CN109837821B - 压实机和监测压实机的压实构件的方法 - Google Patents

Abstract

压实机包括支撑压实构件和监测系统的框架。监测系统包括传感器、承载压实构件监测程序的计算机可读介质、控制器和与控制器通信的界面设备。传感器布置有压实构件以感测其地面接合表面的参数并生成指示参数的表面参数信号。控制器与传感器通信以从其接收表面参数信号，并且被配置为执行压实构件监测程序。压实构件监测程序被配置成基于满足条件的表面参数信号来确定被压实的材料块是否粘附到地面接合表面，并且一旦表面参数信号满足条件，则通过界面设备产生警告操作者的指示。

Description

压实机和监测压实机的压实构件的方法

技术领域

本发明公开内容一般涉及一种用于监测压实机的系统和方法，更具体地涉及一种用于监测压实机的压实构件的地面接合表面的系统和方法，所述压实机在工地执行压实操作。

背景技术

沥青铺设包括在路基上沉积诸如热沥青的铺设材料垫层，并且然后将沥青压实成均匀的厚度和稠度。压实机使用不同的配置进行压实过程。一些压实机使用带有振动器的钢滚筒。其他压实机使用单独的轮，而另一些压实机使用单独的轮和滚筒的组合。

在压实期间，压实构件往往会通过被压实的材料和压实构件之间的粘附而聚积在其地面接合表面上压实的材料块。气动和振动沥青压实机在轮胎和滚筒表面分配水或其他流体，以帮助防止沥青材料粘在它们上面。当材料确实粘在轮胎或滚筒上时，每次旋转都会在道路表面上产生压痕，或者可能导致更多的材料从沥青垫层上被拉扯起来。道路表面上的这些压痕或孔是不合乎期望的。机器操作者通常不会看到粘在轮胎或滚筒上的材料，直到它造成多次压痕。

第9,367,042号美国专利的标题为“在热沥青上停止时的机器警报”，并且涉及在沥青铺设环境中使用的设备(例如、压实机)中的警报系统，当设备在热沥青上停止时向操作者信号表示可能会过度压实设备所在的区域。警报系统包括表面温度传感器，以便仅在由于沥青仍高于阈值温度而造成过度压实风险时才激活警报。警报系统还可以包括计时器，使得在压实操作期间与改变方向相关联的例行停止期间不发信号通知操作者。

应当理解，本发明人撰写以上背景描述是为了帮助读者理解，而并不表示所指出的问题中的任一项本身已经是本领域众所周知的了。虽然所描述的原理在一些方面和实施例中可以减轻其他系统中固有的问题，但是应当理解，受保护创新的范围由所附权利要求限定，而不是由任何公开的特征解决本文提到的任何具体问题的能力限定。

发明内容

在本发明的一个方面，描述了用于压实材料的压实机的实施例。在一个实施例中，压实机包括框架、压实构件和监测系统。

压实构件安装在框架上。压实构件具有地面接合表面。

监测系统由框架支撑，并且包括传感器、非暂时性计算机可读介质、控制器和界面设备。传感器布置有压实构件以感测地面接合表面的参数。传感器配置成生成表面参数信号，该表面参数信号指示由传感器感测的地面接合表面的参数。非暂时性计算机可读介质承载压实构件监测程序。控制器与传感器通信以从传感器接收表面参数信号。控制器与非暂时性计算机可读介质可操作地布置，使得控制器被配置为执行包含在其上的压实构件监测程序。界面设备与控制器通信。

压实构件监测程序包括地面接合表面监测模块和消息收发模块。地面接合表面监测模块被配置成基于来自满足条件的传感器的表面参数信号来监测粘附到地面接合表面的材料块。消息收发模块被配置为一旦表面参数信号满足条件，则通过界面设备产生该材料块粘附到地面接合表面的指示。

在本发明的另一方面，描述了一种监测用于压实材料的压实机的压实构件的方法的实施例。在一个实施例中，一种监测用于压实材料的压实机的压实构件的方法与包括地面接合表面的压实构件一起使用。

利用传感器感测地面接合表面的参数，以生成指示由传感器感测的地面接合表面的参数的表面参数信号。表面参数信号被传输到控制器。控制器用于执行存储在非暂时性计算机可读介质上的压实构件监测程序，以使用表面参数信号确定材料块是否粘附到地面接合表面。响应于压实构件监测程序确定材料块粘附到地面接合表面，控制器用于执行压实构件监测程序，以通过界面设备提供该材料块粘附到地面接合表面上的指示。

根据以下详细描述和附图，将理解所公开原理的进一步和替代方面和特征。可以理解的是，用于监测压实机的压实构件的系统和方法以及包含本文公开的压实构件的压实机能够在其他实施例和不同实施例中实施，并且能够在各个方面进行修改。因此，应该理解，前面的一般性描述和下面的详细描述都只是示例性和说明性的，并不限制所附权利要求的范围。

附图说明

图1是压实机的一个实施例的概略侧视图，其包括用于监测根据本发明原理构造的压实机的压实构件的系统的实施例。

图2是图1的压实机的局部概略正视图。

图3是用于监测根据本发明原理构造的压实机的压实构件的系统的实施例的示意图和概略图。

图4是示出根据本发明的原理的监测用于压实材料的压实机的压实构件的方法的实施例的步骤的流程图。

应当理解，附图不一定按比例绘制，并且所公开的实施例有时以图解方式和部分视图示出。在某些情况下，可能已经省略了对于理解本发明不必要的细节或者使得其他细节难以察觉的细节。当然，应该理解，本发明不限于本文所示的特定实施例。

具体实施方式

本文公开了一种用于在工地监测压实机的压实构件的压实机和系统以及方法的实施例。在实施例中，在压实机在工地上使用以执行压实操作时，监测压实构件的地面接合表面的参数以确定被压实的材料块是否粘附到压实构件的地面接合表面。在实施例中，当压实机执行压实操作时，使用合适的检测设备来监测地面接合表面的参数。

在实施例中，合适的检测技术包括但不限于光学检测，该光学检测被配置为监测压实构件的地面接合表面上的颜色差异(例如，沥青是黑色的，而呈滚筒的形式的压实构件的地面接合表面可以是灰色或银色)；光学检测以监测压实构件的地面接合表面上的反射率变化(例如，压实构件的地面接合表面可以比粘附到其上的沥青块相对更光亮，特别是当水被施加到地面接合表面时有助于防止粘附条件)；和激光/距离测量检测，以监测压实构件的地面接合表面上的不规则性。应当理解，在其他实施例中，可以使用其他合适的检测技术来监测压实构件的地面接合表面的参数，以确定被压实的材料块是否粘附到其上。

在实施例中，一旦系统确定被压实的材料块已经粘附到压实构件的地面接合表面上，该系统就可以配置成向压实机的操作者发出指示警报告知材料被粘到压实构件上。指示警报的发出可以允许操作者相对快速地移除粘附的材料，以帮助减少继续压实材料，其中粘附的材料介于压实构件和被压实的材料之间，从而减少对完工表面的损坏。

现在转向附图，图1中示出根据本发明原理构造的压实机10的示例性实施例，其包括用于监测压实机的压实构件的系统的实施例。在所示实施例中，压实机10呈振动压实机的形式。

压实机10可用于这样的情况，其中松散的表面材料(其特征在于可以进一步包装或致密化的材料)设置在表面上。当压实机10在表面上行进时，由压实机10产生的振动力施加到表面，从而在与压实机10的重量协同作用的情况下将松散的材料压缩到更大的压实和密度的状态。压实机10可以在表面上进行一次或多次通过以提供所期望的压实水平。施加到表面的振动力可以基于工作材料的性质(例如、温度)来确定。在一种应用中，松散材料可以是新沉积的沥青，其将被压实到道路或类似的硬顶表面中。然而，在其他应用中，材料可以是土壤、砾石、沙土、填埋垃圾、混凝土，其组合或其他能够被压实的材料。

在其他实施例中，本文公开的原理可以与其他合适的机器结合并使用。在其他实施例中，压实机10可以具有不同的形式，例如本领域技术人员已知的任何其他压实机，其包括例如土壤压实机、沥青压实机、多功能压实机、气动压实机、振动压实机、自动推进两轮和四轮式压实机和牵引式系统。例如，在实施例中，压实机包括振动压实机，该振动压实机具有一个或多个滚筒，所述滚筒与待压实的表面滚动接触。在实施例中，压实机10包括单个压实构件。

图1所示的压实机10包括框架12、第一和第二压实构件14、16、操作者室18，根据本发明原理构造的监测系统25的实施例、自主控制模块28，以及分别与第一和第二压实构件14、16相关联的第一和第二清除设备34、36。

框架12包括压实机10的结构构件，所述结构构件可用于支撑使得压实机 10能够起作用的压实机10的其他系统。在实施例中，框架12可以具有本领域技术人员将理解的任何合适的配置。

为了在表面上推进压实机10，诸如发动机40的动力系统也可以安装到框架 12并且可以配置成生成动力以移动压实机10。一个或多个其他工具(未示出) 可以连接到压实机10。这种工具可用于各种任务，所述任务包括例如装载、提升和刷洗，并且可包括例如铲斗、叉形提升装置、刷子、抓斗、切割器、剪刀、刮铲、破碎器/锤子、螺旋钻，以及本领域已知的任何其他工具。

第一和第二压实构件14、16中的每一个安装到框架12。第一和第二压实构件14、16中的每一个具有地面接合表面45。第一和第二压实构件14、16配置成压实材料，压实机10在该材料上推进。在实施例中，为了将动力从发动机40 传递到第一和第二压实构件14、16所在的表面，发动机40可以可操作地通过适当的动力传动系驱动和旋转仅第一压实构件14、仅第二压实构件16、或者第一和第二压实构件14、16两者。

在所示实施例中，第一和第二压实构件14、16中的每一个包括可旋转地安装到框架12的滚筒。第一和第二压实构件14、16两者都可旋转地联接到框架 12，使得当压实机10在被压实的材料上行进时，第一和第二压实构件14、16 与表面材料滚动接触。

应当理解，在实施例中，第一压实构件14可以具有与第二压实构件16相同或不同的构造。在所示实施例中，第一和第二压实构件14、16具有相同的包括细长的中空圆柱体的构造，其中圆柱形鼓壳封闭内部容积。圆柱形滚筒沿着圆柱形滚筒轴线延伸并限定该圆柱形滚筒轴线。为了承受与表面材料滚动接触并压实表面材料，在实施例中，鼓壳可以由厚的刚性材料(例如、铸铁或钢) 制成。

在其他实施例中，压实构件可具有不同的构造、例如橡胶轮胎。在实施例中，压实机10可包括单个滚筒和橡胶轮胎(未示出)，其配置成接触被压实的材料。

第一压实构件14和第二压实构件16两者都可以具有与其相关联的振动机构50。而图1示出了与振动机构50相关联的第一和第二压实构件14、16，在其他实施例中，第一和第二压实构件14、16中只有一个具有振动机构50。在其他实施例中，单个振动机构50或多个振动机构50可位于压实机10上的不同位置。在实施例中，如本领域技术人员将理解的那样，振动机构50可以具有任何合适的构造。在实施例中，振动机构50可包括可变振动机构，其配置成施加一系列不同的振动。

压实机10适于由操作者控制。操作者室18由框架12支撑并且配置成在压实机10的操作期间将一个或多个操作者保持在其中。如图1所示，操作者室18 安装在框架12的顶部，操作者可以从中控制和引导压实机10的操作。另外，转向装置52和类似的控制器可位于操作者室18内。

参考图1，压实机10包括根据本发明原理构造的压实构件监测系统25的实施例。监测系统25配置成监测第一和第二压实构件14、16两者的粘附条件，其中被压实的材料粘附到第一和第二压实构件14、16中的一个或两个的地面接合表面45上。在实施例中，监测系统25被配置成当传感器检测到已经满足粘附条件时，检测材料块何时粘附到第一和第二压实构件14、16中的至少一个的地面接合表面45上。在实施例中，根据预先确定的技术计算是否已经满足条件的确定。

监测系统25由框架12支撑。图示的监测系统25包括分别与第一和第二压实构件14、16、控制器104、非暂时性计算机可读介质、界面设备107、数据存储设备108和通信设备110中的每一个的地面接合表面45相关联的第一和第二传感器100、101。

第一传感器100和第二传感器101安装到框架12，使得它们分别与第一和第二压实构件14、16一起布置，以感测地面接合表面45的参数。第一传感器 100和第二传感器101均配置成生成表面参数信号，该表面参数信号指示分别由第一和第二传感器100、101感测的第一和第二压实构件14、16的地面接合表面的参数。

控制器104与第一和第二传感器100、101通信，以从第一和第二传感器100、 101接收相应的表面参数信号。控制器104与非暂时性计算机可读介质可操作地布置，使得控制器104被配置为执行包含在其上的压实构件监测程序105。压实构件监测程序被配置成确定被压实的材料块是否粘附到第一和第二压实构件14、16中的任一个(或两个)的地面接合表面45上。

界面设备107安装在操作者室18内。界面设备107与控制器104通信。界面设备107被配置成一旦压实构件监测程序已经确定被压实的材料块已经粘附到第一和第二压实构件14、16中的至少一个地面接合表面45上，则经由控制器104产生由压实构件监测程序传输的警报。

数据存储设备108与控制器104通信。数据存储设备108被配置为在其中存储由压实构件监测程序105在其被控制器104执行时使用的数据。

压实构件监测程序105包括地面接合表面监测模块和消息收发模块。地面接合表面监测模块被配置成基于来自满足条件的相应传感器100、101的表面参数信号来监测被粘附到第一和第二压实构件14、16中的每一个的地面接合表面 45的材料块。消息收发模块被配置为一旦表面参数信号满足条件，则通过界面设备107产生指示，该指示警告操作者该材料块已经粘附到受影响的地面接合表面45。在实施例中，指示可以配置成指示第一和第二压实构件14、16中的哪一个具有粘附到其上的材料块。

在所示实施例中，压实机10还被配置为自主操作，并且为此目的设置有自主控制模块28。自主控制模块28被配置为自主地控制压实机10的操作。

在实施例中，自主控制模块28可包括合适的地理定位单元，该地理定位单元配置成生成指示压实机10的位置以供自主控制模块28使用的位置信号。在实施例中，地理定位单元可包括任何合适的设备，其被配置为确定压实机10的位置并向自主控制模块28发送指示压实机10的绝对位置(包括例如纬度、经度和海拔信息)的位置信号。例如，在实施例中，地理定位单元包括全球定位系统(GPS)接收器。在实施例中，GPS接收器被配置为生成包括纬度位置和经度位置的位置信号。

在其他实施例中，地理定位单元可包括惯性参考系统(IRS)的一部分、局部跟踪系统或接收或确定与压实机10相关联的位置信息的另一已知定位系统。用于地理定位的合适技术包括但不限于例如美国全球定位系统、俄罗斯 GLONASS卫星系统、欧洲伽利略卫星系统和澳大利亚堪培拉Locata公司提供的无线电定位系统。在实施例中，地理定位单元可以被配置为从多个系统接收和处理地理定位信号以生成发送到自主控制模块28的位置信号。

在一些实施例中，由地理定位单元生成的位置信号可以经由通信设备110 传送到远程的中心站，以便传送指示压实机10的接收或确定的位置信息的信号，从而供远程操作者进一步处理。压实机10的远程操作者可以基于所确定的地理定位信号来控制压实机10的移动。可以通过通信设备110或本领域已知的任何其他合适的通信网络发出控制命令。

此外，自主控制模块28可以被配置为根据一组指令自主地操作压实机10。例如，该组指令可以位于压实机10上的自主控制模块28上，或者可以由远程的中心站通过通信设备110发出。

控制器104与自主控制模块28通信。在实施例中，压实构件监测程序105 的消息收发模块被配置成一旦第一传感器100和第二传感器101中的一个的表面参数信号满足条件，则经由控制器104将粘附条件信号传输到自主控制模块 28。

自主控制模块28可以被配置为响应于从控制器104接收到粘附条件信号而执行压实机10的沥青粘附控制操作。例如，在实施例中，压实机10的沥青粘附控制操作包括压实机10的终止操作和关闭压实机10的发动机40中的至少一个。

在其他实施例中，压实机10的沥青粘附控制操作包括使用自主控制模块28 沿着离开材料的出口路径操纵压实机10。在实施例中，自主控制模块28与地理定位单元通信，该地理定位单元可以在指定用于材料压实的压实区域内检测压实机10的位置。在从控制器104接收到粘附条件信号时，自主控制模块28可以使用地理定位单元计算使压实机10移动到压实区域的周边之外的出口路径。在实施例中，自主控制模块28可以将出口路径计算为最短的实际路线。

在所示实施例中，第一和第二清除设备34、36分别与第一和第二压实构件 14、16相关联。每个清除设备34、36安装在框架12上，所述框架靠近与其相关联的压实构件14、16。控制器104与两个清除设备34、36通信。

在实施例中，压实构件监测程序105的消息收发模块被配置为经由控制器 104将命令信号传输到与压实构件14、16相关联的清除设备34、36，所述压实构件具有粘附到其上的材料块，以便一旦来自传感器100、101的表面参数信号满足条件，则执行清除操作。每个清除设备34、36被配置为响应于来自控制器104的命令信号选择性地执行清除操作，以移除粘附到受影响的压实构件14、 16的地面接合表面45的材料。

在实施例中，第一和第二清除设备34、36可以具有相同的构造，或者彼此不同。在实施例中，可以使用任何合适的清除设备。

例如，在实施例中，每个清除设备34、36包括流体供应和与该流体供应流体连通的喷射器。喷射器可以配置成一旦从控制器104接收到命令信号，则选择性地将加压的流体喷射引导到材料块粘附到其上的压实构件14、16的地面接合表面45上。

在其他实施例中，每个清除设备34、36包括可在收起位置和擦拭位置之间的行进范围内移动的刮水片，在所述收起位置中刮水片与与其相关联的压实构件14、16的地面接合表面45处于非接触关系，并且在所述擦拭位置中刮水片与压实构件14、16的地面接合表面45处于接触关系，以移除粘附在其上的材料。刮水片可以被配置为响应于通过任何合适的技术接收命令信号而从收起位置移动到擦拭位置。例如，在实施例中，提供至少一个圆柱形致动器以使刮水片在收起位置和擦拭位置之间往复移动。每个这样的圆柱形致动器可以与控制器104通信以从其接收命令信号。

参考图2，第一传感器100显示为以概略方式设置在第一压实构件14上方。应当理解，第一传感器100和第一压实构件14的描述也适用于第二传感器101 和第二压实构件16，其在所示实施例中都具有分别类似的构造。本领域技术人员将理解，在实施例中，可以使用任何合适的传感器来检测被压实的材料块75是否已经粘附到压实构件的地面接合表面上。

例如，在实施例中，传感器100包括距离传感器，该距离传感器被配置为检测由粘附到地面接合表面的材料块引起的压实构件14的地面接合表面45上的平坦度变化。在实施例中，传感器100包括激光距离传感器。传感器100可以被配置为利用线性扫描77扫描地面接合表面45的整个宽度W，使得当压实构件14相对于安装有传感器100的框架12旋转时，传感器100针对压实构件 14的每次完整旋转扫描整个地面接合表面45的整个表面积。

在其他实施例中，传感器100包括光学传感器。在实施例中，光学传感器包括颜色传感器，该颜色传感器被配置为检测由粘附到地面接合表面45的材料块75引起的压实构件14的地面接合表面45上的颜色变化。例如，在实施例中，地面接合表面45由灰色的金属制成。当压实机压实沥青时，传感器100可以配置成检测地面接合表面45的灰色与被压实的沥青的黑色之间的颜色变化，使得如果沥青的块粘附到地面接合表面45，则传感器100能够检测其间的颜色变化。

在其他实施例中，传感器100包括另一合适的光学传感器。例如，在实施例中，光学传感器是反射传感器的形式，其被配置为检测由粘附到地面接合表面45的材料块75引起的压实构件14的地面接合表面45上的反射率变化。例如，在一些实施例中，水喷射被引导到压实构件14的地面接合表面45上，以帮助防止材料粘附到其上。传感器100可以配置成检测相对光亮的地面接合表面45(其被水润湿)和粘附到地面接合表面45的相对暗淡的材料块之间的反射率变化。

参考图3，示出了压实机10的压实构件监测系统25的示意图和概略图。第一传感器100和第二传感器101分别布置有第一和第二压实构件14、16，以感测相应压实构件14、16的地面接合表面45的指定参数。传感器100、101中的每一个被配置为生成指示由特定传感器100、101感测的参数的相应参数信号。在实施例中，传感器100、101可以包括任何合适的传感器，所述传感器被配置为感测用于检测被压实的材料块是否变得粘附到传感器100、101与其相关联的压实构件14、16的地面接合表面45的参数。在实施例中，传感器100、101被配置成在压实机10移动时将参数信号基本连续地传输到控制器104。

控制器104与传感器100、101可操作地通信，以从其接收相应的参数信号。控制器104与非暂时性计算机可读介质可操作地布置，使得控制器104被配置为执行包含在其上的压实构件监测程序。控制器104还可操作地布置有自主控制模块28、界面设备107、数据存储设备108和通信设备110。

控制器104可以包括处理器120并且用包含在非暂时性有形计算机可读存储介质上的压实构件监测程序编程。当由处理器120执行时，压实构件监测程序105向控制器104提供用于监测压实机10的压实构件14、16的功能(基于来自传感器100、101的读数)，以便确定被压实的材料是否已经粘附到压实构件14、16的地面接合表面45中的一个或两个上。

在实施例中，处理器120通常可以包括应用程序的任何组件，其可以从客户端或界面设备107接收输入、处理输入、将输入呈现给压实构件监测程序105，并且将来自处理器120的输出呈现给客户端(诸如、远程的中央处理单元)、自主控制模块28、界面设备107和/或数据存储设备108，并执行用于压实构件监测程序105的逻辑。在实施例中，控制器104可包括一个或多个处理器，其可执行指令和处理数据以执行与压实构件监测系统25相关联的一个或多个功能。例如，控制器104可以执行使得压实构件监测系统25能够从压实构件监测系统 25外部请求和/或接收数据的软件，所述数据为例如来自一个或多个其他系统的与压实机10有关的操作数据。

在实施例中，控制器104被配置为与另一个处理单元、例如中央计算机系统通信，具有根据本发明原理构造的压实构件监测系统的压实机组与该中央计算机系统进行通信。在实施例中，控制器104被配置为将材料粘附事件信号传输到机外处理单元。在实施例中，材料粘附事件信号可包括由压实构件监测系统25生成的数据，所述数据包括例如参数数据和相应的位置数据。

非暂时性计算机可读介质承载根据本发明的原理构造的压实构件监测程序。在实施例中，压实构件监测程序105包括图形用户界面。在实施例中，压实构件监测程序105被配置为监测来自传感器100、101的参数信号，以确定压实机 10是否经历材料粘附条件。在实施例中，压实构件监测程序105被配置成跟踪工地上发生这种粘附条件的位置，从而可以检查被压实的材料以确认其未被损坏或以其他方式不令人满意地压实。在实施例中，压实构件监测程序105被配置为执行监测遵循本发明的原理的压实机10的压实构件的任何方法(或方法的步骤)。在实施例中，压实构件监测程序105可以包括监测模块、跟踪模块和消息收发模块。

监测模块可以被配置为针对发生材料粘附条件而监测来自每个传感器100、 101的参数信号，其中被压实的材料块变得粘附到压实构件14、16中的至少一个上。在实施例中，监测模块被配置为基于超过相对于存储在数据存储设备108 中的参数的基线值的差异限制的参数来监测材料粘附条件。

在实施例中，监测模块可以被配置为针对发生材料粘附条件而基本上连续地监测来自传感器100、101中的每一个的参数信号。在实施例中，监测模块可以被配置为仅在压实机10移动时(例如当其进行压实操作时)监测来自每个传感器100、101的参数信号。在一些实施例中，监测模块可以使用来自地理定位单元的位置信号来确定机器是否在移动。在其他实施例中，压实机10从机器的机载模块的速度可以与控制器104通信，并且其速度读数可以由监测模块用于确定压实机10是否在移动。

在实施例中，压实构件监测程序105的监测模块被配置成基于将来自传感器100、101的参数信号与存储在数据存储设备108中的参数数据的数据库进行比较来确定是否已发生材料粘附条件。在实施例中，应用于参数数据的数据库的合适的统计分析技术可用于监测压实机10的参数信号，以确定是否已发生材料粘附条件。

跟踪模块可以配置成在材料粘附条件发生时跟踪压实机10的位置。在实施例中，跟踪模块可以使用来自地理定位单元的位置信号中的数据来确定材料粘附条件发生的位置。在实施例中，跟踪模块还可以存储压实机10经历材料粘附条件的时间。在实施例中，跟踪模块可以被配置为存储与压实机10在数据存储设备108中经历的材料粘附条件有关的位置和/或时间数据。

在实施例中，控制器104适于响应于从压实构件监测程序105的监测模块接收压实机10已经经历了材料粘附条件的指示，从数据存储设备108中的数据组装指示(诸如、呈第一弹出消息的形式)。在实施例中，消息收发模块可以被配置为通过图形用户界面显示界面设备107中的指示，该指示所指示的是一旦参数信号满足预先确定的条件就发生材料粘附条件。控制器104可以将指示传输到界面设备107，以通过压实构件监测程序105的图形用户界面显示给操作者 125。在其他实施例中，指示可以呈由与界面设备107相关联的合适扬声器发出的可听声音的形式。在实施例中，指示可以包括描述材料粘附条件的数据，所述数据包括例如材料粘附条件的位置(例如，压实构件14、16中的哪一个受到影响)。

界面设备107与控制器104可操作地通信。界面设备107被配置为显示压实构件监测程序105的图形用户界面。在实施例中，界面设备107可以安装在压实机10的操作者室18内。在实施例中，界面设备107被配置为发出声音，并且由消息收发模块产生的指示包括由界面设备107发出的可听指示。

操作者125可以使用界面设备107从压实构件监测程序105接收信息，并通过界面设备107向控制器104提供输入。界面设备107可以被配置为向操作者125提供与压实机10的其他系统的可操作接口。

界面设备107联接到控制器104以从其接收材料粘附数据。在所示实施例中，界面设备107适于提供呈可视显示标记的形式的信息。在实施例中，音频设备可以与界面设备107相关联，以通过扬声器提供听觉上可感知的信息。在实施例中，压实构件监测程序105可以被配置为使得界面设备107可以显示由压实构件监测程序105生成的图形用户界面以及由消息收发模块编译的关于压实机10的材料粘附条件的发生的任何合适的消息。

界面设备107可以包括硬件和/或软件组件，其被配置为允许操作者125访问存储在数据存储设备108中的信息。例如，压实构件监测程序105的图形用户界面可以包括数据访问接口，该数据访问接口被配置为允许操作者125访问、配置、存储和/或下载信息到机外系统或接收器175(例如，计算机、个人数字助理(PDA)或使用特别配置的移动应用程序(“app”)的智能电话、诊断工具或任何其他类型的数据设备)。此外，界面设备107可以被配置为允许操作者125 访问和/或修改信息(例如，操作参数、操作范围、各种位置的材料粘附条件事件信息，和/或与存储在数据存储设备108中的一个或更多材料粘附条件配置相关的阈值水平)。

在所示实施例中，界面设备107安装在操作者室18内(见图1)。在其他实施例中，界面设备107可以位于其他地方、包括远离压实机10的位置。

参考图3，界面设备107的所示实施例包括液晶显示设备150。在实施例中，液晶显示设备150可以安装在操作者室18中的面板结构内或作为独立设备。

在实施例中，如本领域技术人员将理解的那样，界面设备107可以包括另一种类型的显示器、控制台、键盘、按钮、语音识别设备、膝上型计算机、扬声器和/或其他接口。在实施例中，界面设备107可以包括呈现信息的任何类型的显示设备。

图示的液晶显示设备150包括呈触摸屏155形式的显示屏，其适于向压实机10的操作者125显示信息并从操作者125接收指令以通过手指触摸输入传输到控制器104。触摸屏155可以包括消息显示部分，其适于选择性地显示多个弹出消息、例如由控制器104使用压实构件监测程序105生成的弹出消息。在其他实施例中，如本领域技术人员将理解的那样，界面设备107可以包括不同类型的显示屏。

数据存储设备108与控制器104可操作地通信。数据存储设备108通常可以包括用于在非易失性存储器中存储数据的任何类型的系统。这包括但不限于基于以下的系统：磁性、光学和磁光存储设备，以及基于闪存和/或电池备份存储器的存储设备。数据存储设备108可以包括可移动存储器模块，或固定存储器模块，或可移动和固定存储器模块的组合。在实施例中，数据存储设备108 可以包括机载存储器设备和/或可以经由通信设备110与控制器104进行通信的远程的机外存储器设备。

数据存储设备108可以包括一个或多个存储设备，其存储、组织、分类、过滤和/或排列由压实构件监测程序105使用的数据。例如，在实施例中，数据存储设备108包括用于工地的材料粘附条件数据的数据库。在实施例中，材料粘附条件数据可包括由压实构件监测程序105生成的任何信息。

在实施例中，数据存储设备108可以适于存储以供压实构件监测程序105 的消息收发模块在生成指示(例如以至少一个弹出消息的形式)中使用的消息数据。在实施例中，数据存储设备108存储与材料粘附条件事件有关的多个弹出消息的消息数据。

例如，响应于从界面设备107接收的命令，控制器104可用于经由界面设备107通过压实构件监测程序105的图形用户界面显示存储在数据存储设备108 中的材料粘附条件数据。数据存储设备108中的信息可以经由界面设备107选择性地发送到操作者125和/或经由通信设备110发送到机外接收器175。

通信设备110与控制器104可操作地布置，以将来自压实构件监测系统25 的信息通信地传输到合适的机外设备、例如接收器175。在实施例中，通信设备 110被配置为将来自控制器104的材料粘附条件事件信号传输到不受压实机10 的框架12的支撑的接收器175。

在实施例中，通信设备110可以包括便于在压实构件监测系统25和机外设备之间传输数据的任何合适的设备、例如接收器175或远离压实机10的中央计算机系统。在实施例中，通信设备110可以包括硬件和/或软件，其被配置为通过无线网络平台(例如，卫星通信系统)通过无线通信链路180发送和/或接收数据。替代地和/或附加地，通信设备110可以包括一个或多个宽带通信平台，所述宽带通信平台被配置为将压实构件监测系统25通信地联接到机外系统，例如蜂窝、蓝牙、微波，点对点无线、点对多点无线、多点对多点无线，或用于联网多个组件的任何其他适当的通信平台。

在实施例中，通信设备110可以被配置为与外部数据存储设备建立直接数据链路。在实施例中，外部数据存储设备可以是中央计算机系统的一部分或者呈便携式设备的形式，以用于从压实构件监测系统25下载数据并将信息上载到例如中央计算机系统。在实施例中，通信设备110可以包括有线网络，例如以太网、光纤、波导或任何其他类型的有线通信网络。

在实施例中，通信设备110使用蜂窝网络将危险事件数据传输到接收器175，所述接收器呈具有其上载有移动应用程序以可视地显示材料粘附条件数据的智能电话的形式。在实施例中，移动应用程序可用于在智能电话上显示压实构件监测系统25的图形用户界面，以允许用户使用智能电话远程地向压实构件监测系统25输入命令并以类似于使用界面设备107的方式接收通过其输出。

在实施例中，中央计算机系统/接收器175被配置为执行远程地来自压实机 10的附加的材料粘附条件分析，并将附加的材料粘附条件数据传输回压实构件监测系统25以进一步用于操作压实机10。

在实施例中，包括根据本发明的原理构造的压实构件监测系统的压实机的实施例可用于执行根据本发明的原理的监测压实机的压实构件的方法以确定压实构件是否具有被压实的材料块粘附在其上。参考图4，示出了遵循本发明的原理的监测压实机的压实构件的方法300的实施例的步骤。

监测用于压实材料的压实机的压实构件的方法300与包括地面接合表面的压实构件一起使用。利用传感器感测地面接合表面的参数，以生成指示由传感器感测的地面接合表面的参数的表面参数信号(步骤310)。表面参数信号被传输到控制器(步骤320)。控制器用于执行存储在非暂时性计算机可读介质上的压实构件监测程序，以使用表面参数信号确定材料块是否粘附到地面接合表面 (步骤330)。响应于压实构件监测程序确定材料块粘附到地面接合表面，控制器用于执行压实构件监测程序，以通过界面设备提供该材料块粘附到地面接合表面上的指示(步骤340)。在实施例中，压实构件监测程序使用任何合适的检测技术(包括上面讨论的任何一种检测技术)使用表面参数信号确定材料块是否粘附到地面接合表面。在实施例中，指示包括由界面设备发出的可听指示和由界面设备经由图形用户界面显示的可视指示中的至少一个。

在实施例中，遵循本发明的原理的方法还包括响应于压实构件监测程序确定所述材料块粘附到地面接合表面，执行自主控制操作以改变压实机的操作参数。

在实施例中，监测根据本发明的原理的压实机的压实构件的方法还包括，响应于压实构件监测程序确定所述材料块粘附到地面接合表面，操作清除设备以移除粘附在地面接合表面上的材料。

在实施例中，机器包括操作者室，并且界面设备安装在操作者室内。在实施例中，该方法还包括通过图形用户界面在界面设备中显示包含加载条件数据的消息。

工业实用性

从前面的讨论中可以容易地理解压实机、压实构件监测系统和监测本文所述的压实机的压实构件的方法的实施例的工业实用性。所描述的原理适用于各种压实机和工地。使用本发明的原理，可以基于在使用中对压实机的压实构件的地面接合表面的参数的监测来确定材料粘附条件在执行材料压实操作的压实机的一个或多个压实构件上的发生。

此外，根据本发明的原理构造的压实构件监测系统的实施例可用于识别被压实的材料变得粘附到压实机的压实构件的地面接合表面的情况，并且作为响应，执行预防措施以抑制由粘附到地面接合表面的材料产生的负面影响和/或执行校正措施以移除粘附到受影响的压实构件上的材料块。在实施例中，当确定材料块已经粘附到压实构件上时，压实构件监测系统可以经由用于压实机的操作者的界面设备产生警报指示。在实施例中，压实机可包括自主控制模块，以响应于压实构件监测系统确定材料块已粘附到压实构件而自动执行沥青粘附控制操作。

应当理解，前面的描述提供了所公开的系统和技术的示例。然而，预期本发明的其他实施方式可以与前述示例在细节上不同。对本发明或其示例的所有引用旨在参考当时正在讨论的特定示例，并且不旨在更一般地暗示对本发明的范围的任何限制。关于某些特征的所有褒贬性文字旨在表示对相关特征缺乏偏好，但除非另有明确说明，否则不完全将该相关特征排除在本发明的范围之外。

除非本文另有说明，本文所述的数值的范围仅仅用作分别指代该范围内的每个独立的值的简化方法，并且每个独立的值与它在本文被单独引述一样引用到说明书中。本文描述的所有方法可以任何适合的顺序完成，除非上下文另有说明或明确地否认。

Claims (9)

1.一种用于压实材料的压实机，所述压实机包括：

框架；

压实构件，所述压实构件安装在所述框架上，压实构件具有地面接合表面；

监测系统，所述监测系统由所述框架支持并且包括：

传感器，所述传感器布置有所述压实构件以感测所述地面接合表面的参数，所述传感器配置成生成指示由所述传感器感测的所述地面接合表面的所述参数的表面参数信号，

非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质具有压实构件监测程序，

控制器，所述控制器与所述传感器通信以从所述传感器接收所述表面参数信号，所述控制器与所述非暂时性计算机可读介质可操作地布置，使得所述控制器被配置为执行包含在其上的所述压实构件监测程序，以及

界面设备，所述界面设备与所述控制器通信，

其中所述压实构件监测程序包括地面接合表面监测模块和消息收发模块，所述地面接合表面监测模块配置成基于来自所述传感器的所述表面参数信号满足条件来监测粘附到所述地面接合表面的材料块，并且所述消息收发模块被配置为一旦所述表面参数信号满足所述条件，则通过所述界面设备产生所述材料块粘附到所述地面接合表面上的指示，

其中所述传感器包括距离传感器和光学传感器中的一者，所述距离传感器被配置为检测由粘附到所述地面接合表面的所述材料块引起的所述压实构件的所述地面接合表面上的地形变化，并且所述光学传感器被配置为检测由粘附到所述地面接合表面的所述材料块引起的所述压实构件的所述地面接合表面上的光学变化。

2.根据权利要求1所述的压实机，其中所述压实构件包括滚筒，所述滚筒可旋转地安装到所述框架。

3.根据权利要求1所述的压实机，其中，所述传感器包括颜色传感器和反射传感器中的一者，所述颜色传感器被配置为检测由粘附到所述地面接合表面的所述材料块引起的所述压实构件的所述地面接合表面上的颜色变化，并且所述反射传感器被配置为检测由粘附到所述地面接合表面的所述材料块引起的所述压实构件的所述地面接合表面上的反射率变化。

4.根据权利要求1所述的压实机，还包括：

自主控制模块，所述自主控制模块被配置为自主控制所述压实机的操作；

其中所述控制器与所述自主控制模块通信；

其中，所述压实构件监测程序的所述消息收发模块被配置为一旦所述表面参数信号满足所述条件，则通过所述控制器将粘附条件信号传输到所述自主控制模块；

其中，所述自主控制模块被配置为响应于接收到所述粘附条件信号而执行所述压实机的沥青粘附控制操作。

5.根据权利要求4所述的压实机，其中所述压实机的所述沥青粘附控制操作包括所述压实机的终止操作和所述压实机的发动机的关闭中的至少一个。

6.根据权利要求4所述的压实机，其中所述压实机的所述沥青粘附控制操作包括沿着离开所述材料的出口路径操纵所述压实机。

7.根据权利要求1所述的压实机，还包括：

清除设备，所述清除设备安装在靠近所述压实构件的所述框架上，所述清除设备配置成选择性地执行清除操作以移除粘附到所述地面接合表面的材料；

其中所述控制器与所述清除设备通信；

其中，所述压实构件监测程序的所述消息收发模块被配置为一旦所述表面参数信号满足所述条件，则通过所述控制器将命令信号传输到所述清除设备以执行所述清除操作。

8.根据权利要求7所述的压实机，其中所述清除设备包括以下之一：

流体供应和与所述流体供应流体连通的喷射器，所述喷射器配置成一旦从所述控制器接收到所述命令信号，则选择性地将加压的流体喷射引导到所述压实构件的所述地面接合表面上，并且

可在收起位置和擦拭位置之间的一段行程中移动的刮水片，在所述收起位置中所述刮水片与所述压实构件的所述地面接合表面处于非接触关系，在所述擦拭位置中所述刮水片与所述压实构件的所述地面接合表面处于接触关系以移除粘附到其上的材料，所述刮水片配置成响应于接收到所述命令信号而从所述收起位置移动到所述擦拭位置。

9.一种监测根据权利要求1至8中任一项所述的压实机的压实构件的方法，所述压实构件包括地面接合表面，所述监测方法包括：

利用传感器感测所述地面接合表面的参数，以生成指示由所述传感器感测到的所述地面接合表面的所述参数的表面参数信号；

将所述表面参数信号传输到控制器；

使用所述控制器执行存储在非暂时性计算机可读介质上的压实构件监测程序，以使用所述表面参数信号确定所述材料块是否粘附到所述地面接合表面；

响应于所述压实构件监测程序确定所述材料块粘附到所述地面接合表面，使用所述控制器执行所述压实构件监测程序以通过界面设备提供所述材料块粘附到所述地面接合表面的指示。

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