基于RTK的摊铺作业状态监管系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于RTK的摊铺作业状态监管系统及方法，系统包括RTK定位设备，用于获得当前作业实时位置信息，生成实时的摊铺速度信息；数据采集卡，用于将RTK定位设备获得的摊铺速度信息进行速度单位转换；显示屏，用于实时显示当前的摊铺速度；定位接收电线、GPRS天线，构成无线网络模块，用于将摊铺机械的定位信息传输至网络服务器，并根据建立WGS84坐标与工程独立坐标转换对照表，获得当前摊铺机械所在的作业桩号；控制主机，用于控制RTK定位设备、定位接收电线、GPRS天线、数据采集卡和显示屏工作，并进行数据处理。本发明专利技术能够获得摊铺速度、摊铺位置、摊铺起终点工程桩号信息，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及路面工程
，具体涉及一种基于RTK的摊铺作业状态监管系统及方法。
技术介绍
在沥青路面工程诸多施工工序中，摊铺无疑是较为重要的环节，摊铺的质量可保证路面的平顺度、均匀性等性能，其中摊铺速度是影响路面质量的重要参数，若是摊铺速度过快，使夯锤振级效率降低不能形成有效的路面初始压实度；摊铺速度过快，则会影响路面的平整度，而施工中的停机待料(摊铺速度为0)，又会影响停机处的混合料温度的失散，进而使路面压实度不足，降低路面质量。除摊铺速度外，每日摊铺的开始、结束桩号，每日的摊铺里程也是工程管理中重点关注内容。但现阶段对于路面摊铺的作业状态缺乏有效的信息化采集手段，完全依靠人工旁站监理，人工每日报表统计，无法做到及时性、准确性。目前，申请号为“201320846272.4”的技术专利公开了“一种基于物联网的路面摊铺及碾压工程质量智能管控装置”，其提出通过霍尔传感器进行速度检测，用北斗定位与陀螺仪进行定位，由于霍尔传感器在安装时必须在行驶轮上安装磁性件，安装工作复杂，且由于摊铺速度数值较低(一般为1-3m/min)，霍尔传感器的采集频率低(数分钟采集1次)，而北斗与陀螺仪进行机械定位，专利方法中未公布定位精度，但从仍需加装霍尔传感器进行速度测量来看，其采集频率与定位精度是有限的。现阶段，卫星全球定位测量系统作为新兴技术被广泛应用于军事、导航、测绘等多种领域。RTK(Real-timekinematic)运用实时动态差分法实现动态下厘米级定位精度数据，是卫星定位测量系统发展中重要里程碑，广泛应用于工程放样、地形测图等领域，极大地提高工程外业作业的效率。有鉴于沥青路面质量控制、工程管理的需要，提出一种实时的、精确的摊铺作业状态的监管系统及方法是十分有必要的。利用RTK动态高精度测量技术，并配合计算机、网络技术，对路面施工过程中作业状态进行信息管理，对于路面工程质量控制、进度管理等工作有重大的实际意义，是当前急需解决的问题。
技术实现思路
为了克服上述的摊铺速度检测、摊铺里程也是工程管理所存在的问题。本专利技术的基于RTK的摊铺作业状态监管系统及方法，能够快速、准确地获取摊铺机械的作业位置信息，并通过控制主机进行数据处理，最终获得摊铺速度、摊铺位置、摊铺起终点工程桩号信息，具有良好的应用前景。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于RTK的摊铺作业状态监管系统，其特征在于：包括安装在摊铺机械上的RTK定位设备、控制主机、定位接收电线、GPRS天线、数据采集卡和显示屏，所述RTK定位设备，用于获得当前作业实时位置信息，生成实时的摊铺速度信息；所述数据采集卡用于将RTK定位设备获得的摊铺速度信息进行速度单位转换；所述显示屏，用于实时显示当前的摊铺速度；所述定位接收电线、GPRS天线，构成无线网络模块，用于将摊铺机械的定位信息传输至网络服务器，并根据建立WGS84坐标与工程独立坐标转换对照表，获得当前摊铺机械所在的作业桩号；所述控制主机，用于控制RTK定位设备、定位接收电线、GPRS天线、数据采集卡和显示屏工作，并进行数据处理；所述RTK定位设备、定位接收电线、GPRS天线、数据采集卡分别与控制主机相连接，所述数据采集卡还与显示屏相连接。前述的基于RTK的摊铺作业状态监管系统，其特征在于：还包括稳压模块，所述稳压模块的输入端与摊铺机械车载电瓶的电能输入端相连接，所述稳压模块的输出端通过总开关分别与RTK定位设备、控制主机、显示屏相连接，前述的基于RTK的摊铺作业状态监管系统，其特征在于：所述总开关内设置有保险丝。前述的基于RTK的摊铺作业状态监管系统，其特征在于：所述总开关与显示屏之间设置有第一开关。前述的基于RTK的摊铺作业状态监管系统，其特征在于：所述显示屏为LED显示屏。基于上述的基于RTK的摊铺作业状态监管系统的方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤(1)，获取道路线路的始终点、测量控制点的坐标信息，进行WGS84坐标与工程独立坐标的转换；步骤(2)，在摊铺机械上安装RTK定位设备，获得当前作业实时位置信息，并对地理定位数据进行处理，生成实时的摊铺速度信息；步骤(3)，在摊铺机械上安装数据采集卡、显示屏、控制主机，数据采集卡将RTK定位设备获得的摊铺速度信息进行速度单位转换，并通过控制主机控制向显示屏输出当前的摊铺速度，进行实时显示；步骤(4)，在摊铺机械上安装无线网络模块，包括定位接收电线、GPRS天线，将摊铺机械的定位信息传输至网络服务器，并依托建立WGS84坐标与工程独立坐标转换对照表，获得当前摊铺机作业桩号。前述的基于RTK的摊铺作业状态监管系统的方法，其特征在于：步骤(1)，还可根据道路宽度信息，建立工程项目的平面模型，用来实时查看摊铺机械的桩号位置、左右幅位置，实现工程项目的信息化、可视化。前述的基于RTK的摊铺作业状态监管系统的方法，其特征在于：步骤(2)，在摊铺机械上安装RTK定位设备，获得当前作业实时位置信息，并对地理定位数据进行处理，生成实时的摊铺速度信息，包括以下步骤，(1)通过RTK定位设备，需要在施工的工程项目相对固定的位置，建立定位基准站，通过定位基准站将测量的载波相位观测值、伪距观测值、基准站信息传送给安装于作业摊铺机械上RTK定位设备的动态定位流动站；(2)动态定位流动站将载波相位观测值进行差分处理，定位基准站到动态定位流动站的距离是RTK定位设备平面测量中的误差源，可建立多个定位基准站，形成参考站CORS网络，通过控制主机为摊铺机械的动态定位流动站选择最佳的定位基准站，以保证摊铺作业的精度，具体过程如下，(2.1)根据公式(1)，得到RTK定位设备的平面动态测量精度m，m=±a2+(bD)2---(1)]]>其中，a为固定误差，单位为mm；b为比例误差系数，单位为ppm，D为定位基准站到动态定位流动站距离；(2.2)根据公式(1)，得到RTK定位设备的平面动态测量精度为10+D*10-6mm，表现为定位基准站到动态定位流动站距离为10km时，定位精度为2cm；(2.3)将所建立的多个定位基准站与动态定位流动站的最远不超过15km，其的平面动态测量精度为2.5cm。前述的基于RTK的摊铺作业状态监管系统的方法，其特征在于：步骤(3)，所述数据采集卡内设置摊铺速度上、下限值，当测量的摊铺速度超过设置摊铺速度上、下限值，数据采集卡控制显示屏通过进行频闪，提醒现场施工人员。前述的基于RTK的摊铺作业状态监管系统的方法，其特征在于：步骤(4)还包括建立RTK定位设备的ID号，获得工程项目工程标段的作业信息，进行归类统计，记录每日施工的起始桩号、结束桩号，统计得到每天的施工里程，并标记工程标段的施工进度。本专利技术的有益效果是：本专利技术的基于RTK的摊铺作业状态监管系统及方法，能够快速、准确地获取摊铺机械的作业位置信息，并通过控制主机进行数据处理，最终获得摊铺速度、摊铺位置、摊铺起终点工程桩号信息，结合工程实际作业状态与管理要求，提出了切实可行的路面摊铺作业状态的监管系统及方法，利用RTK高精度测量技术，对摊铺机械的作业地理信息进行实时采集，获得摊铺机械的作业工程桩号、当前摊铺速度、日施工起终点桩号工程质量、管理信息，所提出的监管方法可实现工程本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于RTK的摊铺作业状态监管系统，其特征在于：包括安装在摊铺机械上的RTK定位设备、控制主机、定位接收电线、GPRS天线、数据采集卡和显示屏，所述RTK定位设备，用于获得当前作业实时位置信息，生成实时的摊铺速度信息；所述数据采集卡用于将RTK定位设备获得的摊铺速度信息进行速度单位转换；所述显示屏，用于实时显示当前的摊铺速度；所述定位接收电线、GPRS天线，构成无线网络模块，用于将摊铺机械的定位信息传输至网络服务器，并根据建立WGS84坐标与工程独立坐标转换对照表，获得当前摊铺机械所在的作业桩号；所述控制主机，用于控制RTK定位设备、定位接收电线、GPRS天线、数据采集卡和显示屏工作，并进行数据处理；所述RTK定位设备、定位接收电线、GPRS天线、数据采集卡分别与控制主机相连接，所述数据采集卡还与显示屏相连接。

【技术特征摘要】
1.基于RTK的摊铺作业状态监管系统，其特征在于：包括安装在摊铺机械上的RTK定位设备、控制主机、定位接收电线、GPRS天线、数据采集卡和显示屏，所述RTK定位设备，用于获得当前作业实时位置信息，生成实时的摊铺速度信息；所述数据采集卡用于将RTK定位设备获得的摊铺速度信息进行速度单位转换；所述显示屏，用于实时显示当前的摊铺速度；所述定位接收电线、GPRS天线，构成无线网络模块，用于将摊铺机械的定位信息传输至网络服务器，并根据建立WGS84坐标与工程独立坐标转换对照表，获得当前摊铺机械所在的作业桩号；所述控制主机，用于控制RTK定位设备、定位接收电线、GPRS天线、数据采集卡和显示屏工作，并进行数据处理；所述RTK定位设备、定位接收电线、GPRS天线、数据采集卡分别与控制主机相连接，所述数据采集卡还与显示屏相连接。2.根据权利要求1所述的基于RTK的摊铺作业状态监管系统，其特征在于：还包括稳压模块，所述稳压模块的输入端与摊铺机械车载电瓶的电能输入端相连接，所述稳压模块的输出端通过总开关分别与RTK定位设备、控制主机、显示屏相连接。3.根据权利要求2所述的基于RTK的摊铺作业状态监管系统，其特征在于：所述总开关内设置有保险丝。4.根据权利要求2所述的基于RTK的摊铺作业状态监管系统，其特征在于：所述总开关与显示屏之间设置有第一开关。5.根据权利要求1所述的基于RTK的摊铺作业状态监管系统，其特征在于：所述显示屏为LED显示屏。6.基于权利要求1所述的基于RTK的摊铺作业状态监管系统的方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤（1），获取道路线路的始终点、测量控制点的坐标信息，进行WGS84坐标与工程独立坐标的转换；步骤（2），在摊铺机械上安装RTK定位设备，获得当前作业实时位置信息，并对地理定位数据进行处理，生成实时的摊铺速度信息；步骤（3），在摊铺机械上安装数据采集卡、显示屏、控制主机，数据采集卡将RTK定位设备获得的摊铺速度信息进行速度单位转换，并通过控制主机控制向显示屏输出当前的摊铺速度，进行实时显示；步骤（4），在摊铺机械上安装无线网络模块，包括定位接收电线、GPRS天线，将摊铺机械的定位信息传输至网络服务器，并依托建...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐建亚，张志祥，陈李峰，
申请(专利权)人：江苏中路信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32