CN111287055A - 一种公路路基路面施工用压实监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种公路路基路面施工用压实监控系统，涉及道路施工技术领域。本发明包括红外测距模块、数据解析单元、沉降数据库、显示单元、存储单元、处理器、管理单元、补算单元、核验模块、深度探测单元。本发明通过红外测距模块采集道路路面与激光测距仪器安装高度之间的距离，数据解析单元根据陷入距离组结合沉降数据库内的标准沉降距离对道路路面的压实情况进行分析，核验模块对待核验路段路面进行压测；对产生重检信号对应路段重新进行压实操作后，通过红外测距模块再次检测道路路面与激光测距仪器安装高度之间的距离后，再次进行压实情况分析，连续监控每次每段道路路面的压实情况，实现压实度连续、实时、准确、分段的监控。

Description

一种公路路基路面施工用压实监控系统
技术领域
本发明属于道路施工技术领域，特别是涉及一种公路路基路面施工用压实监控系统。
背景技术
公路路面所用的沥青混合料是沥青与骨料按重量比例配合经加热搅拌而成，其中路面压实度是工程质量控制和养护最为重要的指标之一。压实度的大小直接影响到混凝土的耐热性、抗裂性、防滑性、耐久性及渗透性。
沥青混凝土的压实度主要是通过孔隙度和密度反映出来的，孔隙度和密度的差异可以体现为沥青混凝土的介电常数不同。目前，多数通过探地雷达测量路面的压实度。
现提供一种公路路基路面施工用压实监控系统，采用连续监控方法，来实现压实度连续、实时、准确的监控。
发明内容
本发明的目的在于提供一种公路路基路面施工用压实监控系统，通过红外测距模块、数据解析单元、沉降数据库、显示单元、存储单元、处理器、管理单元、补算单元、核验模块、深度探测单元，连续监控每次道路路面的压实情况，红外测距模块检测道路路面与激光测距仪器安装高度之间的距离，并根据陷入距离组结合沉降数据库内的标准沉降距离对道路路面的压实情况进行分析，来实现压实度连续、实时、准确的监控。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种公路路基路面施工用压实监控系统，包括红外测距模块、数据解析单元、沉降数据库、显示单元、存储单元、处理器、管理单元、补算单元、核验模块、深度探测单元；所述红外测距模块包括若干激光测距仪器，若干所述激光测距仪器分别安装在道路边指定的水平高度上；所述红外测距模块在道路路面被压实之前，检测一次道路路面与激光测距仪器安装高度之间的距离，并将其标记为初始距离组Ci，i＝1、2、3、...、n，n为正整数；所述红外测距模块在道路路面经过压实之后，检测一次道路路面与激光测距仪器安装高度之间的距离，得到压后距离组Yi，i＝1、2、3、...、n，n为正整数；所述红外测距模块将初始距离组、压后距离组传输至数据解析单元，所述数据解析单元根据初始距离组、压后距离组获取陷入距离组Gi；所述沉降数据库内存储有道路路面压实之后的标准沉降距离，且标准沉降距离标记为J；所述数据解析单元根据陷入距离组结合沉降数据库内的标准沉降距离J对道路路面的压实情况进行分析，并将压实情况传输至处理器，具体分析步骤如下：
SS01：根据公式计算|Gi-J|，并筛选出满足|Gi-J|≧X1的个数，将该个数标记为R；
SS02：计算非沉降占比B，B＝R/n；
当B≤X2时，产生合格信号；
当X2<B<X3时，产生不良信号；
当B≥X3时，产生重检信号；
SS03：当产生不良信号时，将对应的路段挑选出来，将其标记为待核验路段Dj，j＝1、2、3、...、m，m为正整数；
所述数据解析单元将待核验路段Dj传输至处理器，所述处理器将待核验路段Dj传输至核验模块；所述核验模块为一压测装置，通过核验模块对待核验路段Dj路面进行压测，并通过深度探测单元检测压测深度；所述深度探测单元将采集的压测深度信息传输至补算单元，所述补算单元对待核验路段Dj进行核验，将核验合格的路段标记为压实路段，否则将对应的待核验路段Dj标记为未压实路段。
进一步地，所述数据解析单元获取陷入距离组Gi的方法为：
S1：依次获取压后距离组Yi中的压后距离数据；
S2：从初始距离组Ci中获取每一压后距离对应的初始距离数据；
S3：根据公式Gi＝Yi-Ci计算陷入距离组Gi，其中，i＝1、2、3、...、n，n为正整数。
进一步地，所述激光测距仪器安装的水平高度为对应路段的指定水平高度，整个施工道路分为若干个路段，每个路段指定一个水平高度，且每个路段上安装两个激光测距仪器。
进一步地，所述数据解析单元将产生重检信号对应的路段传输至处理器，所述处理器将产生重检信号对应路段的信息传输至显示单元进行显示，并将产生重检信号对应路段的信息传输至管理单元，对产生重检信号对应路段重新进行压实操作后，再次通过红外测距模块检测一次道路路面与激光测距仪器安装高度之间的距离后通过数据解析单元进行压实情况分析。
进一步地，所述处理器将压实情况传输至显示器进行显示，并同步将压实情况传输至存储单元进行存储，所述压实情况具体表现为对应路段的合格信号/不良信号/重检信号。
进一步地，所述压测装置用于将一预设重量的钢块吊升至指定高度后，放下钢块使钢块自由落体至待核验路段的路面上。
进一步地，所述压测深度为压测装置在待核验路段的路面上压测时产生的凹陷深度A，所述补算单元对待核验路段Dj进行核验的方法为：当凹陷深度A≧X4时，核验合格并产生确认信号，将对应的待核验路段标记为未压实路段；否则标记为压实路段。
进一步地，所述管理单元用于预设数据X1、X2、X3、X4的输入，并接收处理器传输的各路段对应的合格信号/不良信号/重检信号。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过红外测距模块采集道路路面与激光测距仪器安装高度之间的距离，数据解析单元根据陷入距离组结合沉降数据库内的标准沉降距离J对道路路面的压实情况进行分析，通过核验模块对待核验路段Dj路面进行压测，对产生重检信号对应路段重新进行压实操作后，再次通过红外测距模块检测一次道路路面与激光测距仪器安装高度之间的距离后通过数据解析单元进行压实情况分析，连续监控每次每段道路路面的压实情况，实现压实度连续、实时、准确、分段的监控。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明公路路基路面施工用压实监控系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种公路路基路面施工用压实监控系统，包括红外测距模块、数据解析单元、沉降数据库、显示单元、存储单元、处理器、管理单元、补算单元、核验模块、深度探测单元；红外测距模块包括若干激光测距仪器，若干激光测距仪器分别安装在道路边指定的水平高度上，激光测距仪器安装的水平高度为对应路段的指定水平高度，可根据路况进行分段，并根据每段道路的海拔高度设定激光测距仪器安装的水平高度，整个施工道路分为若干个路段，每个路段指定一个水平高度，且每个路段上安装两个激光测距仪器；红外测距模块在道路路面被压实之前，检测一次道路路面与激光测距仪器安装高度之间的距离，作为初始高度信息，并将其标记为初始距离组Ci，i＝1、2、3、...、n，n为正整数；红外测距模块在道路路面经过压实之后，检测一次道路路面与激光测距仪器安装高度之间的距离，得到压后距离组Yi，i＝1、2、3、...、n，n为正整数；红外测距模块将初始距离组、压后距离组传输至数据解析单元，数据解析单元根据初始距离组、压后距离组获取陷入距离组Gi；沉降数据库内存储有道路路面压实之后的标准沉降距离，且标准沉降距离标记为J；数据解析单元根据陷入距离组结合沉降数据库内的标准沉降距离J对道路路面的压实情况进行分析，并将压实情况传输至处理器，具体分析步骤如下：
SS01：根据公式计算|Gi-J|，并筛选出满足|Gi-J|≧X1的个数，将该个数标记为R；
SS02：计算非沉降占比B，B＝R/n；
当B≤X2时，产生合格信号；
当X2<B<X3时，产生不良信号；
当B≥X3时，产生重检信号；
SS03：当产生不良信号时，将对应的路段挑选出来，将其标记为待核验路段Dj，j＝1、2、3、...、m，m为正整数；
数据解析单元将待核验路段Dj传输至处理器，处理器将待核验路段Dj传输至核验模块；核验模块为一压测装置，通过核验模块对待核验路段Dj路面进行压测，并通过深度探测单元检测压测深度；深度探测单元将采集的压测深度信息传输至补算单元，补算单元对待核验路段Dj进行核验，将核验合格的路段标记为压实路段，否则将对应的待核验路段Dj标记为未压实路段。
其中，数据解析单元获取陷入距离组Gi的方法为：
S1：依次获取压后距离组Yi中的压后距离数据；
S2：从初始距离组Ci中获取每一压后距离对应的初始距离数据；
S3：根据公式Gi＝Yi-Ci计算陷入距离组Gi，其中，i＝1、2、3、...、n，n为正整数。
其中，数据解析单元将产生重检信号对应的路段传输至处理器，处理器将产生重检信号对应路段的信息传输至显示单元进行显示，并将产生重检信号对应路段的信息传输至管理单元，对产生重检信号对应路段重新进行压实操作后，再次通过红外测距模块检测一次道路路面与激光测距仪器安装高度之间的距离后通过数据解析单元进行压实情况分析。
其中，处理器将压实情况传输至显示器进行显示，并同步将压实情况传输至存储单元进行存储，压实情况具体表现为对应路段的合格信号/不良信号/重检信号。
其中，压测装置用于将一预设重量的钢块吊升至指定高度后，放下钢块使钢块自由落体至待核验路段的路面上。
其中，压测深度为压测装置在待核验路段的路面上压测时产生的凹陷深度A，补算单元对待核验路段Dj进行核验的方法为：当凹陷深度A≧X4时，核验合格并产生确认信号，将对应的待核验路段标记为未压实路段；否则标记为压实路段。
其中，管理单元用于预设数据X1、X2、X3、X4的输入，并接收处理器传输的各路段对应的合格信号/不良信号/重检信号。
一种公路路基路面施工用压实监控系统，通过红外测距模块采集道路路面与激光测距仪器安装高度之间的距离，数据解析单元根据陷入距离组结合沉降数据库内的标准沉降距离对道路路面的压实情况进行分析，核验模块对待核验路段路面进行压测；对产生重检信号对应路段重新进行压实操作后，通过红外测距模块再次检测道路路面与激光测距仪器安装高度之间的距离后，再次进行压实情况分析，连续监控每次每段道路路面的压实情况，实现压实度连续、实时、准确、分段的监控。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者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示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种公路路基路面施工用压实监控系统，其特征在于，包括红外测距模块、数据解析单元、沉降数据库、显示单元、存储单元、处理器、管理单元、补算单元、核验模块、深度探测单元；
所述红外测距模块包括若干激光测距仪器，若干所述激光测距仪器分别安装在道路边指定的水平高度上；
所述红外测距模块在道路路面被压实之前，检测一次道路路面与激光测距仪器安装高度之间的距离，并将其标记为初始距离组Ci，i＝1、2、3、...、n，n为正整数；
所述红外测距模块在道路路面经过压实之后，检测一次道路路面与激光测距仪器安装高度之间的距离，得到压后距离组Yi，i＝1、2、3、...、n，n为正整数；
所述红外测距模块将初始距离组、压后距离组传输至数据解析单元，所述数据解析单元根据初始距离组、压后距离组获取陷入距离组Gi；
所述沉降数据库内存储有道路路面压实之后的标准沉降距离，且标准沉降距离标记为J；
所述数据解析单元根据陷入距离组结合沉降数据库内的标准沉降距离J对道路路面的压实情况进行分析，并将压实情况传输至处理器，具体分析步骤如下：
SS01：根据公式计算|Gi-J|，并筛选出满足|Gi-J|≧X1的个数，将该个数标记为R；
SS02：计算非沉降占比B，B＝R/n；
当B≤X2时，产生合格信号；
当X2<B<X3时，产生不良信号；
当B≥X3时，产生重检信号；
SS03：当产生不良信号时，将对应的路段挑选出来，将其标记为待核验路段Dj，j＝1、2、3、...、m，m为正整数；
所述数据解析单元将待核验路段Dj传输至处理器，所述处理器将待核验路段Dj传输至核验模块；
所述核验模块为一压测装置，通过核验模块对待核验路段Dj路面进行压测，并通过深度探测单元检测压测深度；所述深度探测单元将采集的压测深度信息传输至补算单元，所述补算单元对待核验路段Dj进行核验，将核验合格的路段标记为压实路段，否则将对应的待核验路段Dj标记为未压实路段。
2.根据权利要求1所述的一种公路路基路面施工用压实监控系统，其特征在于，所述数据解析单元获取陷入距离组Gi的方法为：
S1：依次获取压后距离组Yi中的压后距离数据；
S2：从初始距离组Ci中获取每一压后距离对应的初始距离数据；
S3：根据公式Gi＝Yi-Ci计算陷入距离组Gi，其中，i＝1、2、3、...、n，n为正整数。
3.根据权利要求1所述的一种公路路基路面施工用压实监控系统，其特征在于，所述激光测距仪器安装的水平高度为对应路段的指定水平高度，整个施工道路分为若干个路段，每个路段指定一个水平高度，且每个路段上安装两个激光测距仪器。
4.根据权利要求1所述的一种公路路基路面施工用压实监控系统，其特征在于，所述数据解析单元将产生重检信号对应的路段传输至处理器，所述处理器将产生重检信号对应路段的信息传输至显示单元进行显示，并将产生重检信号对应路段的信息传输至管理单元，对产生重检信号对应路段重新进行压实操作后，再次通过红外测距模块检测一次道路路面与激光测距仪器安装高度之间的距离后通过数据解析单元进行压实情况分析。
5.根据权利要求1所述的一种公路路基路面施工用压实监控系统，其特征在于，所述处理器将压实情况传输至显示器进行显示，并同步将压实情况传输至存储单元进行存储，所述压实情况具体表现为对应路段的合格信号/不良信号/重检信号。
6.根据权利要求1所述的一种公路路基路面施工用压实监控系统，其特征在于，所述压测装置用于将一预设重量的钢块吊升至指定高度后，放下钢块使钢块自由落体至待核验路段的路面上。
7.根据权利要求1所述的一种公路路基路面施工用压实监控系统，其特征在于，所述压测深度为压测装置在待核验路段的路面上压测时产生的凹陷深度A，所述补算单元对待核验路段Dj进行核验的方法为：
当凹陷深度A≧X4时，核验合格并产生确认信号，将对应的待核验路段标记为未压实路段；否则标记为压实路段。
8.根据权利要求1所述的一种公路路基路面施工用压实监控系统，其特征在于，所述管理单元用于预设数据X1、X2、X3、X4的输入，并接收处理器传输的各路段对应的合格信号/不良信号/重检信号。
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