路基压实反馈控制系统
技术领域
本实用新型涉及道路施工技术领域,尤其涉及一种路基压实反馈控制系统。
背景技术
压路机广泛用于公路、铁路、机场跑道、大坝等大型工程基础设施的压实作业,可以碾压各种沙性、半粘性及粘性土壤、路基稳定土及沥青混合料等不同材料。以机械本身的重力和其它能量(例如振动或冲击)的作用,使被碾压铺层产生塑形变形而密实。
在铁路路基建设过程中,振动压路机得到了广泛大规模的使用。然而,在我国铁路路基施工中,主要通过试验段施工确定碾压工艺,施工过程中静压、弱振、强振等工艺参数根据试验结果统一确定。由于路基填料不均匀、离散性较大,采用固定的模式化施工控制,忽略了填料性质、施工机械之间的差异,压路机的振动参数缺少过程反馈控制。因此,往往会造成路基“欠压”、“过压”、“压实不均匀”等情况,导致路基压实施工效率低、压实均匀性差,施工资源浪费等问题。
因此,本领域技术人员亟需研发一种路基压实反馈控制系统,能够对压路机的工作状态和土体的压实状态全方位监控,实时自动调节压路机的振动参数至最优状态,提高路基压实效率,保证工程施工质量,减轻监管人员的工作负担。
发明内容
有鉴于此,本实用新型要解决的技术问题在于提供一种路基压实反馈控制系统,解决了现有技术中存在的问题。
在路基压实过程中,主要通过试验段施工确定碾压工艺,采用固定的模式化施工过程控制,导致路基施工效率低和施工资源浪费;不能实时监控施工人员是否按照施工标准进行施工,保证工程施工质量,避免由于路面(路基)压实不足或过压实导致路面施工质量不合格,进而给道路使用安全埋下隐患的情况发生;不能为施工作业人员提供数字化管理手段。
为了解决上述技术问题,本实用新型的具体实施方式提供一种路基压实反馈控制系统,包括:无级调频无级调幅振动轮,用于通过旋转激振来压实路基;加速度传感器,设置在振动压路机的所述无级调频无级调幅振动轮的振动轴上,用于实时采集压实过程中所述无级调频无级调幅振动轮的加速度;定位系统,安装在驾驶室盖顶上,用于监测所述振动压路机的位置信息和时间信息;安装在驾驶室内的现场显示终端,与所述加速度传感器和所述定位系统连接,用于根据所述加速度、所述位置信息和所述时间信息获得压实程度分布图、最优振动幅值、最优振动频率和最佳行驶速度;压路机ECU,与现场显示终端连接,用于调节所述振动压路机的工作参数至所述最优振动幅值、所述最优振动频率和所述最佳行驶速度;无线收发单元,与所述现场显示终端连接;远程服务器,与所述无线收发单元无线连接,用于通过所述无线收发单元接收所述压实程度分布图。
本实用新型的具体实施例中,该路基压实反馈控制系统还包括:摄像头,与所述现场显示终端连接,用于实时记录所述振动压路机的施工视频。
本实用新型的具体实施例中,该路基压实反馈控制系统还包括:设置在所述振动压路机上的定位器,与所述现场显示终端连接,用于实时定位所述振动压路机的位置坐标。
其中,所述定位器为GPS定位器或者北斗定位天线;所述无线收发单元为SIM卡单元。
本实用新型的具体实施例中,该路基压实反馈控制系统还包括:数据库,与所述远程服务器连接,用于存储所述压实程度分布图和所述施工视频。
本实用新型的具体实施例中,该路基压实反馈控制系统还包括:超声波探测器,与所述现场显示终端连接,用于探测所述振动压路机周边的障碍物;警报器,与所述现场显示终端连接,用于所述超声波探测器探测到所述振动压路机周边存在障碍物时报警。
其中,所述警报器为发光二极管。
本实用新型的具体实施例中,路基压实反馈控制系统还包括:设置在所述振动压路机下侧的吸尘器,与所述现场显示终端连接,用于吸收所述无级调频无级调幅振动轮带起的粉尘。
其中,所述现场显示终端至少由电子控制单元和显示器组成。
其中,所述压路机ECU控制调节所述振动压路机的工作参数,其中,所述振动压路机为无级调频和无级调幅压路机。
根据本实用新型的上述具体实施方式可知,路基压实反馈控制系统至少具有以下有益效果:现场显示终端实时显示最优振动幅值、最优振动频率和最佳行驶速度,并通过压路机ECU调节振动压路机(V)的工作参数至所述最优振动幅值、所述最优振动频率和所述最佳行驶速度;远程服务器可以实时记录振动压路机作业时的压实程度分布图、位置信息、时间信息和施工视频等,减轻监管人员的工作负担,节省人力资源,提高工作效率的同时,监控施工人员是否按照施工标准进行施工,保证工程施工质量,避免由于路面(路基)压实不足或过压实导致路面施工质量不合格,进而给道路使用安全埋下隐患的情况发生;此外,振动压路机上还安装有警报器,当振动压路机操作人员不按照操作规程施工时,或者当振动压路机长时间静止不动时,警报器报警,保障施工安全的同时,防止振动压路机操作人员怠工,提高线路施工效率。
应了解的是,上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的,其并不能限制本实用新型所欲主张的范围。
附图说明
下面的所附附图是本实用新型的说明书的一部分,其绘示了本实用新型的示例实施例,所附附图与说明书的描述一起用来说明本实用新型的原理。
图1为本实用新型具体实施方式提供的一种路基压实反馈控制系统的实施例一的结构示意图。
图2为本实用新型具体实施方式提供的一种路基压实反馈控制系统的实施例二的结构示意图。
图3为本实用新型具体实施方式提供的一种路基压实反馈控制系统的实施例三的结构示意图。
图4为本实用新型具体实施方式提供的一种路基压实反馈控制系统的实施例四的结构示意图。
图5为本实用新型具体实施方式提供的一种路基压实反馈控制系统的实施例五的结构示意图。
图6为本实用新型具体实施方式提供的一种路基压实反馈控制系统的实施例六的结构示意图。
图7为本实用新型具体实施方式提供的一种路基压实反馈控制系统的实施例七的结构示意图。
图8为本实用新型具体实施方式提供的一种路基压实反馈控制系统的实施例八的结构示意图。
图9为本实用新型具体实施方式提供的一种路基压实反馈控制系统的实施例九的结构示意图。
图10为本实用新型具体实施方式提供的一种路基压实反馈控制系统的实施例十的结构示意图。
图11为本实用新型具体实施方式提供的一种路基压实反馈控制系统的实施例十一的结构示意图。
图12为本实用新型具体实施方式提供的一种路基压实反馈控制系统的实施例十二的结构示意图。
附图标记说明:
1 无级调频无级调幅振动轮 2 加速度传感器
3 定位系统 4 现场显示终端
5 无线收发单元 6 远程服务器
7 摄像头 8 数据库
11 超声波探测器 12 警报器
13 吸尘器 V 振动压路机
C 压路机ECU 14 定位器
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面将以附图及详细叙述清楚说明本实用新型所揭示内容的精神,任何所属技术领域技术人员在了解本实用新型内容的实施例后,当可由本实用新型内容所教示的技术,加以改变及修饰,其并不脱离本实用新型内容的精神与范围。
本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,但并不作为对本实用新型的限定。另外,在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。
关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等,并非特别指称次序或顺位的意思,也非用以限定本实用新型,其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。
关于本文中所使用的方向用语,例如:上、下、左、右、前或后等,仅是参考附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说明并非用来限制本创作。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等,均为开放性的用语,即意指包含但不限于。
关于本文中所使用的“及/或”,包括所述事物的任一或全部组合。
关于本文中的“多个”包括“两个”及“两个以上”;关于本文中的“多组”包括“两组”及“两组以上”。
关于本文中所使用的用语“大致”、“约”等,用以修饰任何可以微变化的数量或误差,但这些微变化或误差并不会改变其本质。一般而言,此类用语所修饰的微变化或误差的范围在部分实施例中可为20%,在部分实施例中可为10%,在部分实施例中可为5%或是其他数值。本领域技术人员应当了解,前述提及的数值可依实际需求而调整,并不以此为限。
某些用以描述本申请的用词将于下或在此说明书的别处讨论,以提供本领域技术人员在有关本申请的描述上额外的引导。
图1为本实用新型具体实施方式提供的一种路基压实反馈控制系统的实施例一的结构示意图,如图1所示,加速度传感器采集无级调频无级调幅振动轮对路面压实时的加速度,定位系统监测振动压路机的位置信息和时间信息,现场显示终端接收加速度传感器采集的加速度,以及定位系统监测的位置信息和时间信息,并分析处理上述信息得到压实程度分布图、最优振动幅值、最优振动频率和最佳行驶速度,还可以通过无线收发单元将压实程度分布图发送给远程服务器;压路机ECU将振动压路机的工作参数调节至最优振动幅值、最优振动频率和最佳行驶速度。
该附图所示的具体实施方式中,路基压实反馈控制系统包括无级调频无级调幅振动轮1、加速度传感器2、定位系统3、现场显示终端4、无线收发单元5、远程服务器6和压路机ECU(电子控制单元)C。其中,无级调频无级调幅振动轮1用于通过旋转激振来压实路基,可以实现无级调频和无级调幅;加速度传感器2设置在振动压路机V的所述无级调频无级调幅振动轮1的振动轴上,加速度传感器2用于实时采集压实过程中所述无级调频无级调幅振动轮1的加速度;定位系统3安装在驾驶室盖顶上,定位系统 3用于监测所述振动压路机V的位置信息和时间信息;现场显示终端4与所述加速度传感器2和所述定位系统3连接,现场显示终端4安装在驾驶室内,现场显示终端4用于根据所述加速度、所述位置信息和所述时间信息获得压实程度分布图、最优振动幅值、最优振动频率和最佳行驶速度;无线收发单元5与所述现场显示终端4连接;远程服务器6与所述无线收发单元5无线连接,远程服务器6用于通过所述无线收发单元5接收所述压实程度分布图。本实用新型的实施例中,所述压路机ECU控制调节所述振动压路机V的工作参数;现场显示终端4安装在驾驶室内;振动压路机V为无级调频和多振幅压路机;所述现场显示终端4至少由数据处理单元和显示单元组成;无线收发单元5可以为SIM卡单元等;无线收发单元5通过4G移动网络与远程服务器6通信;定位系统3可以为GPS定位器或者北斗定位天线,定位系统3可以安装在振动压路机V驾驶室盖顶上;压实程度分布图为位置时间曲线;振动压路机V工作在最优振动幅值、最优振动频率和最佳行驶速度时,振动压路机V的工作效率最高,路基压实度正好。随着路基压实度(密实度)的增加,无级调频无级调幅振动轮1的加速度也随之增加,当压实度达到预定值后,无级调频无级调幅振动轮1的加速度将不再增加,表示路面压实度达到要求;无级调频无级调幅振动轮1的激振力越大,对路面的冲击力越大,无级调频无级调幅振动轮1的激振力越小,对路面的冲击力也越小。
参见图1,监管人员通过远程服务器6能够全方位监控振动压路机V的工作状态,减轻监管人员的工作负担,节省人力资源,提高工作效率的同时,根据无级调频无级调幅振动轮1的加速度、振动压路机V的位置信息和时间信息获得振动压路机V的最优振动幅值、最优振动频率和最佳行驶速度,压路机ECU可以控制振动压路机V始终工作在最佳状态,提供施工效率,保证工程施工质量,避免由于路面(路基)压实不足或过压实导致路面施工质量不合格,进而给道路使用安全埋下隐患的情况发生。
图2为本实用新型具体实施方式提供的一种路基压实反馈控制系统的实施例二的结构示意图,如图2所示,摄像头实时记录压路机的施工视频,便于责任追溯。
该附图所示的具体实施方式中,路基压实反馈控制系统还包括摄像头7。其中,摄像头7与所述现场显示终端4连接,摄像头7用于实时记录振动压路机V的施工视频。本实用新型的实施例中,摄像头7可以为高清摄像头或者红外摄像头等,红外摄像头可以拍摄振动压路机V夜间的施工视频,实现对振动压路机V的全天候无遗漏监控。
参见图2,摄像头7实时记录压路机的施工视频,便于责任追溯,实现科学施工、文明施工,防止振动压路机V操作人员疏于职守,提高施工效率。
图3为本实用新型具体实施方式提供的一种路基压实反馈控制系统的实施例三的结构示意图,如图3所示,定位器实时定位振动压路机的位置坐标,并在现场显示终端上显示,为操作人员精确施工提供指引。
该附图所示的具体实施方式中,定位器14设置在所述振动压路机V上,定位器14与所述现场显示终端4连接,定位器14用于实时定位所述振动压路机V的位置坐标。本实用新型的实施例中,所述定位器14为GPS定位器或者北斗定位天线;所述无线收发单元5为SIM卡单元。
参见图3,定位器14实时定位所述振动压路机V的位置坐标,可以显示在现场显示终端4上,为现场操作人员提供指引,用户体验度高。
图4为本实用新型具体实施方式提供的一种路基压实反馈控制系统的实施例四的结构示意图,如图4所示,数据库存储压实程度分布图和施工视频,便于观察路基压实状况及后期施工问题追踪。
该附图所示的具体实施方式中,路基压实反馈控制系统还包括数据库8。其中,数据库8与所述远程服务器6连接,数据库8用于存储所述压实程度分布图和所述施工视频。
参见图4,数据库8存储所述压实程度分布图和所述施工视频,通过调用压实程度分布图可以直观察看路基压实情况,便于后期责任追究,实现科学施工、合理施工。
图5为本实用新型具体实施方式提供的一种路基压实反馈控制系统的实施例五的结构示意图,如图5所示,超声波探测器探测振动压路机周边是否存在障碍物,并且在超声波探测器探测到障碍物时,警报器进行报警。
该附图所示的具体实施方式中,路基压实反馈控制系统还包括超声波探测器11和警报器12。其中,超声波探测器11与所述现场显示终端4 连接,超声波探测器11用于探测振动压路机V周边的障碍物;警报器12 与所述现场显示终端4连接,警报器12用于所述超声波探测器11探测到振动压路机V周边存在障碍物时报警。本实用新型的实施例中,所述警报器12为发光二极管、声光报警器、喇叭等;多个超声波探测器11设置在振动压路机V的四周。
参见图5,超声波探测器11探测振动压路机V周边的障碍物,探测到障碍物时,警报器12报警提示驾驶人员,防止施工事故发生,安全可靠。
图6为本实用新型具体实施方式提供的一种路基压实反馈控制系统的实施例六的结构示意图,如图6所示,振动压路机后方下侧安装有吸尘器,可以及时吸收掉振动压路机带起的粉尘,防止污染空气。本实用新型的实施例中,吸尘器13具有高速档位和低速档位,当振动压路机V带起的粉尘多时,驾驶人员可以开启高速档位,充分吸收扬尘;当振动压路机V带起的粉尘少时,驾驶人员可以开启低速档位,节省能量消耗,在保证扬尘被充分吸收的同时,节省能量。
该附图所示的具体实施方式中,该路基压实反馈控制系统还包括吸尘器 13。其中,吸尘器13设置在所述振动压路机V下侧,吸尘器13与所述现场显示终端4连接,吸尘器13用于吸收所述无级调频无级调幅振动轮1带起的粉尘。
参见图6,在振动压路机V的后部下侧安装吸尘器13,实时吸附振动压路机V带起的粉尘,保持施工现场不扬尘,工作环境清洁,用户体验度好。
图7为本实用新型具体实施方式提供的一种路基压实反馈控制系统的实施例七的结构示意图,如图7所示,加速度传感器采集无级调频无级调幅振动轮对路面压实时的加速度,定位系统监测振动压路机的位置信息和时间信息,现场显示终端接收加速度传感器采集的加速度,以及定位系统监测的位置信息和时间信息,并显示,还可以通过无线收发单元发送给远程服务器。
该附图所示的具体实施方式中,路基压实反馈控制系统包括无级调频无级调幅振动轮1、加速度传感器2、定位系统3、现场显示终端4、无线收发单元5和远程服务器6。其中,无级调频无级调幅振动轮1用于通过旋转激振来压实路基;加速度传感器2设置在振动压路机V的所述无级调频无级调幅振动轮1的振动轴上,加速度传感器2用于实时采集压实过程中所述无级调频无级调幅振动轮1的加速度;定位系统3用于监测所述振动压路机V的位置信息和时间信息;现场显示终端4与所述加速度传感器2和所述定位系统3连接,现场显示终端4用于显示所述加速度、所述位置信息和所述时间信息;无线收发单元5与所述现场显示终端4连接;远程服务器6与所述无线收发单元5无线连接,远程服务器6用于通过所述无线收发单元5接收所述加速度、所述位置信息和所述时间信息。本实用新型的实施例中,现场显示终端4安装在驾驶室内;振动压路机V 为无级调频多振幅压路机;无线收发单元5可以为SIM卡单元等;无线收发单元5通过4G移动网络与远程服务器6通信;定位系统3可以为GPS定位器或者北斗定位天线,定位系统3可以安装在振动压路机V驾驶室盖顶上。随着路基压实度(密实度)的增加,无级调频无级调幅振动轮1的加速度也随之增加,当压实度达到预定值后,振动轮1的加速度将不再增加,表示路面压实度达到要求;无级调频无级调幅振动轮1的激振力越大,对路面的冲击力越大,无级调频无级调幅振动轮1的激振力越小,对路面的冲击力也越小。
参见图7,监管人员通过远程服务器6能够全方位监控振动压路机V的工作状态,减轻监管人员的工作负担,节省人力资源,提高工作效率的同时,通过无级调频无级调幅振动轮1的加速度监控人员能够监控施工人员是否按照施工标准进行施工,保证工程施工质量,避免由于路面(路基)压实不足或过压实导致路面施工质量不合格,进而给道路使用安全埋下隐患的情况发生。
图8为本实用新型具体实施方式提供的一种路基压实反馈控制系统的实施例八的结构示意图,如图8所示,摄像头实时记录压路机的施工视频,便于责任追溯。
该附图所示的具体实施方式中,路基压实反馈控制系统还包括摄像头7。其中,摄像头7与所述现场显示终端4连接,摄像头7用于实时记录振动压路机V的施工视频。本实用新型的实施例中,摄像头7可以为高清摄像头或者红外摄像头等,红外摄像头可以拍摄振动压路机V夜间的施工视频,实现对振动压路机V的全天候无遗漏监控。
参见图8,摄像头7实时记录压路机的施工视频,便于责任追溯,实现科学施工、文明施工,防止振动压路机V操作人员疏于职守,提高施工效率。
图9为本实用新型具体实施方式提供的一种路基压实反馈控制系统的实施例九的结构示意图,如图9所示,数据库存储无级调频无级调幅振动轮的加速度、振动压路机的位置信息、时间信息和施工视频。
该附图所示的具体实施方式中,路基压实反馈控制系统还包括数据库8。其中,数据库8与所述远程服务器6连接,数据库8用于存储所述加速度、所述位置信息、所述时间信息和所述施工视频。
参见图9,数据库8存储所述加速度、所述位置信息、所述时间信息和所述施工视频,存储振动压路机V的历史施工数据,便于后期责任追究,实现科学施工、合理施工。
图10为本实用新型具体实施方式提供的一种路基压实反馈控制系统的实施例十的结构示意图,如图10所示,驾驶室内设置的麦克风和扬声器方便压路机驾驶人员与监管人员通话,方便实用。
该附图所示的具体实施方式中,路基压实反馈控制系统还包括麦克风9和扬声器10。其中,麦克风9设置在驾驶室内,麦克风9与所述现场显示终端4连接,麦克风9用于实时采集所述振动压路机V施工人员的语音信号并传送至所述远程服务器6;扬声器10与所述现场显示终端4连接,扬声器10用于播放所述无线收发单元5从所述远程服务器6接收的音频信息。
参见图10,麦克风9实时采集振动压路机V施工人员的语音信号,并通过无线收发单元5传送至所述远程服务器6,扬声器10播放无线收发单元5从远程服务器6接收的音频信息,实现振动压路机V驾驶人员与远方监控人员之间的语音通话,相比视频通话来说,流量消耗少,实时性好,实现成本低廉,并且能够满足振动压路机V的施工需求。
图11为本实用新型具体实施方式提供的一种路基压实反馈控制系统的实施例十一的结构示意图,如图11所示,超声波探测器探测振动压路机周边是否存在障碍物,并且在超声波探测器探测到障碍物时,警报器进行报警。
该附图所示的具体实施方式中,路基压实反馈控制系统还包括超声波探测器11和警报器12。其中,超声波探测器11与所述现场显示终端4连接,超声波探测器11用于探测振动压路机V周边的障碍物;警报器12与所述现场显示终端4连接,警报器12用于所述超声波探测器11探测到振动压路机V周边存在障碍物时报警。本实用新型的实施例中,所述警报器12为发光二极管、声光报警器、喇叭等;多个超声波探测器11设置在振动压路机V的四周。
参见图11,超声波探测器11探测振动压路机V周边的障碍物,探测到障碍物时,警报器12报警提示驾驶人员,防止施工事故发生,安全可靠。
图12为本实用新型具体实施方式提供的一种路基压实反馈控制系统的实施例十二的结构示意图,如图12所示,振动压路机后方下侧安装有吸尘器,可以及时吸收掉振动压路机带起的粉尘,防止污染空气。
该附图所示的具体实施方式中,路基压实反馈控制系统还包括吸尘器 13。其中,吸尘器13设置在振动压路机V后方下侧,吸尘器13与所述现场显示终端4连接,吸尘器13用于吸收所述无级调频无级调幅振动轮1带起的粉尘。本实用新型的实施例中,吸尘器13具有高速档位和低速档位,当振动压路机V带起的粉尘多时,驾驶人员可以开启高速档位,充分吸收扬尘;当振动压路机V带起的粉尘少时,驾驶人员可以开启低速档位,节省能量消耗,在保证扬尘被充分吸收的同时,节省能量。
参见图12,在振动压路机V的后部下侧安装吸尘器13,及时吸附振动压路机V带起的粉尘,保持环境清洁,用户体验度好。
本实用新型提供一种路基压实反馈控制系统,远程服务器可以实时监测并记录振动压路机作业时的加速度、位置信息、时间信息和施工视频等,减轻监管人员的工作负担,节省人力资源,提高工作效率的同时,监控施工人员是否按照施工标准进行施工,保证工程施工质量,避免由于路面压实不足或过压实导致路面施工质量不合格,进而给道路使用安全埋下隐患的情况发生;此外,振动压路机上安装有语音通话设备,方便监管人员实时与振动压路机操作人员语音通话;振动压路机上还安装有警报器,当振动压路机操作人员不按照操作规程施工时,或者当振动压路机长时间静止不动时,警报器报警,保障施工安全的同时,防止振动压路机操作人员怠工,提高线路施工效率。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式,在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下,任何本领域的技术人员所做出的等同变化与修改,均应属于本实用新型保护的范围。