CN113344269A - 一种路面摊铺降温预测曲线的确定装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种路面摊铺降温预测曲线的确定装置及方法。所述装置包括:中央处理器、与中央处理器连接的无人机;无人机用于获取摊铺后路面的地理位置、气象参数和设定区域的温度;中央处理器用于根据摊铺后路面的键入参数、地理位置、气象参数和设定区域的温度得到摊铺后路面的路面摊铺降温预测曲线;路面摊铺降温预测曲线用于对摊铺后路面进行压实。本发明可以精确确定路面摊铺降温预测曲线。
Description
技术领域
本发明涉及道路施工领域,特别是涉及一种路面摊铺降温预测曲线的确定装置及方法。
背景技术
沥青路面施工温度会影响路面整体的压实性能,从而影响沥青路面的强度、刚度和稳定性。施工温度过高,摊铺碾压往往会出现“过压”的情况,沥青路面内部矿料会被压碎,内部空隙率较小,易出现泛油和局部失稳的情况。反之,施工温度过低,摊铺碾压往往不能达到压实度要求,内部空隙率较大,路面强度、抗疲劳性能等也会下降。因此实际施工过程中,控制合理的施工温度十分重要,在合适的温度区间内摊铺碾压,可以让沥青路面内部达到最佳空隙率,较好的压实效果也能让沥青路面的整体使用性能达到最佳。
但是,现行规范对路面碾压温度没有作具体的要求,同时也没有对不同种类的沥青路面施工温度进行限制,因此实际施工过程中施工温度的控制较为困难。现有沥青路面施工现场的路面摊铺降温预测曲线获得的装置,主要利用插入式温度计和红外温度测试仪探测某时间点沥青路面温度,通过在不同时间点测定沥青路面温度,从而绘制路面摊铺降温预测曲线。但现有的测试方法中插入式温度计只能测得沥青路面某点的面层温度,但不能反映某个区域的温度情况,使得得到的结果不准确。
发明内容
本发明的目的是提供一种路面摊铺降温预测曲线的确定装置及方法,用于精确确定路面摊铺降温预测曲线。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种路面摊铺降温预测曲线的确定装置,包括:中央处理器和与所述中央处理器连接的无人机;
所述无人机用于获取摊铺后路面的地理位置、气象参数和设定区域的温度;
所述中央处理器用于根据所述摊铺后路面的键入参数、所述地理位置、所述气象参数和所述设定区域的温度得到所述摊铺后路面的路面摊铺降温预测曲线;所述路面摊铺降温预测曲线用于对所述摊铺后路面进行压实;所述键入参数包括施工参数、环境湿度和材料参数。
可选的,所述无人机包括:与所述中央处理器连接的GPS定位模块,所述GPS定位模块用于获取所述摊铺后路面的地理位置。
可选的,所述路面摊铺降温预测曲线的确定装置还包括:与所述中央处理器连接的无人机遥控装置,所述无人机遥控装置用于输入所述键入参数。
可选的,所述无人机包括:与所述中央处理器连接的气象测定模块,所述气象测定模块用于获取所述摊铺后路面的气象参数。
可选的,所述无人机包括:与所述中央处理器连接的红外探测温度模块,所述红外探测温度模块,用于获取所述摊铺后路面设定区域的温度。
可选的,所述中央处理器内置pavecool软件。
可选的,所述中央处理器还用于确定所述路面摊铺降温预测曲线的降温区间。
可选的,所述路面摊铺降温预测曲线的确定装置,还包括:与所述中央处理器连接的输出模块,所述输出模块用于输出所述降温区间。
一种路面摊铺降温预测曲线的确定方法,应用于如上述所述的路面摊铺降温预测曲线的确定装置,所述方法包括:
获取摊铺后路面的地理位置、气象参数和设定区域的温度;
根据所述摊铺后路面的键入参数、所述地理位置、所述气象参数和所述设定区域的温度得到摊铺后路面的路面摊铺降温预测曲线;所述路面摊铺降温预测曲线用于对所述摊铺后路面进行压实;所述键入参数包括施工参数、环境湿度和材料参数。
可选的,在所述根据所述摊铺后路面的键入参数、所述地理位置、所述气象参数和所述设定区域的温度得到摊铺后路面的路面摊铺降温预测曲线,之后还包括:
确定所述路面摊铺降温预测曲线的降温区间;
根据所述降温区间对应的时间对所述摊铺后路面进行压实。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:本发明采用无人机无损检测技术,采集沥青路面施工现场的计算参数和设定区域的温度,并根据这些信息得到路面摊铺降温预测曲线,因为测量的是设定区域的温度,并不是某点的温度,所以此摊铺降温预测曲线与实际沥青路面降温情况契合度极高,可指导摊铺后路面进行压实,且因应用无人机检测,无需人工亲自在路面检测,保证安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的路面摊铺降温预测曲线的确定装置的结构连接关系图;
图2为本实施例提供的pavecool软件的界面图;
图3为本实施例提供的沥青路面摊铺降温预测曲线图。
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。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
现有技术中现场施工温度可达160℃,插入式温度计和红外温度测试仪均需要在路表测试温度,高温条件下测试在路表测试路面表层较不方便且不安全且插入式温度计和红外温度测试仪不能连续监测路面面层温度,施工人员较难得知沥青路面温度变化过程,也无法通过计算预估并获得路面摊铺降温预测曲线,这不利于确定压实的时间,从而影响了沥青路面压实性能。
为了解决上述问题,本实施例提供了一种路面摊铺降温预测曲线的确定装置,如图1所示,所述装置包括:中央处理器6和与所述中央处理器6连接的无人机2,所述无人机2用于获取摊铺后路面的地理位置、气象参数和设定区域的温度,所述中央处理器6用于根据所述摊铺后路面的键入参数、所述地理位置、所述气象参数和所述设定区域的温度得到摊铺后路面的路面摊铺降温预测曲线;所述路面摊铺降温预测曲线用于对所述摊铺后路面进行压实;所述键入参数包括施工参数、环境湿度和材料参数。
作为一种可选的实施方式,所述无人机2包括:与所述中央处理器6连接的GPS定位模块3,所述GPS定位模块3用于获取所述摊铺后路面的地理位置。
作为一种可选的实施方式,所述装置还包括与所述中央处理器6连接的无人机遥控装置1,所述无人机遥控装置1用于输入所述键入参数。
作为一种可选的实施方式,所述无人机2包括:与所述中央处理器6连接的红外探测温度模块5,红外探测温度模块5用于获取所述摊铺后路面设定区域的温度,所述红外探测温度模块5可以为红外镜头。
作为一种可选的实施方式,所述无人机遥控装置1包括:参数键入模块7,所述参数键入模块7用于键入摊铺后路面的键入参数。
作为一种可选的实施方式,所述无人机2包括:与所述中央处理器6连接的气象测定模块4,所述气象测定模块4用于获取所述摊铺后路面的气象参数。
作为一种可选的实施方式,所述中央处理器6内置pavecool软件,pavecool软件界面如图2所示。
作为一种可选的实施方式,所述中央处理器6还用于确定所述路面摊铺降温预测曲线的降温区间,施工人员根据降温区间对应的时间选择压实的时间,对路面进行压实。
作为一种可选的实施方式,所述路面摊铺降温预测曲线的确定装置,还包括:与所述中央处理器6连接的输出模块8,所述输出模块8用于输出所述降温区间。
本实施例还提供了一种应用于上述装置的一种路面摊铺降温预测曲线的确定方法,所述方法包括:
获取摊铺后路面的地理位置、气象参数和设定区域的温度。
根据所述摊铺后路面的键入参数、所述地理位置、所述气象参数和所述设定区域的温度得到摊铺后路面的路面摊铺降温预测曲线;所述路面摊铺降温预测曲线用于对所述摊铺后路面进行压实;所述键入参数包括施工参数、环境湿度和材料参数。
作为一种可选的实施方式,在所述根据所述摊铺后路面的键入参数、所述地理位置、所述气象参数和所述设定区域的温度得到摊铺后路面的路面摊铺降温预测曲线,之后还包括:
确定所述路面摊铺降温预测曲线的降温区间。
根据所述降温区间对应的时间对所述摊铺后路面进行压实。
上述装置的具体工作过程为:
无人机遥控装置1可将信号导入无人机2内,控制无人机2采集相关数据,包括开始采集数据以及终止采集数据等过程。
GPS定位模块3设有GPS定位仪,获取GPS信号后可得测点详细的经度及纬度,将得到的地理位置(纬度信息)导入中央处理器6。
气象测定模块4采用了精密传感器以及智能芯片,能同时对环境风速、风向、气压、温度、湿度、云层厚度这六项气象要素进行准确测量、记录并储存。可以将测得的气象参数(空气温度、周围环境风速和云层厚度测量值)导入中央处理器6。
红外探测温度模块5含有红外镜头,其中红外镜头可以完成信号发射、信号采集以及信号接收,最后经计算得到实际探测温度数值。此外红外探测温度模块测得区域平均温度而不是点温度,测得的沥青路面温度可以导入中央处理器6。
施工人员可以通过键入参数模块7输入键入参数(施工参数包括施工起始时间和现场预计面层施工厚度、材料参数包括沥青混合料PG分级参数、现有基层材料类型、施工用的热混合料类型),键入参数模块7的信息可以导入中央处理器6;键入参数模块7可以根据沥青混合料的最佳压实温度区间,设定沥青路面关键降温温度区间,沥青路面关键降温温度区间可以导入中央处理器6中,中央处理器6内置pavecool沥青路面降温预测软件,可以接收键入参数模块7、GPS定位模块3、气象测定模块4以及红外探测温度模块5的数据,并进行数据分析以及处理,计算得到预估沥青路面摊铺降温预测曲线并导入输出模块8,中央处理器还根据计算得到的沥青路面摊铺降温预测曲线和沥青路面关键降温温度区间得到沥青路面关键降温时间节点(降温区间),得到的沥青路面关键降温时间节点可以导入输出模块8,施工人员根据此时间节点对路面进行压实操作。图3中的Cooling curve为沥青路面摊铺降温预测曲线,曲线的横坐标是沥青路面完成摊铺后的降温时间(Time),纵坐标是每个降温时间点对应的预测沥青路面温度(Mix Temperature),Cooling curve的初始点为沥青路面降温起始点,初始点处的纵坐标数值是完成沥青路面摊铺时的沥青路面温度,Coolingcurve中startrolling和stop rolling两条线中间对应的横坐标区间即为关键降温时间区间。
中央处理器6具有存储信息功能可以储存键入参数模块7、GPS定位模块3、气象测定模块4、红外探测温度模块5的参数信息。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明提出了一种基于无人机的沥青路面摊铺降温预测曲线获得装置,可以采用无人机无损检测技术,获得施工面层某个区域的温度而不是某点温度。在沥青路面施工现场采集数据,经过处理后获得预估的沥青路面摊铺降温预测曲线,同时,无人机还可根据计算得到的沥青路面摊铺降温预测曲线确定降温关键点(降温区间),获得的沥青路面摊铺降温预测曲线可以精准预估沥青路面摊铺降温过程,与实际沥青路面降温情况契合度极高,可指导沥青路面实际摊铺,施工工人可以在降温关键点测定沥青路面面层温度,帮助施工人员确定初压、复压、终压的时间区间,有效提高了施工精确性。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种路面摊铺降温预测曲线的确定装置,其特征在于,包括:中央处理器和与所述中央处理器连接的无人机;
所述无人机用于获取摊铺后路面的地理位置、气象参数和设定区域的温度;
所述中央处理器用于根据所述摊铺后路面的键入参数、所述地理位置、所述气象参数和所述设定区域的温度得到所述摊铺后路面的路面摊铺降温预测曲线;所述路面摊铺降温预测曲线用于对所述摊铺后路面进行压实;所述键入参数包括施工参数、环境湿度和材料参数。
2.根据权利要求1所述的路面摊铺降温预测曲线的确定装置,其特征在于,所述无人机包括:与所述中央处理器连接的GPS定位模块,所述GPS定位模块用于获取所述摊铺后路面的地理位置。
3.根据权利要求1所述的路面摊铺降温预测曲线的确定装置,其特征在于,还包括:与所述中央处理器连接的无人机遥控装置,所述无人机遥控装置用于输入所述键入参数。
4.根据权利要求1所述的路面摊铺降温预测曲线的确定装置,其特征在于,所述无人机包括:与所述中央处理器连接的气象测定模块,所述气象测定模块用于获取所述摊铺后路面的气象参数。
5.根据权利要求1所述的路面摊铺降温预测曲线的确定装置,其特征在于,所述无人机包括:与所述中央处理器连接的红外探测温度模块,所述红外探测温度模块用于获取所述摊铺后路面设定区域的温度。
6.根据权利要求1所述的路面摊铺降温预测曲线的确定装置,其特征在于,所述中央处理器内置pavecool软件。
7.根据权利要求1所述的路面摊铺降温预测曲线的确定装置,其特征在于,所述中央处理器还用于确定所述路面摊铺降温预测曲线的降温区间。
8.根据权利要求7所述的路面摊铺降温预测曲线的确定装置,其特征在于,还包括:与所述中央处理器连接的输出模块,所述输出模块用于输出所述降温区间。
9.一种路面摊铺降温预测曲线的确定方法,其特征在于,应用于权利要求1-8中任意一项所述的路面摊铺降温预测曲线的确定装置,所述方法包括:
获取摊铺后路面的地理位置、气象参数和设定区域的温度;
根据所述摊铺后路面的键入参数、所述地理位置、所述气象参数和所述设定区域的温度得到摊铺后路面的路面摊铺降温预测曲线;所述路面摊铺降温预测曲线用于对所述摊铺后路面进行压实;所述键入参数包括施工参数、环境湿度和材料参数。
10.根据权利要求9所述的路面摊铺降温预测曲线的确定方法,其特征在于,在所述根据所述摊铺后路面的键入参数、所述地理位置、所述气象参数和所述设定区域的温度得到摊铺后路面的路面摊铺降温预测曲线,之后还包括:
确定所述路面摊铺降温预测曲线的降温区间;
根据所述降温区间对应的时间对所述摊铺后路面进行压实。
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