一种沥青混合料摊铺厚度实时监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种沥青混合料摊铺厚度实时监测装置，包括测距定位装置、集成控制器、机载分析终端、数据库及应用服务器和客户端；测距定位装置由竖直导轨、滑块、GNSS天线、超声波测距仪组成；测距定位装置安装在摊铺机平衡梁的前后两端或直接固定在摊铺机的前后部位；集成控制器用于实时获取超声波测距仪采集的垂直距离数据d

【技术实现步骤摘要】
一种沥青混合料摊铺厚度实时监测装置
本专利技术属于公路/水利工程施工质量控制领域，具体涉及一种针对公路路面工程/水工心墙沥青混合料施工过程中摊铺厚度的实时监测装置。
技术介绍
沥青混合料是由矿料与沥青拌和而成的混合物，因其具有良好的力学性能，广泛应用于公路路面、坝体心墙等工程结构。目前，我国在建或已建成的高速公路路面90％以上采用了沥青混凝土路面；近年来，沥青混凝土心墙坝已成为土石坝中颇具竞争力的坝型。沥青混合料的施工质量控制直接关乎工程质量及工程效能的实现，其中，摊铺厚度是涉及结构安全和使用功能的重要实测项目，是保证工程质量的关键性指标。现行的《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2017)规定，应按规定频率，采用挖验或钻取芯样测定厚度，并按代表值和单个合格值的允许偏差进行评定[1]。这种方法存在随机取样的缺陷，所测结果不能代表整个路面的厚度变化，具有局限性，容易漏检质量不达标的位置，更重要的是对结构面层造成了破坏，对于不符合要求的摊铺位置无法进行及时的反馈与补救。总体上，传统方法受人为因素和偶然性的影响较大、效率低，无法客本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沥青混合料摊铺厚度实时监测装置，其特征在于，包括测距定位装置、集成控制器、机载分析终端、数据库及应用服务器和客户端；/n所述测距定位装置由竖直导轨、滑块、GNSS天线、超声波测距仪组成；所述测距定位装置安装在摊铺机平衡梁的前后两端或直接固定在摊铺机的前后部位；/n所述滑块滑动连接于所述竖直导轨，所述滑块上设有用于锁紧所述滑块的手柄，所述滑块上还通过安装支架固定有所述超声波测距仪，GNSS天线安装于竖直导轨的顶部，GNSS天线用于实时采集当前时刻t、摊铺机行进的瞬时速度v

【技术特征摘要】
1.一种沥青混合料摊铺厚度实时监测装置，其特征在于，包括测距定位装置、集成控制器、机载分析终端、数据库及应用服务器和客户端；
所述测距定位装置由竖直导轨、滑块、GNSS天线、超声波测距仪组成；所述测距定位装置安装在摊铺机平衡梁的前后两端或直接固定在摊铺机的前后部位；
所述滑块滑动连接于所述竖直导轨，所述滑块上设有用于锁紧所述滑块的手柄，所述滑块上还通过安装支架固定有所述超声波测距仪，GNSS天线安装于竖直导轨的顶部，GNSS天线用于实时采集当前时刻t、摊铺机行进的瞬时速度vt及平面定位坐标(xt,yt)；位于摊铺机前端的超声波测距仪用于采集超声波测距仪至未摊铺表面的垂直距离d1，位于摊铺机后端的超声波测距仪用于采集超声波测距仪至摊铺表面的垂直距离d2；
所述集成控制器用于实时获取超声波测距仪采集的垂直距离数据d1、d2，显示在集成控制器的屏幕上，并通过网线传输到机载分析终端；
所述机载分析终端采用摊铺机电源供电，包括内置GNSS接收机、计算模块和数据无线传输模块：GNSS天线实时采集的数据通过馈线实时传输至所述内置GNSS接收机；计算模块通过计算得到摊铺前后同一位置的垂直距离差，确定该位置处的摊铺厚度及平面坐标，同时将计算结果保存，并通过网线实时传输到集成控制器，显示在控制器屏幕上；数据无线传输模块负责接收计算模块的处理结果并通过网络发送到远程的数据库及应用服务器中；
所述数据库及应用服务器部署在远程，用于接收、存储从机载分析终端发送过来数据；并根据客户端输入的摊铺厚度控制标准，判断当前所测量的摊铺厚度值是否符合控制标准，如果不符合，则经网络向客户端发送摊铺厚度不合格的报警信息，实现及时提示以便采取相应措施。


2.根据权利要求1所述一种沥青混合料摊铺厚度实时监测装置，其特征在于，所述测距定位装置安装在公路摊铺机平衡梁的前后两端随公路摊铺机同步行进，应用于公路路面沥青或水稳层摊铺厚度的测定；或直接固定在大坝心墙摊铺机的前后部位，应用于大坝沥青心墙或过渡料松铺厚度的测定。


3.根据权利要求1所述一种沥青混合料摊铺厚度实时监测装置，其特征在于，所述计算模块通过d1、d2和当前时刻t、摊铺机行进的瞬时速度vt及平面定位坐标(xt,yt)计算得到摊铺前后同一位置的垂直距离差；计算模块的处理结果包括摊铺机行进距离内测距定位装置每次计算的厚度值Δd及其测量点平面坐标(x,y)，测量范围内的修正摊铺厚度及其相应位置的平面坐标


4.根据权利要求1所述一种沥青混合料摊铺厚度实时监测装置，其特征在于，所述客户端使用网页登录，在浏览器地址栏中键入网址即可进入系统登录界面，输入用户名和密码登录；在监控开始前，操作人员通过指定网页端设定当前工作面属性、摊铺结构层、摊铺厚度控制标准等，并将这些信息通过网络存入数据库中，供后续应用；在监控过程中，客户端实时显示测量位置处的摊铺厚度，并可查询和输出摊铺质量监测结果图；此外，客户端还接收来自数据库及应用服务器发送的摊铺厚度不合格的报警信息，提示各方管理人员采取相应措施进行调整。


5.根据权利要求1所述一种沥青混合料摊铺厚度实时监测装置，其特征在于，计算模块通过计算得到摊铺前后同一位置的垂直距离差，并确定该位置处的摊铺厚度及平面坐标，具体步骤如下：
(1)摊铺机开机启动运行，布设于摊铺机前后部位的测距定位装置上的超声波测距仪以固定的采样频率f或按时间间隔分别采集超声波测距仪至未摊铺表面的垂直距离d1和超声波测距仪至已摊铺表面的垂直距离d2，并将数据经由集成控制器发送给机载分析终端；GNSS天线以固定的采样频率f′或按时间间隔采集当前时刻t、摊铺机行进的瞬时速度vt及平面定位坐标(xt,yt)，并通过馈线实时传输至机载分析终端；机载分析终端实时计算摊铺机行进距离lkT...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东海，张翼飞，刘强，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12