、位移传感器或激光传感器。

优选地：拌和处理器模块、运输处理器模块、摊铺处理器模块和碾压处理器模块均采用单片机。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图。

图中：1、远程控制中心； 11、数据中心处理器； 12、中心通讯模块； 13、储存服务器； 14、Web服务器； 15、人机交互接口； 16、中心显示屏； 17、中心报警模块； 2、拌和子系统； 21、拌和处理器模块； 22、拌和通讯模块； 23、拌和数据传输模块； 24、重量数据采集单元； 25、温度数据采集单元； 26、除尘数据采集单元； 27、车辆信息采集单元； 28、可视化监控数据单元； 3、运输子系统； 31、运输处理器模块； 32、运输通讯模块； 33、运输数据传输模块； 34、车辆设备采集单元； 35、车辆行驶数据采集单元； 4、摊铺子系统； 41、摊铺处理器模块； 42、摊铺通讯模块； 43、摊铺数据传输模块； 44、摊铺机数据采集单元； 45、摊铺路面数据采集单元； 5、碾压子系统； 51、碾压处理器模块； 52、碾压通讯模块； 53、碾压数据传输模块； 54、碾压设备数据采集单元； 55、碾压路面数据采集单元。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明如下：

请参见图1，本发明的公路路面施工质量远程监控系统包括远程控制中心1、拌和子系统2、运输子系统3、摊铺子系统4和碾压子系统5。

远程控制中心1包括数据中心处理器11、中心通讯模块12、储存服务器13、Web服务器14、人机交互接口15、中心显示屏16和中心报警模块17，数据中心处理器11与中心通讯模块12电连接，数据中心处理器11的输入端与人机交互接口15的输出端电连接，数据中心处理器11的输出端分别与中心通讯模块12、储存服务器13和中心显示屏16的输入端电连接，储存服务器13的输出端与Web服务器14的输入端电连接， Web服务器14与中心通讯模块12电连接，中心报警模块17与中心通讯模块12电连接。为了让工作人员及时发现路面施工过程中出现的问题，本实施例中，中心报警模块17采用声光报警。为了保证运算速度，本实施例中，数据中心处理器11采用intel Xeon E5-2680-v4处理器。为了保证通讯传输稳定，本实施例中，中心通讯模块12采用华为ME909S-120型号4G模块。人机交互接口15连接外部键盘、鼠标。通过键盘、鼠标输入发出反馈指令，由数据中心处理器11将指令进行计算整合通过中心通讯模块12发送至各子系统。中心显示屏16为多块液晶显示屏组合，用于对每一个子系统监控信息进行显示。当发现监控信息数据异常时，通过中心报警模块17发出警报，同时通过中心通讯模块12将异常信息及处理建议发送至现场生产施工人员和监理人员。将各子系统中的所有原始数据和经过数据中心处理器11处理过的数据存入储存服务器13中，为工程结束后，对整个施工过程的生产、施工工艺进行数据分析优化，继续优化施工过程。通过将储存服务器13与Web服务器14电连接，将储存服务器13中的数据上传至互联网，方便监理人员、施工人员、工程管理人员等有权限的人员进行查看，对整个公路路面施工全周期进行实时远程监控。

拌和子系统2包括拌和处理器模块21、拌和通讯模块22、拌和数据传输模块23，所述拌和处理器模块21与拌和通讯模块22电连接，拌和处理器模块21的输入端与拌和数据传输模块23的输出端电连接，还包括拌和触控显示器和拌和储存器，拌和触控显示器和拌和储存器分别与拌和处理器模块21电连接。为了使得采集的数据及时处理，本实施例中，拌和处理器模块21采用单片机且单片机采用STM32F7x3型号。STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的，STM32F7x3型号具有高运算速度、高缓存速度且功耗低等优点。为了保证通讯传输稳定，本实施例中，拌和通讯模块22采用华为ME909S-120型号4G模块。因为数据采集的量大，拌和数据传输模块23采用IDT公司生产的型号为IDT7203的FIFO芯片，该芯片是一个双端口的储存缓冲芯片，具有速度快、容量大，可以满足高速数据采集系统的数据缓存要求。不会造成数据的堆积而产生数据混乱与丢失的现象。

还包括输出端分别与拌和数据传输模块23输入端电连接的重量数据采集单元24、温度数据采集单元25、除尘数据采集单元26和车辆信息采集单元27，还包括辅料计重传感器、沥青计重传感器、集料计重传感器，辅料计重传感器、沥青计重传感器、集料计重传感器分别与重量数据采集单元24电连接，还包括环境温度传感器、搅拌温度传感器、烘干温度传感器、热料仓温度传感器，环境温度传感器、搅拌温度传感器、烘干温度传感器、热料仓温度传感器分别与温度数据采集单元25电连接，还包括烘干筒PM值传感器、振动筛PM值传感器、辅料PM值传感器和热料仓PM值传感器，烘干筒PM值传感器、振动筛PM值传感器、辅料PM值传感器、热料仓PM值传感器分别和除尘数据采集单元26电连接，还包括车辆RFID标签、第一RFID读写器和车重量传感器，车辆RFID标签、第一RFID读写器和车重量传感器分别与车辆信息采集单元27电连接，拌和通讯模块22与中心通讯模块12通信连接。重量数据采集单元24、温度数据采集单元25、除尘数据采集单元26和车辆信息采集单元27皆将各传感器所检测到的信号进行放大、滤波和A\D转化后输出给集的动态数据实时传给拌和数据传输模块23，进而将拌和数据采集信息传输至拌和处理器模块21，拌和处理器模块21将数据进行整理分析，通过拌和触控显示器显示对应的数据指标，现场工作人员通过拌和触控显示器对生产进行调整。拌和储存器采用固态硬盘，从而可以将采集的数据进行保存。通过采集拌和料生产过程中辅料、沥青、集料各自的重量，严格监控各拌和料成分的配比情况，严格按照设定的配比进行集料，出现偏差时，进行及时调整，避免因重量的偏差而造成拌和料的缺陷产生。通过采集环境温度、拌和温度、烘干温度、热料仓仓储温度，严格监控各生产段中温度变化情况，避免温度过高或过低造成的缺陷。通过对烘干筒、振动筛、辅料和热料仓PM值监测，从根本上防止固体颗粒物进入大气污染空气。各计重传感器均采用耐高温称重传感器；各温度传感器均采用铂电阻温度传感器；各PM值传感器均采用激光PM传感器。通过对车辆RFID标签、RFID读写器和车重量传感器监控，来完成对拌和料运输车辆的信息监控。为了使得对拌和料生产过程中拌和料情况进行全方位监控，本实施例中，RFID标签为记载有车辆牌照信息、电子标签识别码、拌和站名称、拌和生产批次、拌和料生产日期、摊铺桩号的RFID标签。RFID标签由耦合原件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。RFID读写器：读取RFID标签中数据信息的设备。通过拌和通讯模块22与中心通讯模块12通信连接，将拌和过程中采集的数据传输至远程控制中心1，通过数据中心处理器11对数据分析，将拌和生产过程中的信息在中心显示屏16上显示，同时将原始数据储存至储存服务器13中。为了对拌和过程更加的直观监控，本实施例中，拌和子系统2还包括可视化监控数据单元28，可视化监控数据单元28输出端与拌和数据传输模块23的输入端电连接。车辆进出站摄像头、冷料仓摄像头、振动筛摄像头和出料口摄像头，车辆进出站摄像头、冷料仓摄像头、振动筛摄像头和出料口摄像头的输出端分别与可视化监控数据单元28的输入端电连接。通过对车辆进出站、冷料仓上料、振动筛震动和出料口出料进行可视化监控，同时配合各传感器数据采集的信息共同完成对拌和生产过程的监控，提升拌和质量。

运输子系统3包括运输处理器模块31、运输通讯模块32和运输数据传输模块33，运输处理器模块31与运输通讯模块32电连接，运输数据传输模块33输出端与运输处理器模块31输入端电连接，还包括运输触控显示器和运输储存器，运输触控显示器和运输储存器分别与运输处理器模块31电连接，还包括车辆设备采集单元34和车辆行驶数据采集单元35，车辆设备采集单元34和车辆行驶数据采集单元35的输出端分别和运输数据传输模块33输入端电连接，还包括运输车GPS定位器、车载拌和器转速传感器、运输拌和料温度传感器和运输车电子罗盘，运输车GPS定位器、车载拌和器转速传感器、运输拌和料温度传感器和运输车电子罗盘的输出端皆和车辆设备采集单元34输入端电连接，还包括车辆行驶速度传感器、司机疲劳传感器、行驶轨迹传感器、车辆胎压传感器和行驶安全距离传感器，车辆行驶速度传感器、司机疲劳传感器、行驶轨迹传感器、车辆胎压传感器和行驶安全距离传感器的输出端分别与车辆行驶数据采集单元35电连接，运输通讯模块32与中心通讯模块12通信连接。为了使得采集的数据及时处理，本实施例中，运输处理器模块31采用单片机且单片机采用STM32F7x3型号。为了保证通讯传输稳定，本实施例中，运输通讯模块32采用华为ME909S-120型号4G模块。因为数据采集的量大，运输数据传输模块33采用IDT公司生产的型号为IDT7203的FIFO芯片。车辆设备采集单元34和车辆行驶数据采集单元35通过各个采集卡将各传感器采集的动态信号将信号进行放大、滤波处理然后实时传给运输数据传输模块33，进而将运输数据采集信息传输至运输处理器模块31，运输处理器模块31将数据进行整理分析，通过运输触控显示器显示对应的数据指标，供现场工作人员参考，并通过运输触控显示器对运输过程质量进行调整。运输储存器采用固态硬盘，从而可以将采集的数据进行保存。通过运输车GPS定位数据采集实现对车辆运输拌和料过程车辆具体位置；通过对车载拌和器转速传感器的数据采集，来监控拌和料在运输过程中离析程度，确保拌和料质量合格；通过对运输拌和料温度数据采集，来实现运输过程中拌和料温度的监控，随时调整加热装置对拌和料进行加热，保证拌和料温度合格。车辆行驶速度传感器来对车辆行驶速度进行监控，监控运行过程中速度的变化，监控中心实时监控车辆行驶速度，出现超速时及时提醒，同时配合行驶安全距离传感器来对车辆行驶过程中，对其他车辆保持一定安全距离，避免因急刹车过多，造成混合料的离析。通过运输通讯模块32与中心通讯模块12通信连接，将运输过程中采集的数据传输至远程控制中心1，通过数据中心处理器11对数据分析，将运输过程中的信息在中心显示屏16上显示，同时将原始数据储存至储存服务器13。

摊铺子系统4包括摊铺处理器模块41、摊铺通讯模块42和摊铺数据传输模块43，摊铺处理器模块41与摊铺通讯模块42电连接，摊铺数据传输模块43的输出端与摊铺处理器模块41的输入端电连接，还包括摊铺显示器和摊铺储存器，摊铺显示器和摊铺储存器分别与摊铺处理器模块41电连接，还包括摊铺机数据采集单元44和摊铺路面数据采集单元45，摊铺机数据采集单元44和摊铺路面数据采集单元45的输出端分别与摊铺数据传输模块43的输入端电连接，还包括摊铺机GPS定位器、熨平板频率传感器、熨平板温度传感器、摊铺机电子罗盘、摊铺机速度传感器、倾斜角角度传感器、拌和料温度传感器、摊铺车距离传感器、分料器转速传感器和第二RFID读卡器，所述摊铺机GPS定位器、熨平板频率传感器、熨平板温度传感器、摊铺机电子罗盘、摊铺机速度传感器、倾斜角角度传感器、摊铺拌和料温度传感器、摊铺车距离传感器、分料器转速传感器和第二RFID读卡器分别与摊铺机数据采集单元44电连接，还包括摊铺宽度传感器、摊铺厚度传感器和摊铺温度传感器，摊铺宽度传感器、摊铺厚度传感器和摊铺温度传感器分别与摊铺路面数据采集单元45电连接，摊铺通讯模块42与中心通讯模块12通信连接。为了使得采集的数据及时处理，本实施例中，摊铺处理器模块41采用单片机且单片机采用STM32F7x3型号。为了保证通讯传输稳定，本实施例中，摊铺通讯模块22采用华为ME909S-120型号4G模块。因为数据采集的量大，拌和数据传输模块23采用IDT公司生产的型号为IDT7203的FIFO芯片。摊铺机数据采集单元44和摊铺路面数据采集单元45通过各采集卡将各传感器采集的动态信号放大、滤波处理实时传给摊铺数据传输模块43，进而将运输数据采集信息传输至摊铺处理器模块41，摊铺处理器模块41将数据进行整理分析，通过运输触控显示器显示对应的数据指标，供现场工作人员参考，通过运输触控显示器对运输过程质量进行调控。摊铺储存器采用固态硬盘，从而可以将采集的数据进行保存。首先通过第二RFID读卡器读取RFID标签信息，确定运输来的拌和料信息。然后通过对摊铺机GPS、摊铺机电子罗盘、摊铺机速度数据采集，实现摊铺机定位、摊铺机运行轨迹、摊铺机摊铺过程速度的监控，保证摊铺机进行恒速摊铺、保证摊铺的均匀性；通过对熨平板频率、熨平板温度、倾斜角角度、分料器转数、数据采集，保证保证摊铺过程摊铺均匀不产生级配离析；通过摊铺拌和料温度数据采集，保证摊铺过程中不产生因温度变化造成的摊铺温度离析。为了使得摊铺过程中对摊铺宽度测量精确，本实施例中，摊铺宽度传感器采用激光传感器。为了使得摊铺过程中对摊铺厚度测量精确，本实施例中，摊铺厚度传感器采用超声波传感器。通过摊铺通讯模块42与中心通讯模块12通信连接，将摊铺过程中采集的数据传输至远程控制中心1，通过数据中心处理器11对数据分析，将运输过程中的信息在中心显示屏16上显示，同时将原始数据储存至储存服务器13中。

碾压子系统5包括碾压处理器模块51、碾压通讯模块52和碾压数据传输模块53，碾压处理器模块51与碾压通讯模块52电连接，碾压数据传输模块53的输出端与碾压处理器模块51的输入端电连接，还包括碾压触控显示器和碾压储存器，碾压触控显示器和碾压储存器分别与碾压处理器模块51电连接，还包括碾压设备数据采集单元54和碾压路面数据采集单元55，碾压设备数据采集单元54和碾压路面数据采集单元55的输出端与碾压数据传输模块53的输入端电连接，还包括碾压电子罗盘、碾压机GPS定位器、碾压机速度传感器、碾压加速度传感器，碾压电子罗盘、碾压机GPS定位器、碾压机速度传感器、碾压加速度传感器的输出端分别与碾压设备数据采集单元54的输入端电连接，还包括路面平整度传感器、路面温度传感器和路面厚度传感器，路面平整度传感器、路面温度传感器和路面厚度传感器的输出端分别与碾压路面数据采集单元55的输入端电连接，碾压通讯模块52和中心通讯模块12电连接。通过测量碾压电子罗盘和碾压机GPS定位器来对碾压机进行实时定位，通过对碾压机速度、碾压加速度、路面平整度、路面温度和路面厚度数据采集，实时控制碾压速度、碾压遍数、平整度在可控范围内，保证碾压质量。

为了使得碾压过程中对路面平整度测量精确，本实施例中，路面平整度传感器采用激光传感器。为了使得碾压过程中对路面厚度测量精确，本实施例中，路面厚度传感器采用超声波传感器。为了使得采集的数据及时处理，本实施例中，碾压处理器模块51采用单片机且单片机采用STM32F7x3型号。为了保证通讯传输稳定，本实施例中，碾压通讯模块52采用华为ME909S-120型号4G模块。因为数据采集的量大，拌和数据传输模块23采用IDT公司生产的型号为IDT7203的FIFO芯片。

本发明工作过程：通过拌和子系统2中重量数据采集单元24将各重量传感器的数据收集、温度数据采集单元5将各温度传感器的温度数据收集、除尘数据采集单元6将各PM值传感器的PM值数据收集、车辆信息采集单元7将车辆RFID标签、第一RFID读写器和车重量传感器数据收集、可视化监控数据单元8将各摄像头的采集数据收集分别单独传入版和数据传输模块23，通过拌和数据传输模块23将拌和数据采集信息传输至拌和处理器模块21，拌和处理器模块21将数据进行整理分析，通过拌和触控显示器显示对应的数据指标，现场工作人员通过拌和触控显示器对生产进行调整，同时通过拌和通讯模块22与中心通讯模块12通信连接，将拌和过程中采集的数据传输至数据中心处理器11并且对数据进一步分析，将拌和生产过程中的信息在中心显示屏16上实时显示，同时将原始数据储存至储存服务器13中；通过将储存服务器13与Web服务器14电连接，将储存服务器13中的数据上传至互联网；通过运输子系统3中的车辆设备采集单元34和车辆行驶数据采集单元35将各传感器采集的动态信号将信号进行放大、滤波处理然后实时传给运输数据传输模块33，进而将运输数据采集信息传输至运输处理器模块31，运输处理器模块31将数据进行整理分析，通过运输触控显示器显示对应的数据指标，供现场工作人员参考，并通过运输触控显示器对运输过程质量进行调整；通过运输通讯模块32与中心通讯模块12通讯连接，可以使得运输系统中采集的数据传入数据中心处理器7中，数据处理中心处理器7将数据实时显示在中心显示屏16上，同时将原始数据储存至储存服务器13，将处理后的数据传送至互联网；通过摊铺机数据采集单元44和摊铺路面数据采集单元45将数据将各传感器采集的动态信号将信号进行放大、滤波处理然后实时传给摊铺数据传输模块43，进而将运输数据采集信息传输至摊铺处理器模块41，摊铺处理器模块41将数据进行整理分析，通过摊铺触控显示器显示对应的数据指标，供现场工作人员参考，并通过摊铺触控显示器对运输过程质量进行调整；通过摊铺通讯模块42与中心通讯模块12通讯连接，可以使得摊铺过程中采集的数据传入数据中心处理器11中，数据处理中心处理器11将数据实时显示在中心显示屏16上，同时将原始数据储存至储存服务器13，将处理后的数据传送至互联网；通过碾压子系统5中碾压设备数据采集单元54和碾压路面数据采集单元55通过将各传感器采集的动态信号将信号进行放大、滤波处理然后实时传给碾压数据传输模块53，进而将碾压数据采集信息传输至碾压处理器模块51，碾压处理器模块51将数据进行整理分析，通过碾压触控显示器显示对应的数据指标，供现场工作人员参考，并通过碾压触控显示器对碾压过程质量进行调整。通过碾压通讯模块52与中心通讯模块12通信连接，将碾压过程中采集的数据传输至数据中心处理器11，对数据分析，将碾压过程中的信息在中心显示屏16上显示，同时将原始数据储存至储存服务器13，将处理后的数据传送至互联网，项目管理人员和工程监理人员可以通过客户端通过互联网对整个路面施工质量进行远程监控。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (7)

1.一种公路路面施工质量远程监控系统，其特征是：包括远程控制中心（1）、拌和子系统（2）、运输子系统（3）、摊铺子系统（4）和碾压子系统（5）；

所述远程控制中心（1）包括数据中心处理器（11）、中心通讯模块（12）、储存服务器（13）、Web服务器（14）、人机交互接口（15）、中心显示屏（16）和中心报警模块（17），所述数据中心处理器（11）与中心通讯模块（12）电连接，所述数据中心处理器（11）的输入端与人机交互接口（15）的输出端电连接，所述数据中心处理器（11）的输出端分别与中心通讯模块（12）、储存服务器（13）和中心显示屏（16）的输入端电连接，所述储存服务器（13）的输出端与Web服务器（14）的输入端电连接，所述Web服务器（14）与中心通讯模块（12）电连接，所述中心报警模块（17）与中心通讯模块（12）电连接；

所述拌和子系统（2）包括拌和处理器模块（21）、拌和通讯模块（22）、拌和数据传输模块（23），所述拌和处理器模块（21）与拌和通讯模块（22）电连接，所述拌和处理器模块（21）的输入端与拌和数据传输模块（23）的输出端电连接，还包括拌和触控显示器和拌和储存器，所述拌和触控显示器和拌和储存器分别与拌和处理器模块（21）电连接，还包括输出端分别与拌和数据传输模块（23）输入端电连接的重量数据采集单元（24）、温度数据采集单元（25）、除尘数据采集单元（26）和车辆信息采集单元（27），还包括辅料计重传感器、沥青计重传感器、集料计重传感器，所述辅料计重传感器、沥青计重传感器、集料计重传感器分别与重量数据采集单元（24）电连接，还包括环境温度传感器、搅拌温度传感器、烘干温度传感器、热料仓温度传感器，所述环境温度传感器、搅拌温度传感器、烘干温度传感器、热料仓温度传感器分别与温度数据采集单元（25）电连接，还包括烘干筒PM值传感器、振动筛PM值传感器、辅料PM值传感器和热料仓PM值传感器，所述烘干筒PM值传感器、振动筛PM值传感器、辅料PM值传感器、热料仓PM值传感器和除尘数据采集单元（26）电连接，还包括车辆RFID标签、第一RFID读写器和车重量传感器，所述车辆RFID标签、第一RFID读写器和车重量传感器分别与车辆信息采集单元（27）电连接，所述拌和通讯模块（22）与中心通讯模块（12）通信连接；

所述运输子系统（3）包括运输处理器模块（31）、运输通讯模块（32）和运输数据传输模块（33），所述运输处理器模块（31）与运输通讯模块（32）电连接，运输数据传输模块（33）输出端与运输处理器模块（31）输入端电连接，还包括运输触控显示器和运输储存器，所述运输触控显示器和运输储存器分别与运输处理器模块（31）电连接，还包括车辆设备采集单元（34）和车辆行驶数据采集单元（35），所述车辆设备采集单元（34）和车辆行驶数据采集单元（35）的输出端分别和运输数据传输模块（33）输入端电连接，还包括运输车GPS定位器、车载拌和器转速传感器、运输拌和料温度传感器和运输车电子罗盘，所述运输车GPS定位器、车载拌和器转速传感器、运输拌和料温度传感器和运输车电子罗盘的输出端皆和车辆设备采集单元（34）输入端电连接，还包括车辆行驶速度传感器、司机疲劳传感器、行驶轨迹传感器、车辆胎压传感器和行驶安全距离传感器，所述车辆行驶速度传感器、司机疲劳传感器、行驶轨迹传感器、车辆胎压传感器和行驶安全距离传感器的输出端分别与车辆行驶数据采集单元（35）电连接，所述运输通讯模块（32）与中心通讯模块（12）通信连接；

所述摊铺子系统（4）包括摊铺处理器模块（41）、摊铺通讯模块（42）和摊铺数据传输模块（43），所述摊铺处理器模块（41）与摊铺通讯模块（42）电连接，所述摊铺数据传输模块（43）的输出端与摊铺处理器模块（41）的输入端电连接，还包括摊铺显示器和摊铺储存器，所述摊铺显示器和摊铺储存器分别与摊铺处理器模块（41）电连接，还包括摊铺机数据采集单元（44）和摊铺路面数据采集单元（45），所述摊铺机数据采集单元（44）和摊铺路面数据采集单元（45）的输出端分别与摊铺数据传输模块（43）的输入端电连接，还包括摊铺机GPS定位器、熨平板频率传感器、熨平板温度传感器、摊铺机电子罗盘、摊铺机速度传感器、倾斜角角度传感器、摊铺拌和料温度传感器、摊铺车距离传感器、分料器转速传感器和第二RFID读卡器，所述摊铺机GPS定位器、熨平板频率传感器、熨平板温度传感器、摊铺机电子罗盘、摊铺机速度传感器、倾斜角角度传感器、摊铺拌和料温度传感器、摊铺车距离传感器、分料器转速传感器和第二RFID读卡器分别与摊铺机数据采集单元（44）电连接，还包括摊铺宽度传感器、摊铺厚度传感器和摊铺温度传感器，所述摊铺宽度传感器、摊铺厚度传感器和摊铺温度传感器分别与摊铺路面数据采集单元（45）电连接，所述摊铺通讯模块（42）与中心通讯模块（12）通信连接；

所述碾压子系统（5）包括碾压处理器模块（51）、碾压通讯模块（52）和碾压数据传输模块（53），所述碾压处理器模块（51）与碾压通讯模块（52）电连接，所述碾压数据传输模块（53）的输出端与碾压处理器模块（51）的输入端电连接，还包括碾压触控显示器和碾压储存器，所述碾压触控显示器和碾压储存器分别与碾压处理器模块（51）电连接，还包括碾压设备数据采集单元（54）和碾压路面数据采集单元（55），所述碾压设备数据采集单元（54）和碾压路面数据采集单元（55）的输出端与碾压数据传输模块（53）的输入端电连接，还包括碾压电子罗盘、碾压机GPS定位器、碾压机速度传感器、碾压加速度传感器、碾压拌和料温度传感器，所述碾压电子罗盘、碾压机GPS定位器、碾压机速度传感器、碾压加速度传感器和碾压拌和料温度传感器的输出端分别与碾压设备数据采集单元（54）的输入端电连接，还包括路面平整度传感器、路面温度传感器和路面厚度传感器，所述路面平整度传感器、路面温度传感器和路面厚度传感器的输出端分别与碾压路面数据采集单元（55）的输入端电连接，所述碾压通讯模块（52）和中心通讯模块（12）电连接；

所述拌和子系统（2）还包括可视化监控数据单元（28），可视化监控数据单元（28）的输出端与拌和数据传输模块（23）的输入端电连接；

所述中心通讯模块（12）与拌和通讯模块（22）、运输通讯模块（32）、摊铺通讯模块（42）和碾压通讯模块（52）通过4G移动通讯网络相连接。

2.如权利要求1所述的公路路面施工质量远程监控系统，其特征是：还包括车辆进出站摄像头、冷料仓摄像头、振动筛摄像头和出料口摄像头，所述车辆进出站摄像头、冷料仓摄像头、振动筛摄像头和出料口摄像头的输出端分别与可视化监控数据单元（28）的输入端电连接。

3.如权利要求2所述的公路路面施工质量远程监控系统，其特征是：所述RFID标签为记载有车辆牌照信息、电子标签识别码、拌和站名称、拌和生产批次、拌和料生产日期、摊铺桩号的RFID标签。

4.如权利要求1所述的公路路面施工质量远程监控系统，其特征是：所述中心报警模块（17）采用声光报警。

5.如权利要求1所述的公路路面施工质量远程监控系统，其特征是：所述摊铺宽度传感器采用激光传感器或超声波传感器；所述摊铺厚度传感器采用超声波传感器、位移传感器或激光传感器。

6.如权利要求1所述的公路路面施工质量远程监控系统，其特征是：所述路面平整度传感器采用激光传感器或超声波传感器；所述路面厚度传感器采用超声波传感器、位移传感器或激光传感器。

7.如权利要求1所述的公路路面施工质量远程监控系统，其特征是：所述拌和处理器模块（21）、运输处理器模块（31）、摊铺处理器模块（41）和碾压处理器模块（51）均采用单片机。