CN110514573A - 筑路设备及密实度检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种筑路设备及密实度检测方法，其中，筑路设备包括：机体；执行机构，设置于机体上；检测装置，设置于机体上，检测装置包括激光传感器，激光传感器用于向路面发射激光，并获取激光在路面的图像信息，控制装置，与检测装置及执行机构相连接，控制装置可根据路面的图像信息确定路面的密实度，并显示和/或语音播报路面的密实度，和/或根据路面的密实度控制执行机构工作。本发明提出的筑路设备可以实现对路面的非接触式测量，不会破坏路面的表面完整性，保证连续性检测及精确检测，根据路面的实际密实度自动调整执行机构的工作参数，保证路面具有最佳的密实度效果。

Description

筑路设备及密实度检测方法

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体而言，涉及一种筑路设备及密实度检测方法。

背景技术

在公路修建过程中，对公路的密实度有严格的要求，密实度是否达标直接影响公路的使用寿命。根据国标GB-T/16277-2008<沥青混凝土摊铺机>对摊铺密实度的要求：简易型-无振动、无振捣熨平板装置，要求密实度≥60％；普通型-有振动、无振捣熨平板装置，要求密实度≥75％；标准型-有振动、振捣单一组合熨平板装置，要求密实度≥85％；强力型-有振动、振捣多重组合熨平板装置，要求密实度≥90％。

目前，密实度检测一般采用灌砂法测试和无核密实度仪测试；灌砂法需对路面挖洞取样，对已摊铺好的路面进行了破坏，破坏后的路面由人工进行填补，填补后的路面很难保证其质量，测试需假设整个路面密实度是均匀的，分段取点，无法实现连续测试和全面的反应整个路面的密实度。无核密实度仪测试方法虽然不需对路面进行破坏，但同样需假设路面密实度为均匀分布，无法实现连续测试和全面的反应整个路面的密实度。

此外，上述两种方法全程人工完成，劳动强度大，且检测得到的密实度数据不能及时反馈给操作人员，无法实现振捣转速、振捣冲程及行驶速度的实时匹配。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明第一方面提供了一种筑路设备。

本发明第二方面提供了一种密实度检测方法。

本发明第一方面提供了一种筑路设备，包括：机体；执行机构，设置于机体上；检测装置，设置于机体上，检测装置包括激光传感器，激光传感器用于向路面发射激光，并获取激光在路面的图像信息，控制装置，与检测装置及执行机构相连接，控制装置用于根据路面的图像信息确定路面的密实度，并显示和/或语音播报路面的密实度，和/或根据路面的密实度控制执行机构工作。

本发明提出的筑路设备，机体上设置有执行机构，执行机构用于对路面进行摊铺或压实等操作；机体上还设置有配合使用的检测装置及控制装置，其中，检测装置包括有激光传感器，激光传感器可朝向路面发生激光，并获取激光在路面的图像信息，控制装置与执行机构及检测装置相连接，控制装置获取到激光在路面的图像信息后，可对该图像信息进行分析计算处理，得到路面的孔隙率，然后将路面的孔隙率与标准空隙率进行对比，得出路面的密实度；控制装置与执行机构相连接，可根据路面的密实度及施工需要对执行机构的工作参数进行调整，并控制执行机构以调整后的工作参数施工，保证施工质量；同时，控制装置还可采用屏幕显示和/或语音播报的方提示施工人员路面的密实度，进而使得施工人员实时获取筑路设备的工作状况及路面的实际密实度情况，施工人员及时做出相应调整。

本发明提出的筑路设备可以实现对路面的非接触式测量，不会破坏路面的表面完整性，特别不会破坏已经施工完成的路面；激光传感器可连续对路面的密实度进行检测，保证了对路面密实度的连续性检测及精确检测，使得施工人员可以实时掌握路面的实际情况；控制装置根据路面的实际密实度自动调整执行机构的工作参数，保证路面具有最佳的密实度效果。

根据本发明上述技术方案的筑路设备，还可以具有以下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，机体上设置有导轨，检测装置还包括安装座，安装座可在导轨上滑动，激光传感器位于安装座上。

在该技术方案中，检测装置还包括安装座，安装座用来安装激光传感器；机体上设置有与安装座相匹配的导轨，且导轨沿筑路设备的横向设置，安装座位于导轨上，并可在导轨上运动。在施工过程中，施工人员可根据实际情况调整安装座在导轨的具体位置，然后选择需要检测的路面位置；在筑路设备行进的过程中，激光传感器便可对对应位置的路面进行检测，使得控制装置根据检测结果控制执行机构工作。

具体地，筑路设备的长度方向为纵向，筑路设备的宽度方向为横向，筑路设备沿纵向行进；导轨的具体形式并不限定，只要能够保证安装座的移动，均是可以实现的。

在上述任一技术方案中，优选地，激光传感器的数量为多个，多个激光间隔设置，且传感器与路面的距离相等。

在该技术方案中，设置有多个激光传感器，多个激光传感器间隔设置，且每一个激光传感器均通过安装座设置于导轨上，并沿筑路设备的横向分布。在筑路设备工作过程中，多个激光传感器同时工作，可在同一时刻获得路面沿横向的密实度；在筑路设备行进的过程中，随着筑路设备的移动，每一个激光传感器均可检测路面沿纵向的密实度。综合路面沿横向的密实度及路面沿纵向的密实度，即可得到路面的全部密实度信息，保证对路面的精确检测。进一步地，为保证激光传感器检测结果的精准性，保证每一个激光传感器与路面的距离均是相等的。

具体地，纵向方向上，在时间段T内，控制装置记录并计算同一个激光传感器在T/n时间段内的检测数据，通过处理计算后便能得到一组密实度数据，这样就可以得到m组密实度数据；横向方向上，控制装置记录并计算同一时间点m个激光传感器的检测数据，通过处理计算后便能得到一组密实度数据，T时间段内，便可以得到n组密实度数据。

在上述任一技术方案中，优选地，激光传感器包括：激光发生器，设置于机体上，用于向路面发射激光；相机，设置于机体上，用于获取激光在路面的图像信息。

在该技术方案中，激光传感器包括配合使用的激光发生器和相机。其中，激光发生器与相机均朝向路面设置，且均通过安装座设置于导轨上。在筑路设备工作时，激光发生器朝向路面发射激光，相机对存在激光的路面进行拍照或摄像处理，获取激光在路面的图像信息，控制装置根据这个图像信息计算路面的密实度，并控制执行机构工作，保证最佳的施工效果。

在上述任一技术方案中，优选地，控制装置包括：信号处理器，与相机相连接，用于根据路面的图像信息确定路面的密实度；控制器，与信号处理器相连接，用于根据路面的密实度控制执行机构工作。

在该技术方案中，控制装置包括配合使用的信号处理器和控制器。其中，信号处理器与相机相连接，信号处理器可根据路面的图像信息确定其孔隙率，然后将路面的孔隙率与标准孔隙率进行比较，得出路面的密实度；在信号处理器确定路面的密实度后，控制器根据路面的密实度调整执行机构的工作参数，并控制执行机构以合适的工作参数进行施工，保证最佳的施工效果；其中，信号处理器与控制器分工明确，确保了控制装置的精准性，进而提升筑路设备的施工效果。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：显示器，与信号处理器或控制器相连接，显示器用于显示和/或语音播报路面的密实度，或在控制器的控制下显示或语言播报路面的密实度数据。

在该技术方案中，筑路设备还包括有显示器，显示器位于筑路设备的驾驶室内。显示器可与控制器相连接，也可直接与信号处理器相连接。当显示器与控制器相连接时，控制器可控制显示器采用屏幕显示和/或语音播报的方式向施工人员展示路面的密实度数据，使得施工人员可以获知路面密实度的精准数据；当显示器与信号处理器相连接时，显示器可在信号处理器确定路面的密实度后，直接采用屏幕显示和/或语音播报的方式向施工人员展示路面的密实度，简化数据传输过程，提升播报的实时性。

具体地，纵向方向上，显示器可以选择同时显示m组或只选择其中最小的密实度数据及激光传感器的编号；横向方向上，显示器可以选择同时显示n组或只选择其中最小的密实度数据和激光传感器的编号。显示器在T时间段内会接收到m组纵向和n组横向两个方向上的密实度数据，并将上述密实度数据进行屏幕显示和/或语音播报，全面连续的反应路面的密实度。

在上述任一技术方案中，优选地，筑路设备为摊铺机或压路机。

在该技术方案中，筑路设备为摊铺机或压路机。

当筑路设备为摊铺机时，执行机构为摊铺机构，控制装置根据已摊铺路面的密实度信息控制振捣转速、振捣冲程和行驶速度，以达到最佳的摊铺效果。

当筑路设备为压路机时，执行机构为钢轮，控制装置根据已压实路面的密实度信息控制钢轮转速，以达到最佳的压实效果。

本发明第二方面提供了一种密实度检测方法，用于如本发明第一方面中任一项的筑路设备，包括：控制激光传感器向路面发射激光，并获取激光在路面的图像信息；根据激光在路面的图像信息确定路面的密实度；显示和/或语音播报路面的密实度，根据路面的密实度控制执行机构工作。

本发明提出的密实度检测方法，首先通过设置于筑路设备上的激光传感器向路面发射激光，并对投射有激光的路面进行拍照或摄像处理，得到激光在路面的图像信息；然后对激光在路面的图像信息进行分析计算，以得到路面的密实度；最后采用屏幕显示和/或语音播报的方式播报路面的密实度，以使得施工人员及时了解路面的密实度情况；同时根据路面的密实度控制执行机构工作，使得执行机构的工作参数与实际施工需要相匹配，保证路面施工效果。具体地，是将检测到的路面的密实度与施工要求进行比较，并判断是否需要对执行机构的工作参数进行调整；如果当前路面的密实度满足施工需要，则无需对执行机构的工作参数进行调整；如果当前路面的密实度不满足施工需要，则根据实际情况对执行机构的工作参数进行调整。

本发明提出的密实度检测方法，可以实现对路面的非接触式测量，不会破坏路面的表面完整性，特别是不会破坏已施工路面的表面完整性；同时保证了对路面密实度的连续性检测及精确检测，使得施工人员可以实时掌握路面的实际情况；根据路面的实际密实度自动调整执行机构的工作参数，保证路面具有最佳的密实度效果。

根据本发明上述技术方案的密实度检测方法，还可以具有以下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，“控制激光传感器向路面发射激光，并获取激光在路面的图像信息”的步骤，具体包括：控制同一个激光传感器在预定时长内向路面发射m次激光，并得到路面沿第一预设方向上的m个图像信息；在同一时间节点控制n个激光传感器同时向路面发射激光，并得到路面沿第二预设方向上的n个图像信息。

在该技术方案中，筑路设备是沿竖直方向不断行进的。因此，在预定时长内，控制同一个激光传感器向路面发射m次激光，并得到路面在纵向的m个图像信息，进而可根据该m个图像信息计算得出路面在纵向的密实度；在同一时间节点，控制n个激光传感器同时向路面发射激光，并得到路面在横向的n个图像信息，进而可根据该n个图像信息计算得出路面在横向的密实度。

具体地，纵向方向上，在时间段T内，控制装置记录并计算同一个激光传感器在T/n时间段内的检测数据，通过处理计算后便能得到一组密实度数据，这样就可以得到m组密实度数据；横向方向上，控制装置记录并计算同一时间点m个激光传感器的检测数据，通过处理计算后便能得到一组密实度数据，T时间段内，便可以得到n组密实度数据。

在上述任一技术方案中，优选地，“根据激光在路面的图像信息计算路面的密实度”的步骤，具体包括：根据路面沿第一预设方向上的m个图像信息，计算路面在第一预设方向上的孔隙率；将路面在第一预设方向上的孔隙率与标准空隙率比较，确定路面在第一预设方向上的密实度；根据路面沿第二预设方向上的n个图像信息，计算路面在第二预设方向上的孔隙率；将路面在第二预设方向上的孔隙率与标准空隙率比较，确定路面在第二预设方向上的密实度；根据路面在第一预设方向上的密实度及路面在第二预设方向上的密实度，确定路面的密实度。

在该技术方案中，在根据激光在路面的图像信息确定路面的密实度的过程中，引入了孔隙率这一概念，将孔隙率作为中间媒介，以将激光在路面的图像信息转化为路面的密实度。

具体地，在纵向上，预定时长内同一个激光传感器可获得m个图像信息，控制装置根据上述m个图像信息计算路面在m个点的孔隙率，将m个点的孔隙率分别与标准孔隙率进行比较，以得到路面在上述m个点的密实度，进而获知路面在纵向上的密实度；在横向上，n个激光传感器可在同一时间节点获得n个图像信息，控制装置根据上述n个图像信息计算路面在n个点的孔隙率，将n个点的孔隙率分别与标准孔隙率进行比较，以得到路面在上述n个点的密实度，进而获知路面在横向上的密实度。

具体地，m与n可根据实际情况确定，m的取值影响路面在纵向上的密实度检测精度，n的取值影响路面在横向上的密实度检测精度。原则上，m与n的取值越大，检测精度越高。

在上述任一技术方案中，优选地，“根据路面的密实度控制执行机构工作”的步骤，具体包括：根据路面的密实度，控制执行机构的振捣转速、振捣冲程和行驶速度。

在该技术方案中，对于执行机构的工作参数的控制，包括但不局限于以下工作参数：振捣转速、振捣冲程和行驶速度。具体地，在调整执行机构的工作参数之前，先将检测到的路面的密实度与施工要求进行比较，并判断是否需要对执行机构的工作参数进行调整；如果当前路面的密实度满足施工需要，则无需对执行机构的工作参数进行调整；如果当前路面的密实度不满足施工需要，则根据实际情况对执行机构的工作参数进行调整，并控制执行机构按照调整后的工作参数进行施工。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例的摊铺机的结构示意图；

图2为图1所示实施例的摊铺机的另一种结构示意图；

图3为图2所示实施例的摊铺机的A处局部放大图；

图4为图2所示实施例的摊铺机的俯视图；

图5为图4所示实施例的摊铺机的B处局部放大图；

图6是本发明一个实施例的压路机的结构示意图；

图7为图6所示实施例的压路机的俯视图；

图8为图6所示实施例的压路机中执行机构及检测装置的结构示意图；

图9是本发明提出的筑路设备的工作原理图；

图10示出了本发明一个实施例的密实度检测方法的流程图；

图11示出了本发明另一个实施例的密实度检测方法的流程图。

其中，图1至图9中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100筑路设备,12机体,122导轨,14执行机构,16检测装置,162激光传感器,16a第一激光传感器，16b第二激光传感器，16c第三激光传感器，164安装座,18控制装置,182信号处理器，184控制器，20显示器，22熨平板。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图11来描述根据本发明一些实施例提供的筑路设备100及密实度检测方法。

本发明提出了第一方面提出了一种筑路设备100，如图1至图8所示，包括：机体12；执行机构14，设置于机体12上；检测装置16，设置于机体12上，检测装置16包括激光传感器162，激光传感器162用于向路面发射激光，并获取激光在路面的图像信息，控制装置18，与检测装置16及执行机构14相连接，控制装置18可根据路面的图像信息确定路面的密实度，并显示和/或语音播报路面的密实度，和/或根据路面的密实度控制执行机构14工作。

本发明提出的筑路设备100，机体12上设置有执行机构14，执行机构14用于对路面进行摊铺或压实等操作；机体12上还设置有配合使用的检测装置16及控制装置18，其中，检测装置16包括有激光传感器162，激光传感器162可朝向路面发生激光，并获取激光在路面的图像信息，控制装置18与执行机构14及检测装置16相连接，控制装置18获取到激光在路面的图像信息后，可对该图像信息进行分析计算处理，得到路面的孔隙率，然后将路面的孔隙率与标准空隙率进行对比，得出路面的密实度；此外，控制装置18与执行机构14电连接，可根据路面的密实度及施工需要对执行机构14的工作参数进行调整，并控制执行机构14以调整后的工作参数施工，保证施工质量；同时，控制装置18还可采用屏幕显示和/或语音播报的方提示施工人员路面的密实度，进而使得施工人员实时获取筑路设备100的工作状况及路面的实际情况，以及时做出相应调整。

本发明提出的筑路设备100可以实现对路面的非接触式测量，不会破坏路面的表面完整性，特别是不会破坏已施工路面的表面完整性；激光传感器162可连续对路面的密实度进行检测，保证了对路面密实度的连续性检测及精确检测，使得施工人员可以实时掌握路面的实际情况；控制装置18根据路面的实际密实度自动调整执行机构14的工作参数，保证路面具有最佳的密实度效果。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1至图4及图6至图8所示，机体12上设置有导轨122，检测装置16还包括安装座164，安装座164可在导轨122上滑动，激光传感器162位于安装座164上。

在该实施例中，检测装置16还包括安装座164，安装座164用来安装激光传感器162；机体12上设置有与安装座164相匹配的导轨122，且导轨122沿筑路设备100的横向设置，安装座164位于导轨122上，并可在导轨122上运动。在施工过程中，施工人员可根据实际情况调整安装座164在导轨122的具体位置；在筑路设备100行进的过程中，激光传感器162便可对对应位置的路面进行检测，使得控制装置18根据检测结果控制执行机构14工作。

具体实施例中，筑路设备100的长度方向为纵向，筑路设备100的宽度方向为横向，筑路设备100沿纵向行进；导轨122的具体形式并不限定，只要能够保证安装座164的移动，均是可以实现的。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图4、图5、及图7所示，激光传感器162的数量为多个，多个激光传感器162间隔设置且与路面的距离相等。

在该实施例中，设置有多个激光传感器162，多个激光传感器162间隔设置，且每一个激光传感器162均通过安装座164设置于导轨122上，并沿筑路设备100的横向分布。在筑路设备100工作过程中，多个激光传感器162同时工作，可在同一时刻获得路面沿横向的密实度；在筑路设备100行进的过程中，随着筑路设备100的移动，每一个激光传感器162均可检测路面沿纵向的密实度。综合路面沿横向的密实度及路面沿纵向的密实度，即可得到路面的全部密实度信息，保证对路面的精确检测。进一步地，为保证激光传感器162检测结果的精准性，保证每一个激光传感器162与路面的距离均是相等的。

具体地，纵向方向上，在时间段T内，控制装置18记录并计算同一个激光传感器162在T/n时间段内的检测数据，通过处理计算后便能得到一组密实度数据，这样就可以得到m组密实度数据；横向方向上，控制装置18记录并计算同一时间点m个激光传感器162的检测数据，通过处理计算后便能得到一组密实度数据，T时间段内，便可以得到n组密实度数据。具体地，T可根据实际施工需要进行选择。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图3和图8所示，激光传感器162包括：激光发生器(图中未示出)，设置于机体12上，用于向路面发射激光；相机(图中未示出)，设置于机体12上，用于获取激光在路面的图像信息。

在该实施例中，激光传感器162包括配合使用的激光发生器和相机。其中，激光发生器与相机均朝向路面设置，且均通过安装座164设置于导轨122上。在筑路设备100工作时，激光发生器朝向路面发射激光，相机对存在激光的路面进行拍照或摄像处理，获取激光在路面的图像信息，控制装置18根据这个图像进行信息计算路面的密实度，并控制执行机构14工作，保证最佳的施工效果。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1和图2所示，控制装置18包括：信号处理器182，与相机相连接，用于根据路面的图像信息确定路面的密实度；控制器184，与信号处理器182相连接，用于根据路面的密实度控制执行机构14工作。

在该实施例中，控制装置18包括配合使用的信号处理器182和控制器184。其中，信号处理器182与相机相连接，信号处理器182可根据路面的图像信息确定其孔隙率，然后将路面的孔隙率与标准孔隙率进行比较，得出路面的密实度；在信号处理器182确定路面的密实度后，控制器184根据路面的密实度调整执行机构14的工作参数，并控制执行机构14以合适的工作参数进行施工，保证最佳的施工效果；其中，信号处理器182与控制器184分工明确，确保了控制装置18的精准性，进而提升筑路设备100的施工效果。

在本发明的一个实施例中，优选地，如图1和图2所示，还包括：显示器20，与信号处理器182或控制器184相连接，显示器20用于显示和/或语音播报路面的密实度，或在控制器184的控制下显示或语言播报路面的密实度数据。

在该实施例中，筑路设备100还包括有与控制器184相连接的显示器20，显示器20位于筑路设备100的驾驶室内。显示器20可与控制器184相连接，也可直接与信号处理器182相连接。当显示器20与控制器184相连接时，控制器184可控制显示器20采用屏幕显示和/或语音播报的方式向施工人员展示路面的密实度数据，使得施工人员可以获知路面密实度的精准数据；当显示器20与信号处理器182相连接时，显示器20可在信号处理器182确定路面的密实度后，直接采用屏幕显示和/或语音播报的方式向施工人员展示路面的密实度，简化控制过程，提升播报的实时性。

具体实施例中，纵向方向上，显示器20可以选择同时显示m组或182其中最小的密实度数据及激光传感器162的编号；横向方向上，显示器20可以选择同时显示n组或182其中最小的密实度数据和激光传感器162的编号。显示器20在T时间段内会接收到m组纵向和n组横向两个方向上的密实度数据，并控制显示器20将上述密实度数据进行显示，全面连续的反应路面的密实度。

在本发明的一个实施例中，优选地，筑路设备100为摊铺机或压路机。

在该实施例中，筑路设备100为摊铺机或压路机。

当筑路设备100为摊铺机时，如图1至图5所示，执行机构14为摊铺机构，控制装置18根据已摊铺路面的密实度信息控制振捣转速、振捣冲程和行驶速度，以达到最佳的摊铺效果。

当筑路设备100为压路机时，如图6至图8所示，执行机构14为钢轮，控制装置18根据已压实路面的密实度信息控制钢轮转速，以达到最佳的压实效果。

具体实施例中，本发明提出筑路设备100中，激光传感器162、信号处理器182、控制器184和显示器20共同形成检测系统。其中，激光传感器162主要由高清相机和激光发生器组成，激光发生器向摊铺后的路面发射激光，高清照相机将激光图像信息记录下来并传输给信号处理器182；信号处理器182对图像信息进行处理计算出密实度数据，并将密实度数据传递给控制器184。

本发明通过非接触式的激光传感器162采集密实度信息，测量过程无需对路面进行破坏取样；施工过程中激光传感器162对密实度信息连续采集，实现对路面密实度的连续性检测；施工过程中密实度数据通过显示器20实时显示，施工人员能实时掌握路面密实度情况；控制装置18根据实时密实度测试数据自动调整相关施工参数，确保路面有最佳的密实效果。

纵向方向上，在时间段T内，信号处理器182记录并计算同一个激光传感器162在T/n时间段内的地面图像信息，通过处理计算后便能得到一组密实度数据，这样就可以得到m组密实度数据，信号处理器182将数据传递至控制器184，控制器184控制显示器20可以选择同时显示这m组或其中最小的密实度数据及传感器编号。

横向方向上，信号处理器182记录并计算同一时间点m个传感器数据，通过处理计算后便能得到一组密实度数据，T时间段内，便可以得到n组密实度数据，信号处理器182将数据传递至控制器184，控制器184控制显示器20可以选择同时显示这n组或其中最小的密实度数据和传感器编号。

控制器184在T时间段内会接收到m组纵向和n组横向两个方向上的密实度数据并将其显示，全面连续的反应路面密实度。

其中，该筑路设备100的工作原理如图9所示，为便于阐述，以三个激光传感器162为例进行解释说明，但本领域技术人员应该可以理解，激光传感器162不仅局限于三个。其中，设置有第一激光传感器16a、第二激光传感器16b及第三激光传感器16c，三个激光传感器162检测到激光在路面的图像信息后，将该图像信息发送至信号处理器182；信号处理器182根据路面的图像信息确定路面孔隙率，然后将路面的孔隙率与标准孔隙率进行比较，得出路面的密实度，并将路面的密实度传递给控制器184；控制器184控制显示器20对路面的密实度进行显示，以便施工人员实时掌握路面的实际情况，同时控制器184根据路面的密实度调整执行机构14的工作参数，并控制执行机构14以合适的工作参数进行施工，保证最佳的施工效果。

具体实施例中，当筑路设备100为摊铺机时，如图1至图5所示，在摊铺机的熨平板22的后端有导轨122，导轨122中安装有安装座164，安装座164可以在导轨122上滑动和固定，方便快捷的调节安装座164之间的距离，激光传感器162安装在安装座164上，并保证各激光传感器162安装面处于同一水平面上。

激光传感器162与信号处理器182通过通信线缆连接，摊铺时激光传感器162采集摊铺后地面的激光图像信息，并通过线缆传递至信号处理器182。信号处理器182对接收到的信息及时的进行相应算法，计算出图像范围内的空隙率，再与标准摊铺材料(空隙率为100％)进行对比得出密实度数据。信号处理器182将计算得出的密实度数据传递给控制器184，控制器184控制显示器20实时显示摊铺路面密实度并根据测试数据判断是否需自动调整振捣转速、振捣冲程和行驶速度以达到最佳的摊铺密实效果。

具体实施例中，当筑路设备100为摊铺机时，如图6至图8所示，在压路机的钢轮前端有导轨122，导轨122上安装有安装座164，安装座164可以在导轨122中滑动和固定，方便快捷的调节安装座164之间的距离，激光传感器162安装在安装座164上，并保证各激光传感器162安装面处于同一水平面上。

激光传感器162与信号处理器182通过通信线缆连接，压实时激光传感器162采集压实后地面的激光图像信息通过线缆传递至信号处理器182。信号处理器182对接收到的信息及时的进行相应算法，并计算出图像范围内的空隙率，再与标准摊铺材料(空隙率为100％)进行对比得出密实度数据。信号处理器182将计算得出的密实度数据传递给控制器184，控制器184控制显示器20实时显示路面密实度，并根据测试数据自动调整振动频率和振幅已达到最大的压实效果。

图10示出了本发明一个实施例的密实度检测方法的流程图，如图10所示，该密实度检测方法包括：

S302，控制激光传感器向路面发射激光，并获取激光在路面的图像信息；

S304，根据激光在路面的图像信息确定路面的密实度；

S306，显示和/或语音播报路面的密实度，根据路面的密实度控制执行机构工作。

本发明提出的密实度检测方法，首先通过设置于筑路设备上的激光传感器向路面发射激光，并对投射有激光的路面进行拍照或摄像处理，得到激光在路面的图像信息；然后对激光在路面的图像信息进行分析计算，以得到路面的密实度；最后采用屏幕显示和/或语音播报的方式播报路面的密实度，以使得施工人员及时了解路面的密实度情况；同时根据路面的密实度控制执行机构工作，使得执行机构的工作参数与实际施工需要相匹配，保证路面施工效果。具体地，是将检测到的路面的密实度与施工要求进行比较，并判断是否需要对执行机构的工作参数进行调整；如果当前路面的密实度满足施工需要，则无需对执行机构的工作参数进行调整；如果当前路面的密实度不满足施工需要，则根据实际情况对执行机构的工作参数进行调整。

本发明提出的密实度检测方法，可以实现对路面的非接触式测量，不会破坏路面的表面完整性，特别是不会破坏已施工路面的表面完整性；同时保证了对路面密实度的连续性检测及精确检测，使得施工人员可以实时掌握路面的实际情况；根据路面的实际密实度自动调整执行机构的工作参数，保证路面具有最佳的密实度效果。

在本发明的一个实施例中，优选地，“控制激光传感器向路面发射激光，并获取激光在路面的图像信息”的步骤，具体包括：控制同一个激光传感器在预定时长内向路面发射m次激光，并得到路面沿第一预设方向上的m个图像信息；在同一时间节点控制n个激光传感器同时向路面发射激光，并得到路面沿第二预设方向上的n个图像信息。

在该实施例中，筑路设备是沿竖直方向不断行进的。因此，在预定时长内，控制同一个激光传感器向路面发射m次激光，并得到路面在纵向的m个图像信息，进而可根据该m个图像信息计算得出路面在纵向的密实度；在同一时间节点，控制n个激光传感器同时向路面发射激光，并得到路面在横向的n个图像信息，进而可根据该n个图像信息计算得出路面在横向的密实度。具体地，预定时长可根据实际施工需要进行选择，并不做具体限定，可以是5分钟、10分钟、20分钟不等，其中，第一预设方向为竖向，即筑路设备的长度方向；第二预设方向为横向，即筑路设备的宽度方向。

具体实施例中，纵向方向上，在时间段T内，控制装置记录并计算同一个激光传感器在T/n时间段内的检测数据，通过处理计算后便能得到一组密实度数据，这样就可以得到m组密实度数据；横向方向上，控制装置记录并计算同一时间点m个激光传感器的检测数据，通过处理计算后便能得到一组密实度数据，T时间段内，便可以得到n组密实度数据。

在本发明的一个实施例中，优选地，“根据激光在路面的图像信息计算路面的密实度”的步骤，具体包括：根据路面沿第一预设方向上的m个图像信息，计算路面在第一预设方向上的孔隙率；将路面在第一预设方向上的孔隙率与标准空隙率比较，确定路面在第一预设方向上的密实度；根据路面沿第二预设方向上的n个图像信息，计算路面在第二预设方向上的孔隙率；将路面在第二预设方向上的孔隙率与标准空隙率比较，确定路面在第二预设方向上的密实度；根据路面在第一预设方向上的密实度及路面在第二预设方向上的密实度，确定路面的密实度。

在该实施例中，在根据激光在路面的图像信息确定路面的密实度的过程中，引入了孔隙率这一概念，将孔隙率作为中间媒介，以将激光在路面的图像信息转化为路面的密实度。

具体地，在纵向上，预定时长内同一个激光传感器可获得m个图像信息，控制装置根据上述m个图像信息计算路面在m个点的孔隙率，将m个点的孔隙率分别与标准孔隙率进行比较，以得到路面在上述m个点的密实度，进而获知路面在纵向上的密实度；在横向上，n个激光传感器可在同一时间节点获得n个图像信息，控制装置根据上述n个图像信息计算路面在n个点的孔隙率，将n个点的孔隙率分别与标准孔隙率进行比较，以得到路面在上述n个点的密实度，进而获知路面在横向上的密实度。

具体实施例中，m与n可根据实际情况确定，m的取值影响路面在纵向上的密实度检测精度，n的取值影响路面在横向上的密实度检测精度。原则上，m与n的取值越大，检测精度越高。

在本发明的一个实施例中，优选地，“根据路面的密实度控制执行机构工作”的步骤，具体包括：根据路面的密实度，控制执行机构的振捣转速、振捣冲程和行驶速度。

在该实施例中，对于执行机构的工作参数的控制，包括但不局限于以下工作参数：振捣转速、振捣冲程和行驶速度。具体地，在调整执行机构的工作参数之前，先将检测到的路面的密实度与施工要求进行比较，并判断是否需要对执行机构的工作参数进行调整；如果当前路面的密实度满足施工需要，则无需对执行机构的工作参数进行调整；如果当前路面的密实度不满足施工需要，则根据实际情况对执行机构的工作参数进行调整，并控制执行机构按照调整后的工作参数进行施工。

具体地，如果当前路面的密实度不满足施工需要，可以提高路面机械的振捣转速、振捣冲程，降低行驶速度，如果当前路面的密实度满足施工需要，则保持振捣转速、振捣冲程和行驶速度不变。

图11示出了本发明另一个实施例的密实度检测方法的流程图，如图11所示，该密实度检测方法包括：

S402，控制同一个激光传感器在预定时长内向路面发射m次激光，并得到路面沿第一预设方向上的m个图像信息；

S404，在同一时间节点控制n个激光传感器同时向路面发射激光，并得到路面沿第二预设方向上的n个图像信息；

S406，根据路面沿第一预设方向上的m个图像信息，计算路面在第一预设方向上的孔隙率；

S408，将路面在第一预设方向上的孔隙率与标准空隙率比较，确定路面在第一预设方向上的密实度；

S410，根据路面沿第二预设方向上的n个图像信息，计算路面在第二预设方向上的孔隙率；

S412，将路面在第二预设方向上的孔隙率与标准空隙率比较，确定路面在第二预设方向上的密实度；

S414，根据路面在第一预设方向上的密实度及路面在第二预设方向上的密实度，确定路面的密实度；

S416，控制显示器对路面的密实度进行显示；

S418，显示和/或语音播报路面的密实度，根据路面的密实度控制执行机构工作。

本发明提出的密实度检测方法，在纵向上，预定时长内同一个激光传感器可获得m个图像信息，控制装置根据上述m个图像信息计算路面在m个点的孔隙率，将m个点的孔隙率分别与标准孔隙率进行比较，以得到路面在上述m个点的密实度，进而获知路面在纵向上的密实度；在横向上，n个激光传感器可在同一时间节点获得n个图像信息，控制装置根据上述n个图像信息计算路面在n个点的孔隙率，将n个点的孔隙率分别与标准孔隙率进行比较，以得到路面在上述n个点的密实度，进而获知路面在横向上的密实度；将检测到的路面的密实度进行显示，以便施工人员实时掌握路面的实际情况；将检测到的路面的密实度与施工要求进行比较，并判断是否需要对执行机构的工作参数进行调整；如果当前路面的密实度满足施工需要，则无需对执行机构的工作参数进行调整；如果当前路面的密实度不满足施工需要，则根据实际情况对执行机构的工作参数进行调整，并控制执行机构按照调整后的工作参数进行施工；此外，当获取到路路面的密实度后，显示器还可采用屏幕显示和/或语音播报的方提示施工人员路面的密实度，进而使得施工人员实时获取筑路设备的工作状况及路面的实际密实度情况，施工人员及时做出相应调整。

在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”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；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种筑路设备，其特征在于，包括：

机体；

执行机构，设置于所述机体上；

检测装置，设置于所述机体上，所述检测装置包括激光传感器，所述激光传感器用于向路面发射激光，并获取所述激光在所述路面的图像信息，

控制装置，与所述检测装置及所述执行机构相连接，所述控制装置用于根据所述路面的图像信息确定所述路面的密实度，并显示和/或语音播报所述路面的密实度，和/或根据所述路面的密实度控制所述执行机构工作。

2.根据权利要求1所述的筑路设备，其特征在于，

所述机体上设置有导轨，所述检测装置还包括安装座，所述安装座可在所述导轨上滑动，所述激光传感器位于所述安装座上。

3.根据权利要求2所述的筑路设备，其特征在于，

所述激光传感器的数量为多个，多个所述激光传感器间隔设置，且与所述路面的距离相等。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的筑路设备，其特征在于，所述激光传感器包括：

激光发生器，设置于所述机体上，用于向所述路面发射激光；

相机，设置于所述机体上，用于获取所述激光在所述路面的图像信息。

5.根据权利要求4所述的筑路设备，其特征在于，所述控制装置包括：

信号处理器，与所述相机相连接，用于根据所述路面的图像信息确定所述路面的密实度；

控制器，与所述信号处理器相连接，用于根据所述路面的密实度控制所述执行机构工作；和/或，

显示器，与所述信号处理器或控制器相连接，所述显示器用于显示和/或语音播报所述路面的密实度，或在所述控制器的控制下显示和/或语言播报所述路面的密实度数据。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的筑路设备，其特征在于，

所述筑路设备为摊铺机或压路机。

7.一种密实度检测方法，用于如权利要求1至6中任一项所述的筑路设备，其特征在于，包括：

控制所述激光传感器向所述路面发射激光，并获取所述激光在所述路面的图像信息；

根据所述激光在所述路面的图像信息确定所述路面的密实度；

显示和/或语音播报所述路面的密实度，和/或根据所述路面的密实度控制所述执行机构工作。

8.根据权利要求7所述的密实度检测方法，其特征在于，所述“控制所述激光传感器向所述路面发射激光，并获取所述激光在所述路面的图像信息”的步骤，具体包括：

控制同一个所述激光传感器在预定时长内向所述路面发射m次激光，并得到所述路面沿第一预设方向上的m个图像信息；

在同一时间节点控制n个所述激光传感器同时向所述路面发射激光，并得到所述路面沿第二预设方向上的n个图像信息。

9.根据权利要求8所述的密实度检测方法，其特征在于，所述“根据所述激光在所述路面的图像信息计算所述路面的密实度”的步骤，具体包括：

根据所述路面沿所述第一预设方向上的m个图像信息，计算所述路面在所述第一预设方向上的孔隙率；

将所述路面在所述第一预设方向上的孔隙率与标准空隙率比较，确定所述路面在第一预设方向上的密实度；

根据所述路面沿所述第二预设方向上的n个图像信息，计算所述路面在所述第二预设方向上的孔隙率；

将所述路面在所述第二预设方向上的孔隙率与标准空隙率比较，确定所述路面在第二预设方向上的密实度；

根据所述路面在第一预设方向上的密实度及所述路面在第二预设方向上的密实度，确定所述路面的密实度。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的密实度检测方法，其特征在于所述“根据所述路面的密实度控制所述执行机构工作”的步骤，具体包括：

根据所述路面的密实度，控制所述执行机构的振捣转速、振捣冲程和行驶速度。