CN112609547A - 一种沥青路面各施工阶段层厚的监测方法 - Google Patents

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吴磊
刘彬
苏开华
徐反修
邓汨方
刘庆伦
冯嫦
陈钰龙
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Zhongshan Torch Polytechnic
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    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C23/00—Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces
    • E01C23/01—Devices or auxiliary means for setting-out or checking the configuration of new surfacing, e.g. templates, screed or reference line supports; Applications of apparatus for measuring, indicating, or recording the surface configuration of existing surfacing, e.g. profilographs
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material

Abstract

本发明公开了一种沥青路面各施工阶段层厚的监测方法，在施工现场架设机器视觉识别设备进行数据监测以供后台进行数据处理，包括有以下步骤：识别计算模块分别控制第一云台电机和第二云台电机转动、激光测距模块测出施工前和各施工阶段结束后其到路面的距离、识别计算模块计算出各施工阶段的层厚、后台建立沥青路面各施工阶段层厚的空间坐标系。本发明方法简单，可实时监测沥青路面不同摊铺施工阶段的层厚情况，施工人员可以实时掌握沥青路面的施工质量，实用性强。

Description

一种沥青路面各施工阶段层厚的监测方法
[技术领域]
本发明涉及一种沥青路面各施工阶段层厚的监测方法。
[背景技术]
沥青路面由于取材方便、工艺流程简单、路面开阔平整等优势，逐渐在高速公路建设中占据着主导地位。随着沥青路面的推广应用，沥青路面出现了耐久性不足、早期损坏频发等问题，这不仅影响正常交通，危急通行车辆和人员的安全，还造成维护成本高、公路资产经济损失等。工程实践表明，这些问题的出现与热拌沥青混合料在摊铺过程中的厚度不均匀等质量问题有关。
本发明就是基于以上问题产生的。
[发明内容]
本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种在铺设沥青路面时用于监测不同施工阶段沥青层厚的方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种沥青路面各施工阶段层厚的监测方法，在施工现场架设机器视觉识别设备进行数据监测以供后台进行数据处理，所述机器视觉识别设备包括有可水平方向转动的第一云台电机，所述第一云台电机与转接臂的一端连接，转接臂的另一端连接有可垂直方向转动的第二云台电机，所述第二云台电机安装有摄像头，所述摄像头前端设有用于测距的激光测距模块，所述摄像头内置用于测量激光测距模块的测距轴线与竖直面之间夹角θ的陀螺仪和用于图像识别处理的识别计算模块，监测方法包括有以下步骤：
A)将机器视觉识别设备架设在未施工的路面上，通过识别计算模块控制第一云台电机转动以设定k个水平转动角β；
B)通过识别计算模块控制第二云台电机转动以在每个水平转动角β下设定m个垂直转动角θkm；
C)开始施工前，激光测距模块测出在每个水平转动角β和每个垂直转动角θ下其到路面的距离Lkm0；
D)识别计算模块通过图像识别当前沥青路面的施工阶段，完成第n施工阶段后，激光测距模块测出在每个水平转动角β和每个垂直转动角θ下其到路面的距离Lkmn；
E)识别计算模块计算得出在每个水平转动角β和每个垂直转动角θ下各施工阶段的层厚
Hkmn＝(Lkm(n-1))-Lkmn)·cosθkm；
F)机器视觉识别设备将施工阶段状态数据、水平转动角βk、垂直转动角θm、距离Lkmn、层厚Hkmn传输至后台，由后台建立沥青路面各施工阶段层厚的空间坐标系。
作为本发明进一步的方案：在每个水平转动角β和每个垂直转动角θ下，激光测距模块通过多次测量其到路面的距离并由识别计算模块计算得出该施工阶段下该处层厚Lkmn的算术平均值。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明方法简单，可实时监测沥青路面不同摊铺施工阶段的层厚情况，施工人员可以实时掌握沥青路面的施工质量，实用性强。
[附图说明]
图1是机器视觉识别设备的结构示意图；
图2是激光测距模块测距的原理示意图。
[具体实施方式]
下面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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种沥青路面各施工阶段层厚的监测方法，在施工现场架设机器视觉识别设备进行数据监测以供后台进行数据处理，机器视觉识别设备包括有可水平方向转动的第一云台电机1，第一云台电机1与转接臂2的一端连接，转接臂2的另一端连接有可垂直方向转动的第二云台电机3，第二云台电机3安装有摄像头4，摄像头4前端设有用于测距的激光测距模块5，摄像头4内置用于测量激光测距模块5的测距轴线与竖直面之间夹角θ的陀螺仪和用于图像识别处理的识别计算模块，监测方法包括有以下步骤：
A)将机器视觉识别设备架设在未施工的路面上，通过识别计算模块控制第一云台电机1转动以设定k个水平转动角β；
B)通过识别计算模块控制第二云台电机3转动以在每个水平转动角β下设定m个垂直转动角θkm；
C)开始施工前，激光测距模块5测出在每个水平转动角β和每个垂直转动角θ下其到路面的距离Lkm0；
D)识别计算模块通过图像识别当前沥青路面的施工阶段，完成第n施工阶段后，激光测距模块5测出在每个水平转动角β和每个垂直转动角θ下其到路面的距离Lkmn；
E)识别计算模块计算得出在每个水平转动角β和每个垂直转动角θ下各施工阶段的层厚
Hkmn＝(Lkm(n-1)-Lkmn)·cosθkm；
F)机器视觉识别设备将施工阶段状态数据、水平转动角βk、垂直转动角θm、距离Lkmn、层厚Hkmn传输至后台，由后台建立沥青路面各施工阶段层厚的空间坐标系。
摄像头可以收集沥青路面实时施工的图像并将图像传输至内置的识别计算模块，图像经识别计算模块处理后会判断得知当前沥青路面所处的施工阶段，并同时控制激光测距模块5记录距离信息Lkmn，图像经识别计算模块通过计算得出各施工阶段的层厚信息Hkmn。为了能够更加直观的展示沥青路面各施工阶段的层厚信息，机器视觉识别设备将监测得到的数据信息和各施工阶段关键图像信息传输至后台，由后台建立沥青路面各施工阶段层厚的空间坐标系。本发明方法简单，可实时监测沥青路面不同摊铺施工阶段的层厚情况，施工人员可以实时掌握沥青路面的施工质量，实用性强。
进一步地，在每个水平转动角β和每个垂直转动角θ下，激光测距模块5通过多次测量其到路面的距离并将测得的数据传输至后台，由后台计算得出该施工阶段该处层厚Lkmn的算术平均值，测得的每个层厚更加准确。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种沥青路面各施工阶段层厚的监测方法，在施工现场架设机器视觉识别设备进行数据监测以供后台进行数据处理，所述机器视觉识别设备包括有可水平方向转动的第一云台电机(1)，所述第一云台电机(1)与转接臂(2)的一端连接，转接臂(2)的另一端连接有可垂直方向转动的第二云台电机(3)，所述第二云台电机(3)安装有摄像头(4)，所述摄像头(4)前端设有用于测距的激光测距模块(5)，所述摄像头(4)内置用于测量激光测距模块(5)的测距轴线与竖直面之间夹角θ的陀螺仪和用于图像识别处理的识别计算模块，其特征在于，监测方法包括有以下步骤：
A)将机器视觉识别设备架设在未施工的路面上，通过识别计算模块控制第一云台电机(1)转动以设定k个水平转动角β；
B)通过识别计算模块控制第二云台电机(3)转动以在每个水平转动角β下设定m个垂直转动角θkm；
C)开始施工前，激光测距模块(5)测出在每个水平转动角β和每个垂直转动角θ下其到路面的距离Lkm0；
D)识别计算模块通过图像识别当前沥青路面的施工阶段，完成第n施工阶段后，激光测距模块(5)测出在每个水平转动角β和每个垂直转动角θ下其到路面的距离Lkmn；
E)识别计算模块计算得出在每个水平转动角β和每个垂直转动角θ下各施工阶段的层厚
Hkmn＝(Lkm(n-1)-Lkmn)·cosθkm；
F)机器视觉识别设备将施工阶段状态数据、水平转动角βk、垂直转动角θm、距离Lkmn、层厚Hkmn传输至后台，由后台建立沥青路面各施工阶段层厚的空间坐标系。
2.根据权利要求1所述的一种沥青路面各施工阶段层厚的监测方法，其特征在于，在每个水平转动角β和每个垂直转动角θ下，激光测距模块(5)通过多次测量其到路面的距离并由识别计算模块计算得出该施工阶段下该处层厚Lkmn的算术平均值。
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