CN113073518A - 高速路面施工智能监控系统 - Google Patents

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蔡苏
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Abstract

本发明提供高速路面施工智能监控系统,涉及高速路面施工技术领域。该基于高速路面施工智能监控系统,包括中央处理器、云端服务器、客户端、沥青拌合站数据采集模块、成品运料数据采集模块、摊铺机数据采集模块、压路机数据采集模块、摄像头画面信息采集模块、WebSocket(一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议)和canvas画布,所述中央处理器内包含有数据分析模块、智能预警模块、拌合站信息设置模块、路面信息采集模块、数据处理模块、成品运输模块和摊铺轨迹绘制及回放模块,所述沥青拌合站数据采集模块、成品运料数据采集模块、摊铺机数据采集模块、压路机数据采集模块与中央处理器连接。本发明使得整个路面施工过程更加标准,合规。

Description

高速路面施工智能监控系统
技术领域
本发明涉及高速路面施工技术领域,具体为高速路面施工智能监控系统。
背景技术
高速公路,简称高速路,是指专供汽车高速行驶的公路。高速公路在不同国家地区、不同时代和不同的科研学术领域有不同规定。根据中国《公路工程技术标准》规定:高速公路为专供汽车分向行驶、分车道行驶,全部控制出入的多车道公路。
高速公路是根据技术等级划分出来的公路类型,级别高于一级公路、二级公路、三级公路、四级公路和等外公路。高速公路与路网地位等级分类下的国道或省道,互为交叉关系,即高速公路在路网中是国道或省道的一部分。
现阶段对于高速公路施工过程中,存在施工不标准,监管难,效率低,异常处理慢等问题,需要进一步得到提高解决,本发明为使得整个路面施工过程更加标准,合规,故开发这一套专门针对高速路面施工的智能监控系统。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了高速路面施工智能监控系统,解决了路面施工过程不标准、不合规的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:高速路面施工智能监控系统,包括中央处理器、云端服务器、客户端、沥青拌合站数据采集模块、成品运料数据采集模块、摊铺机数据采集模块、压路机数据采集模块、摄像头画面信息采集模块、WebSocket(一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议)和canvas画布,所述中央处理器内包含有数据分析模块、智能预警模块、拌合站信息设置模块、路面信息采集模块、数据处理模块、成品运输模块和摊铺轨迹绘制及回放模块,所述沥青拌合站数据采集模块、成品运料数据采集模块、摊铺机数据采集模块、压路机数据采集模块与中央处理器连接;
所述摄像画面信息采集模块通过WebSocket将云端的视频二进制文件实时传输到客户端,且通过在客户端将二进制文件实时转化成图片信息,再将图片信息实时渲染到canvas画布上,实现视频的直播功能;
所述摊铺轨迹绘制及回放模块通过云端服务器获取路面信息,在canvas画布上根据路面信息中的屏幕坐标系以及图面宽度,桩号等信息,绘制出路面在屏幕上的图形,且通过WebSocket将云端服务器中存储的摊铺机实时数据,压路机实时数据实时传递到客户端,根据其基础数据在canvas画布上实时绘制摊铺机和压路机的工作路径,且通过颜色叠加算法,碾压不同次数,给出不同的颜色,设置碾压多少遍为合格,超过多少遍为过压,不足多少遍为碾压不足。
优选的,所述沥青拌合站数据采集模块包含有温度传感器和无线数据传输设备(DTU),且通过无线输送传输设备(DTU)将采集到的数据实时传输到云端服务器。
优选的,所述成品运料数据采集模块包含有射频卡、GPS设备和无线网络,且通过无线网络将采集到的数据实时传输到云端服务器,所述GPS设备安装在运料车上。
优选的,所述摊铺机数据采集模块包含有GPS设备、温度传感器、摄像头、WIFI路由器,所述GPS设备、温度传感器、摄像头、WIFI路由器安装在摊铺机上,且通过WIFI路由器将摊铺机实时工作数据传输到云端服务器。
优选的,所述压路机数据采集模块包含有GPS设备、温度传感器、摄像头、WIFI路由器,所述GPS设备、温度传感器、摄像头、WIFI路由器安装在压路机上,且通过WIFI路由器将压路机实时工作数据传输到云端服务器。
优选的,所述成品运输模块包含有车辆管理模块和运料管理模块。
优选的,所述云端服务器通过WebSocket来与客户端进行数据传输。
优选的,所述路面信息采集模块是根据国家测绘局的测绘标准,将xy坐标系转化成经纬度,且通过图像识别技术将国家测绘数据提取成excel表格并传输到云端服务器。
(三)有益效果
本发明提供了高速路面施工智能监控系统。具备以下有益效果:
1、本发明从原始骨料、粉料、沥青开始,配置各尺寸骨料的比例,在生产过程中按照初始设定的配方信息进行生产,一旦实际生产数据和初始设定数据发生偏差,系统智能预警,及时纠偏。
2、运料过程中,严格监视运料车行进轨迹,行进时间,当成品料到达施工现场,开始摊铺施工,严格监控在摊铺碾压过程中是否按照初始碾压次数来进行施工,防止负压和过压的情况出现,一旦出现,系统报警。这样一整套施工流程的数据全部记录在案。
3、通过采集摊铺车位置信息,将经纬度转成大地坐标系再转成屏幕坐标系,在画布上实时绘制车辆运动轨迹,再根据同一个地点摊铺车的运动次数给出不同的颜色,使得可以一目了然地看出整个路面的碾压情况以及碾压次数。
4、采集拌合站主机数据,再通过无线终端设备(DTU)将数据传输上云,在云端对数据进行加工分析,输出生产报告,并对异常数据进行预警。
5、因野外网络信号差,直接传输视频文件流可能会存在网络卡的情况,故在实际操作中,我们将视频文件转二进制文件,直接传输二进制文件到云端服务器,再进行拼装,加密,在客户端,通过websocket接收二进制文件,将二进制文件转成图片信息,而不是直接用mp4播放器播放设备,可以最大程度上保持视频直播的流畅性。
附图说明
图1为本发明高速路面施工智能监控系统的结构示意图;
图2为本发明高速路面施工智能监控系统的摄像头画面信息处理原理图;
图3为本发明高速路面施工智能监控系统的中央处理器内原理图。
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。
实施例:
如图1-3所示,本发明实施例提供高速路面施工智能监控系统,包括中央处理器、云端服务器、客户端、沥青拌合站数据采集模块、成品运料数据采集模块、摊铺机数据采集模块、压路机数据采集模块、摄像头画面信息采集模块、WebSocket(一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议)和canvas画布,中央处理器内包含有数据分析模块、智能预警模块、拌合站信息设置模块、路面信息采集模块、数据处理模块、成品运输模块和摊铺轨迹绘制及回放模块,沥青拌合站数据采集模块、成品运料数据采集模块、摊铺机数据采集模块、压路机数据采集模块与中央处理器连接,智能预警模块内有报警设置模块和报警处理模块,报警设置模块设置接收预警的人员,设置预警的类型(油石比、温度、骨料配比、温度等),设置同一预警出现多少次后才开始预警,设置同一个人最多接收同一个报警多少次,报警处理模块是当异常发生了,系统自动对相关人员发出预警,同时系统后台生产预警信息,需要管理员去处理这条预警,通过数据分析模块分析在一段时间内拌合站生产的每一盘料的油石比、级配、关键筛孔通过率、温度、骨料计量、粉料计量、拌合周期等数据,以图表的形式将这些数据展示出来,通过拌合站信息设置模块处设置拌合站的基础信息,如联系人、地址、型号、骨料仓、粉料仓、预计产量等,设置拌合站的基础配方信息,设置各类骨料、粉料的目标值、下限值、上限值,其生产的一级范围、二级范围、三级范围;
因摄像头工作地点通常为野外(网络信号很差),故视频信息传输上云端服务器受到网络的限制,因此,在这个视频信息传输过程中,并未直接传输视频文件,而是将视频信息转化成二进制文件进行传输,在云端服务器将传输上来的二进制文件进行拼接,摄像画面信息采集模块通过WebSocket将云端的视频二进制文件实时传输到客户端,且通过在客户端将二进制文件实时转化成图片信息,再将图片信息实时渲染到canvas画布上,实现视频的直播功能,视频回放,和视频直播类似,都是将二进制文件在canvas画布上实时渲染,形成视频画面,和视频直播不同的是,回放显示整个视频的时长,为保证回放的流畅性,初始加载一部分二进制文件,先保证视频正常播放起来,再慢慢加载后续的二进制文件;
摊铺轨迹绘制及回放模块通过云端服务器获取路面信息,在canvas画布上根据路面信息中的屏幕坐标系以及图面宽度,桩号等信息,绘制出路面在屏幕上的图形,且通过WebSocket将云端服务器中存储的摊铺机实时数据,压路机实时数据实时传递到客户端,根据其基础数据在canvas画布上实时绘制摊铺机和压路机的工作路径,且通过颜色叠加算法,碾压不同次数,给出不同的颜色,设置碾压多少遍为合格,超过多少遍为过压,不足多少遍为碾压不足,在颜色上由浅入深,可以很直观地观察出,路面的摊铺碾压情况,当出现过压时,系统智能预警,通过APP推送加手机短信的形式来通知施工人员。
沥青拌合站数据采集模块包含有温度传感器和无线数据传输设备(DTU),且通过无线输送传输设备(DTU)将采集到的数据实时传输到云端服务器,在沥青拌合站里面设计好配方信息,拌合站按照配方信息进行生产,编写“数据爬虫”从拌合站主机中采集到相关数据,通过温度传感器来采集到拌合站实时生产温度,且将温度信息和拌合站生产数据相关联,因为拌合站工作环境通常为野外,故采用无线数据传输设备(DTU),成品运料数据采集模块包含有射频卡、GPS设备和无线网络,且通过无线网络将采集到的数据实时传输到云端服务器,GPS设备安装在运料车上,拌合站生产完成,运料车前来接料,运料车进出场通过射频卡进行记录进出场时间,根据进出场时间,匹配拌合站生产数据,计算出运料车运输的物料信息,通过GPS设备实时采集运料车运输轨迹,运料车按照预定轨迹行驶,到达施工现场打卡、卸料,摊铺机数据采集模块包含有GPS设备、温度传感器、摄像头、WIFI路由器,GPS设备、温度传感器、摄像头、WIFI路由器安装在摊铺机上,且通过WIFI路由器将摊铺机实时工作数据传输到云端服务器,通过摊铺机将混合料摊铺开来,通过GPS设备实时采集摊铺机的位置信息,通过温度传感器实时采集摊铺机工作路面的温度信息,通过摄像头实时采集摊铺机工作画面,在云端服务器根据上传来的基础数据计算出摊铺机行进的方向、速度、摊铺里程等数据,将位置信息经纬度转化为国家大地坐标系,再将国家大地坐标系转化成屏幕坐标系,压路机数据采集模块包含有GPS设备、温度传感器、摄像头、WIFI路由器,GPS设备、温度传感器、摄像头、WIFI路由器安装在压路机上,且通过WIFI路由器将压路机实时工作数据传输到云端服务器,压路机进行铺面碾压,通过GPS设备实时采集压路机的位置信息,通过温度传感器实时采集压路机工作路面的温度信息,通过摄像头实时采集压路机工作画面;
成品运输模块包含有车辆管理模块和运料管理模块,来管理成品料运输车辆的基本信息,且进行查看车辆每一次运输的基本信息,包括运送了几盘料、每盘料的基本信息(油石比、温度、级配)、这一车料摊铺的路段以及轨迹回放、接料时间、运料时间等,云端服务器通过WebSocket来与客户端进行数据传输,路面信息采集模块是根据国家测绘局的测绘标准,将xy坐标系转化成经纬度,且通过图像识别技术将国家测绘数据提取成excel表格并传输到云端服务器。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.高速路面施工智能监控系统,包括中央处理器、云端服务器、客户端、沥青拌合站数据采集模块、成品运料数据采集模块、摊铺机数据采集模块、压路机数据采集模块、摄像头画面信息采集模块、WebSocket(一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议)和canvas画布,其特征在于:所述中央处理器内包含有数据分析模块、智能预警模块、拌合站信息设置模块、路面信息采集模块、数据处理模块、成品运输模块和摊铺轨迹绘制及回放模块,所述沥青拌合站数据采集模块、成品运料数据采集模块、摊铺机数据采集模块、压路机数据采集模块与中央处理器连接;
所述摄像画面信息采集模块通过WebSocket将云端的视频二进制文件实时传输到客户端,且通过在客户端将二进制文件实时转化成图片信息,再将图片信息实时渲染到canvas画布上,实现视频的直播功能;
所述摊铺轨迹绘制及回放模块通过云端服务器获取路面信息,在canvas画布上根据路面信息中的屏幕坐标系以及图面宽度,桩号等信息,绘制出路面在屏幕上的图形,且通过WebSocket将云端服务器中存储的摊铺机实时数据,压路机实时数据实时传递到客户端,根据其基础数据在canvas画布上实时绘制摊铺机和压路机的工作路径,且通过颜色叠加算法,碾压不同次数,给出不同的颜色,设置碾压多少遍为合格,超过多少遍为过压,不足多少遍为碾压不足。
2.根据权利要求1所述的高速路面施工智能监控系统,其特征在于:所述沥青拌合站数据采集模块包含有温度传感器和无线数据传输设备(DTU),且通过无线输送传输设备(DTU)将采集到的数据实时传输到云端服务器。
3.根据权利要求1所述的高速路面施工智能监控系统,其特征在于:所述成品运料数据采集模块包含有射频卡、GPS设备和无线网络,且通过无线网络将采集到的数据实时传输到云端服务器,所述GPS设备安装在运料车上。
4.根据权利要求1所述的高速路面施工智能监控系统,其特征在于:所述摊铺机数据采集模块包含有GPS设备、温度传感器、摄像头、WIFI路由器,所述GPS设备、温度传感器、摄像头、WIFI路由器安装在摊铺机上,且通过WIFI路由器将摊铺机实时工作数据传输到云端服务器。
5.根据权利要求1所述的高速路面施工智能监控系统,其特征在于:所述压路机数据采集模块包含有GPS设备、温度传感器、摄像头、WIFI路由器,所述GPS设备、温度传感器、摄像头、WIFI路由器安装在压路机上,且通过WIFI路由器将压路机实时工作数据传输到云端服务器。
6.根据权利要求1所述的高速路面施工智能监控系统,其特征在于:所述成品运输模块包含有车辆管理模块和运料管理模块。
7.根据权利要求1所述的高速路面施工智能监控系统,其特征在于:所述云端服务器通过WebSocket来与客户端进行数据传输。
8.根据权利要求1所述的高速路面施工智能监控系统,其特征在于:所述路面信息采集模块是根据国家测绘局的测绘标准,将xy坐标系转化成经纬度,且通过图像识别技术将国家测绘数据提取成excel表格并传输到云端服务器。
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