具有报警功能的路基连续压实实时测量监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开具有报警功能的路基连续压实实时测量监控系统，系统包括CPU处理模块，CPU处理模块上连接有行驶速度传感器、振动加速度传感器、定位装置、工作模式检测模块和报警模块；行驶速度传感器用于实时检测振动压路机的行驶速度；机作业过程中振动加速度传感器实时检测振动轮的振动加速度信息；通过工作模式检测模块切换振动压路机的工作状态模式；CPU处理模块根据振动压路机的行驶速度信息、振动轮的振动加速度信息以及振动压路机切换后的工作状态模式来判断振动压路机是否按照所切换后的工作状态模式进行工作；当判断按照所切换后的工作状态模式进行工作时，报警装置不报警；当判断未按照所切换的工作状态模式进行工作时，报警装置报警。

【技术实现步骤摘要】
具有报警功能的路基连续压实实时测量监控系统
本技术涉及铁路施工装置
，具体涉及具有报警功能的路基连续压实实时测量监控系统。
技术介绍
路基结构是轨道结构的基础，随着列车运行速度的提高，要求路基结构要为上部结构提供更加平顺而稳定的支承。决定路基结构性能的关键要素是填料和碾压。再选定好填料的情况下，路基填筑的压实质量是决定其结构性能好坏的根本。路基压实质量包括压实程度、均匀性和稳定性三方面内容。随着我国铁路建设事业的快速发展，铁路施工中传统的路基压实检测控制方法已经难以满足要求，在工程实践中，很多施工现场工程的土方量一般都比较大，传统的路基压实度检测方法如环刀法、灌砂法和核子测量法等存在效率不高、准确度较差等缺陷，这些传统方法仅仅对结果进行检测，无法对过程进行实时监测，因此，无法满足现代施工中对压实度检测的要求；而且，环刀法、灌砂法和核子测量法等检测方法都会破坏路基，作业难度系数较大，费时费力，非常的不方便。综上所述，传统的路基压实度检测方法有如下缺点：压实质量检测在碾压结束后进行，属于结果控制，不能测量和评估压实状态，只能在碾压后进行检测，对压实不足的路段很难及时发现，从而引起返工、拖延工期，当压实遍数过多时，则减慢施工进度，甚至会振松已经压实的材料，另外依靠抽样试验进行，需要大量的工作。仅能得到“抽样点”的检验结果，很难控制路基压实的均匀性等缺点。此外，由于现代公路施工压实作业效率大幅提高，其均匀性要求也更加严格。目前国内路基施工领域的信息化技术正处于起步阶段，相关技术与应用正在不断开发中，连续压实技术克服了传统检测手段的不足，实现了“全面检测、过程控制”，并且有助于推动路基施工质量控制信息化进程。因此，在工程实践中，开发出能够克服传统检测方法的不足和缺陷、并且能在压实过程中进行实时连续检测、实时反馈公路压实状况信息的测量方法成为必然趋势。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的问题，本技术的目的是提供具有报警功能的路基连续压实实时测量监控系统，本技术能够在压实过程中进行实时连续检测，实时反馈公路压实状况信息，能够确保路基结构能够被压实。本技术所采用的技术方案如下：具有报警功能的路基连续压实实时测量监控系统，包括CPU处理模块，CPU处理模块上连接有行驶速度传感器、振动加速度传感器、定位装置、工作模式检测模块和报警模块；行驶速度传感器：用于实时检测振动压路机的行驶速度；振动加速度传感器：用于在振动压路机作业过程中实时检测振动轮的振动加速度信息；工作模式检测模块：用于切换振动压路机的工作状态模式，振动压路机的工作状态模式包括工作模式、转场模式和检测模式；CPU处理模块：根据振动压路机的行驶速度信息、振动轮的振动加速度信息以及振动压路机切换后的工作状态模式来判断振动压路机是否按照所切换后的工作状态模式进行工作；当判断振动压路机按照所切换后的工作状态模式进行工作时，控制报警装置不进行报警；当判断振动压路机未按照所切换的工作状态模式进行工作时，控制报警装置进行报警。CPU处理模块上还连接有电源模块，电源模块包括车载直流电源和电源保险，车载直流电源通过电源保险与CPU处理模块连接。CPU处理模块上还连接有人机模块，人机模块包括触摸屏和触摸屏控制器，触摸屏通过触摸屏控制器与CPU处理模块连接。CPU处理模块上还连接有第一GPRS通信模块，第一GPRS通信模块与远程服务中心连接，远程服务中心包括第二GPRS通信模块和服务中心，服务中心通过第二GPRS通信模块与第一GPRS通信模块连接。工作模式检测模块上连接有工作模式按钮、转场模式按钮和检测模式按钮，工作模式按钮、转场模式按钮和检测模式按钮分别控制工作模式检测模块切换至工作模式、转场模式和检测模式；工作模式按钮、转场模式按钮和检测模式按钮均设置在振动压路机的驾驶室内。振动加速度传感器为压电加速度传感器，压电加速度传感器垂直安装在振动压路机的振动轮的内机架上，压电加速度传感器通过第一A/D转换器与CPU处理模块连接。行驶速度传感器采用编码器，设置在振动压路机的车轮轴承处，编码器通过第二A/D转换器与CPU处理模块连接。定位装置为北斗定位装置，设置在振动压路机的驾驶室内。报警模块包括语音报警器和/或文字报警器。具有报警功能的路基连续压实实时测量监控方法，其过程如下：行驶速度传感器实时检测振动压路机的行驶速度；在振动压路机作业过程中，振动加速度传感器实时检测振动轮的振动加速度信息；工作模式检测模块对振动压路机进行工作状态模式的切换，工作状态模式包括工作模式、转场模式和检测模式；在振动压路机工作过程中，CPU处理模块根据振动压路机的行驶速度信息、振动轮的振动加速度信息以及振动压路机切换后的工作状态模式来判断振动压路机是否按照所切换后的工作状态模式进行工作；当振动压路机按照所切换后的工作状态模式进行工作时，CPU处理模块控制报警装置不进行报警；当振动压路机未按照切换后的工作状态模式进行工作时，CPU处理模块控制报警装置进行报警，报警装置提示驾驶员按照切换后的工作状态模式进行工作。当振动压路机对路面进行压实作业时，工作模式检测模块切换为工作模式，振动压路机以2～4km/h的速度进行行驶，若振动压路机的行驶速度低于或高于2～4km/h，CPU处理模块控制报警装置进行报警，提示驾驶员将速度调整至2～4km/h；当振动压路机进行转场时，工作模式检测模块切换为转场模式，解除对振动压路机的速度监控，CPU处理模块控制报警装置不进行报警；当振动压路机进行连续碾压检测时，工作模式检测模块切换为检测模式，此时检测振动轮是否振动，若振动轮振动，振动加速度传感器检测到加速度信息并将该信息传输给CPU处理模块，此时，CPU处理模块控制警装置不进行报警；振动压路机进行连续碾压检测过程中，若检测到欠压区域超过5％，CPU处理模块控制警装置进行报警；若振动轮未进行振动，振动加速度传感器未检测到加速度信息，CPU处理模块未接收到加速度信息，此时，CPU处理模块控制警装置进行报警，提示驾驶员开启振动。与现有技术相比，本技术具有的有益效果：本技术通过行驶速度传感器实时检测振动压路机的行驶速度，在振动压路机作业过程中通过振动加速度传感器实时检测振动轮的振动加速度信息，通过工作模式检测模块切换振动压路机的工作状态模式，CPU处理模块根据振动压路机的行驶速度信息、振动轮的振动加速度信息以及振动压路机切换后的工作状态模式来判断振动压路机是否按照所切换后的工作状态模式进行工作，当判断振动压路机按照所切换后的工作状态模式进行工作时，控制报警装置不进行报警；当判断振动压路机未按照所切换的工作状态模式进行工作时，控制报警装置进行报警；因此本技术能够在压实过程中进行实时连续检测，实时反馈公路压实状况信息，能够确保路基结构能够被压实。附图说明图1为本技术具有报警功能的路基连续压实实时测量监控系统的结构框图。图2为本技术所采用的压电振动加速度传感器原理图。图3为本技术获取压实度值的流程图。图4为本技术监控系统中定位装置及行驶速度传感器在压路机上的安装位置示意图。图5为本技术监控系统中振动加速度传感器在压路机上的安装位置示意图。图中，1-质量块，2-压电元件，3-输出引本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有报警功能的路基连续压实实时测量监控系统，其特征在于，包括CPU处理模块，CPU处理模块上连接有报警模块、定位装置、用于实时检测振动压路机(12)行驶速度的行驶速度传感器(6)、用于在振动压路机(12)作业过程中实时检测振动轮(8)的振动加速度信息的振动加速度传感器(7)和用于切换振动压路机(12)的工作状态模式的工作模式检测模块。

【技术特征摘要】
1.具有报警功能的路基连续压实实时测量监控系统，其特征在于，包括CPU处理模块，CPU处理模块上连接有报警模块、定位装置、用于实时检测振动压路机(12)行驶速度的行驶速度传感器(6)、用于在振动压路机(12)作业过程中实时检测振动轮(8)的振动加速度信息的振动加速度传感器(7)和用于切换振动压路机(12)的工作状态模式的工作模式检测模块。2.根据权利要求1所述的具有报警功能的路基连续压实实时测量监控系统，其特征在于，CPU处理模块上还连接有电源模块，电源模块包括车载直流电源和电源保险，车载直流电源通过电源保险与CPU处理模块连接。3.根据权利要求1所述的具有报警功能的路基连续压实实时测量监控系统，其特征在于，CPU处理模块上还连接有人机模块，人机模块包括触摸屏和触摸屏控制器，触摸屏通过触摸屏控制器与CPU处理模块连接。4.根据权利要求1所述的具有报警功能的路基连续压实实时测量监控系统，其特征在于，CPU处理模块上还连接有第一GPRS通信模块，第一GPRS通信模块与远程服务中心连接，远程服务中心包括第二GPRS通信模块和服务中心，服务中心通过第二GPRS通信模块与第一GPRS通信模块连接。5.根据权利要求1所述的具...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海英，张路路，杜岳涛，李宗华，赵亮，皇甫磊磊，董鑫，赵晓晓，付杰，思圆圆，高巍，姚金艳，
申请(专利权)人：长安大学，陕西省铁路集团有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61