CN113108913A - 沥青垫热分布验证方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种验证由摊铺机生成的沥青垫温度值和定位数据的方法和系统，其包括识别由所述摊铺机生成的热数据的阈值热特性的定位和温度值，以及在所述摊铺机的显示器上显示摊铺机生成的阈值热特性的定位和温度值。所述方法还包括由一个或多个外部系统确定所述阈值热特性的定位和温度值，以及将外部确定的定位和温度值与摊铺机生成的定位和温度值进行比较。

Description

沥青垫热分布验证方法和系统
技术领域
本公开大体上涉及沥青垫的热分布，并且更具体地涉及用于确认沥青垫的热分布的准确度的方法和系统。
背景技术
在例如由摊铺机沉积沥青垫时，期望在整个垫上具有热均匀性。如果没有这样的热均匀性，沥青垫将具有最终可能导致垫中形成裂纹和坑洞的热隔离区域。基于此，负责监督所沉积的沥青垫的质量的管理机构或其他实体可能要求或鼓励高质量热垫。为了解决这个问题，摊铺机可以包括映射所沉积的沥青垫的热质量的热分布测量系统(thermalprofiling system)。然而，确认热分布测量系统的准确度可能是困难的和耗时的。此外，此类管理机构或实体可能要求关于热分布的温度和定位数据热分布系统的准确度在某些规范内。
美国专利申请公开2019/0078275A1公开了用于控制由摊铺机沿着摊铺区域分布的摊铺材料的质量的系统和方法。所述方法包括使用热成像相机来创建其中分布摊铺材料的摊铺区域的一部分的热分布。热分布包括分配给相应测量点的多个温度值。所述方法还包括分析热分布以便检测摊铺材料的分离点。虽然’275出版物的系统提供了所分布的摊铺材料的热分布，但所述系统没有描述用于验证热分布的准确度的步骤。
本公开的沥青垫热分布验证方法和系统可解决上述问题中的一个或多个问题和/或本领域中的其它问题。然而，本公开的范围由所附权利要求限定，而不是由解决任何特定问题的能力限定。
发明内容
在本公开的一个方面，一种摊铺机，其包括：所述摊铺机的热识别系统，所述热识别系统产生所述摊铺机后方的区域的热数据；位置确定系统，所述位置确定系统识别所述热数据在定位坐标中的定位；以及显示器，所述显示器显示所述热数据的阈值热特性的定位和温度。
在本公开的另一方面，一种验证由摊铺机生成的沥青垫温度值和定位数据的方法，该方法包括识别由所述摊铺机生成的热数据的阈值热特性的定位和温度值，以及在所述摊铺机的显示器上显示所述摊铺机生成的阈值热特性的定位和温度值。所述方法还包括由一个或多个外部系统确定所述阈值热特性的定位和温度值，以及将外部确定的定位和温度值与摊铺机生成的定位和温度值进行比较。
在本公开的又一方面，一种验证由摊铺机生成的沥青垫温度值和定位数据的方法，该方法包括使用所述摊铺机的热识别系统和位置确定系统识别热物体的定位和温度值，并在所述摊铺机的显示器上显示所述摊铺机生成的所述热物体的定位和温度值。所述方法还包括由一个或多个外部系统确定所述热物体的定位和温度值，以及将所述外部确定的定位和温度值与所述摊铺机生成的定位和温度值进行比较。
附图说明
并入本说明书并构成本说明书的一部分的附图示出了本公开的若干实例，并且与描述一起用于解释本公开的原理。
图1示出了根据本公开的示例性摊铺机；
图2示出了图1的摊铺机的示例性控制系统；
图3提供了验证由图1的摊铺机生成的沥青垫温度值和定位数据的方法；
图4示出了根据图3的方法的摊铺机的俯视图；以及
图5示出了图1的摊铺机的示例性显示屏/页面。
具体实施方式
前面的一般描述和下面的详细描述都仅是示例性和说明性的，并且不限制所要求保护的特征。如本文所用的，术语“包括(comprise)”、“包括(comprising)”、“具有(having)”、“包括(including)”或其其它变型旨在涵盖非排他性包含，使得包括元素列表的过程、方法、制品或设备不仅仅包括那些元素，而且可包括未明确列出或此类过程、方法、制品或设备固有的其它元素。此外，在本公开中，相对术语，例如，如，“约”、“基本上”、和“大约”用于指示所述值的±10％的可能变化。
图1示出了根据本公开的示例性摊铺机10的侧视图。摊铺机10可以具有任何常规尺寸和设计，并且可以包括框架12、料斗14、螺旋钻16和整平板18。摊铺机10还可以包括操作员站20，操作员可以从该操作员站操纵和控制摊铺机10。操作员站20还可包括至少一个控制面板22，该至少一个控制面板包括至少一个操作员显示器24。摊铺机10可以由发动机组件26推进以为包括一个或多个轮子28或履带的驱动组件提供动力。机器10包括传送器组件，以将摊铺材料从料斗14输送到螺旋钻16和整平板18。
摊铺机10还可以包括多个感测和/或检测元件。例如，机器10可包括：热识别系统30，该热识别系统包括例如热成像相机32；并且可包括位置确定系统34，该位置确定系统包括例如具有一个或多个GPS天线30的全球定位系统(GPS)。热成像相机32和GPS天线36可以与摊铺机10的控制器38通信。此外，控制器38可以联接到控制面板22和操作员显示器24。
参考图1和图2，热识别系统30的热成像相机32可以安装在摊铺机10上方，例如安装在竖直杆40上，并且定位成具有摊铺机10后面的视场42，以查看最近由摊铺机10沉积的沥青垫44的区域。虽然热识别系统30将描述为包括热成像相机32，但应理解，任何适当的热感测部件可用于热识别系统30中。类似地，虽然定位确定系统34在本文中描述为包括GPS系统，但应理解，可以实施任何适当的定位确定系统(例如，全球导航卫星系统(GNSS)和蜂窝网络或Wi-Fi网络的三边测量/三角测量等)。
控制器38可包括任何适当的硬件、软件、固件等以执行本公开中描述的方法，包括图3的方法。控制器38可包括一个或多个处理器、存储器、通信系统和/或其它适当的硬件。处理器可以是例如单核或多核处理器、数字信号处理器、微控制器、通用中央处理单元(CPU)和/或其它常规处理器或处理/控制电路或控制器。存储器可以包括例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存或其它可移动存储器，或任何其它适当和常规存储器。如上文讨论和图2中所示，控制器38可在热成像相机32(例如热数据)、GPS天线36和显示器24之间发送/接收数据。这种数据通信可以包括任何常规有线和/或无线通信系统，诸如以太网、蓝牙和/或无线局域网(WLAN)类型系统。
控制器38配置成使用热识别系统30和位置确定系统34两者来生成由摊铺机10沉积的新沥青垫44的热分布。热分布可以提供如本领域中已知的遍及沥青垫44的温度值，以及遍及沥青垫44的温度值的定位坐标。热分布可以从控制器38输出到任何适当的目的地，无论是远程的或机载的，例如摊铺机10的显示器24。如上所述，沥青垫44的热分布可用于确定沥青垫44的热均匀性，这是沥青垫44质量的指示。
控制器38还可以配置成提供对热分布的准确度的验证，如结合图3的方法所解释的。例如，控制器38可以提供验证由摊铺机10生成的沥青垫温度值和定位数据的方法300，该方法包括以下步骤：识别由摊铺机10生成的热数据的阈值热特性的定位和温度值(步骤302)；在摊铺机的显示器24上显示摊铺机生成的阈值热特性的定位和温度(步骤304)；由一个或多个外部系统确定沥青垫的阈值热特性的定位和温度(步骤306)；并且将外部确定的定位和温度与摊铺机生成的定位和温度进行比较(308)。
关于步骤302(识别由摊铺机10生成的热数据的阈值热特性的定位和温度)，参考图4，示出了摊铺机10的俯视图，其中在摊铺机10不执行摊铺操作时，一个或多个热物体50已放置在热相机32的视场42中。热物体50可以为热物体，例如SternoTM类型的罐装热源，或一铲热沥青，或冷物体。热物体50应具有提供与热物体所放置的地面或沥青的明显温度差的温度。在一个实例中，热物体50放置在旧或冷却的沥青上。如本文所使用，热物体50包括与其所位于的周围区域具有可测量温度变化的任何元件或材料。因此，当与周围环境相比时，一个或多个热物体50提供阈值或可识别的热特性。当由热相机32分析并且由控制器38处理时，热物体50可以被识别(例如通过比较增量温度高于阈值的热数据的相邻热像素)，并且可记录物体50的温度值。控制器38还可以配置成使用位置确定系统34来识别热物体50在定位坐标中的定位(热数据的阈值热特性)。
关于图3的步骤304(在摊铺机的显示器24上显示摊铺机生成的阈值热特性的定位和温度)，参考图5，其示出摊铺机10的显示器24，该显示器提供识别热物体50的验证页/屏幕500(为热相机32的视场42的A部分和B部分)，连同热物体50的温度列表502，以及热物体的定位列表504。如图5中所示，温度列表502可以以摄氏度和华氏度提供，并且定位列表504可以以地理笛卡尔坐标提供。应当理解，可以另外或替代地在显示器24的页面/屏幕500上提供其他常规项，并且信息的布置可以变化。如图5中所示，页面/屏幕500仅显示热物体50的温度和定位信息(热数据的阈值热特性)，且因此未在页面上显示其它温度或定位信息。此外，虽然页面/屏幕500描述为在显示器24上生成，但应理解，页面/屏幕可在其它地方生成，例如从摊铺机10移除的显示器。
关于图3的步骤306(由一个或多个外部系统确定沥青垫的阈值热特性的定位和温度)，热物体的温度和定位可由除摊铺机10的热识别系统30和位置确定系统34之外的系统或仪器确定或测量。此类系统或仪器在本文中标识为“外部”系统或仪器。例如，如图4中所示，热物体50的温度可以由外部热传感器确定，例如摊铺机10外部的手持式红外测量装置52，并且热物体50的定位可以由外部定位装置确定，例如摊铺机10外部的GPS勘测漫游器(survey rover)54。应理解，其它外部测量仪器或系统可用于确定热物体的温度和定位。
关于图3的步骤308(将外部确定的定位和温度与摊铺机生成的定位和温度进行比较)，摊铺机10在屏幕/页面500上提供的热物体50的温度值和定位可以与基于外部测量装置52和外部测量系统54确定的温度值和定位进行比较。此比较可验证由摊铺机生成的温度和定位值的准确度，且因此提供沥青垫44的热分布是准确的更好保证。此外，如果来自外部测量装置52、54的测量值指示与屏幕/页面500的温度或定位值存在有意义的偏差，则操作员可采取校正动作，例如重新校准系统。应当理解，该比较/验证可以通过仅比较温度和定位值手动完成，或者替代性地，可以将外部确定的定位和温度值输入到摊铺机10中，以计算和/或记录与摊铺机生成的定位和温度值的差异。
工业适用性
本公开的方法和系统可用于具有热识别系统30的任何摊铺机10中。此外，本文描述的方法和系统在促进高质量沥青垫44的形成中具有适用性。
如上文所论述，生成沥青垫的热分布作为测量和确保新形成的沥青垫的质量的方式越来越普遍。然而，此类热分布可能易受不准确度的影响。本公开提供了用于验证由摊铺机生成的热分布的准确度的直接、可靠且快速的方法和系统。具体地，本公开提供了一种单个显示屏/页面500，其容易地识别指定热物体的温度和定位，并且因此便于由外部系统验证所生成的信息。此外，所述方法和系统可以提供简单和直接的方式来确定由摊铺机提供的热分布是否需要维护或重新校准。
虽然本文中参考特定应用的说明性实例描述了本公开的原理，但应理解，本公开不限于此。本领域普通技术人员接触本文所提供的教导后将认识到另外的修改、应用和等效物的替换都落入本文所述实例的范围内。因此，本发明不应被视为受前述描述的限制。

Claims (10)

1.一种摊铺机，包括：
所述摊铺机的热识别系统，所述热识别系统产生所述摊铺机后方的区域的热数据；
位置确定系统，所述位置确定系统识别所述热数据在定位坐标中的定位；以及
显示器，所述显示器显示所述热数据的阈值热特性的定位和温度。
2.根据权利要求1所述的摊铺机，其中所述阈值热特性是所述热数据的最大温度特性。
3.根据权利要求1所述的摊铺机，其中所述热识别系统是热成像相机，并且所述热数据是热图像数据。
4.根据权利要求1所述的摊铺机，其中所述摊铺机后方的区域对应于所述热成像相机的观察区域。
5.根据权利要求1所述的摊铺机，其中所述阈值热特性包括所述热数据的多个定位。
6.根据权利要求1所述的摊铺机，其中所述位置确定系统包括GPS系统。
7.根据权利要求1所述的摊铺机，其中所述阈值热特性的定位和温度显示在所述显示器的同一页面上，并且所述页面上不显示其它温度或定位信息。
8.根据权利要求7所述的摊铺机，其中所述阈值热特性的定位和温度在所述摊铺机不执行摊铺操作时显示。
9.根据权利要求8所述的摊铺机，其中所述阈值热特性的定位和温度实时地显示。
10.根据权利要求1所述的摊铺机，其中所述摊铺机包括控制器，所述控制器接收所述热数据和定位数据，并且确定所述阈值热特性的定位和温度。
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