一种基于压实质量评价的补碾路径规划系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于压实质量评价的补碾路径规划系统，包括：中心服务器、客户端、车载控制器、人机交互界面装置、感知模块及无线传输模块；感知模块包括检知碾压机的位置的RTK

【技术实现步骤摘要】
一种基于压实质量评价的补碾路径规划系统


[0001]本技术涉及土石坝碾压施工领域，特别涉及一种基于压实质量评价的补碾路径规划系统。

技术介绍

[0002]目前，在土石坝施工过程中，压实度是衡量施工质量的重要标准。土石坝的压实过程主要是通过人工驾驶振动碾压机在摊铺好的坝料上以一定施工参数进行碾压来实现。在土石坝碾压施工过程中，首先通过现场的碾压实验来确定碾压参数(如：铺料厚度，碾压遍数，行车速度和碾轮激振力等)，然后通过施工管理人员与碾压机驾驶员的配合来对指定碾压面进行施工作业。碾压后需要对碾压面进行检知，对不合格的碾压面进行补碾。通常由人工进行检知并对不合格的碾压面进行补碾，这种检知及补碾方法存在如下缺点：碾压效率低、补碾区域判断不精准、碾压机行车方式不规范、机械利用率低等。

技术实现思路

[0003]本技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种准确判断补碾区域、提高碾压效率的基于压实质量评价的补碾路径规划系统。
[0004]本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种基于压实质量评价的补碾路径规划系统，包括：用于根据压实质量信息规划补碾路径的中心服务器，用于远程输入作业信息的客户端，用于控制碾压机执行机构工作的车载控制器，用于现场与所述车载控制器人机交互的人机交互界面装置，用于检知碾压机作业状况的感知模块，用于所述中心服务器和所述车载控制器间通信的无线传输模块；所述感知模块包括用于检知碾压机位置的RTK-GPS及用于检知碾轮加速度的加速度传感器；所述车载控制器，其接收来自所述感知模块的检知信号，处理后发送至所述中心服务器和所述人机交互界面装置；其接收来自所述中心服务器和所述人机交互界面装置的作业信号，处理后输出控制信号至碾压机执行机构；所述中心服务器，其接收来自所述车载控制器和所述客户端的信号，处理后生成补碾路径数据；其将补碾路径数据，发送至所述车载控制器，并通过所述车载控制器发送至所述人机交互界面。
[0005]进一步地，所述车载控制器包括工控机，所述工控机分别与所述人机交互界面装置、所述感知模块、所述无线传输模块以及碾压机的执行机构电连接。
[0006]进一步地，所述无线传输模块包括数据传输电台及天线。
[0007]进一步地，所述RTK-GPS位于碾压机的顶部中心。
[0008]本技术具有的优点和积极效果是：通过设置中心服务器和远程客户端与现场的碾压机上的车载控制器进行通信，可以实时获取碾压机的作业状况信息，包括碾压机的运行轨迹、激振力、碾轮的加速度等，实现对碾压机实时作业数据的采集；中心服务器通过内设神经网络模型，由各车载控制器的输入数据来预测仓面各点的压实度，从而分析出压实质量不良需要补碾的区域；中心服务器可基于客户端输入的作业信息和最短路径原则，
采用最短路径算法等智能算法统一规划补碾路径，并将补碾路径数据发送给相应碾压机的车载控制器，减少了人工检知压实的工作量；也避免人工分散判断补碾区域及各自进行补碾作业所造成机械利用率不均衡、补碾效率低的问题。本技术的基于压实质量评价的补碾路径规划系统，提高了补碾效率，从而提高了施工效率。而且设置人机交互界面装置，便于现场作业人员实时了解碾压机作业状况，可以及时接收来自中心服务器的作业信息，可以更方便地作业。
附图说明
[0009]图1是本技术的一种基于压实质量评价的补碾路径规划系统结构框图。
[0010]图2是本技术的一种基于压实质量评价的补碾路径规划方法工作流程图。
具体实施方式
[0011]为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
[0012]请参见图1至图2，一种基于压实质量评价的补碾路径规划系统，包括：用于根据压实质量信息规划补碾路径的中心服务器，用于远程输入作业信息的客户端，用于控制碾压机执行机构工作的车载控制器，用于现场与所述车载控制器人机交互的人机交互界面装置，用于检知碾压机作业状况的感知模块，用于所述中心服务器和所述车载控制器间通信的无线传输模块；所述感知模块包括用于检知碾压机位置的RTK-GPS及用于检知碾轮加速度的加速度传感器；所述车载控制器，其接收来自所述感知模块的检知信号，处理后发送至所述中心服务器和所述人机交互界面装置；其接收来自所述中心服务器和所述人机交互界面装置的作业信号，处理后输出控制信号至碾压机执行机构；所述中心服务器，其内设输入为碾压机作业状况、输出为压实度的神经网络模型，其接收来自所述车载控制器和所述客户端的信号，处理后生成补碾路径数据；其将补碾路径数据，发送至所述车载控制器，并通过所述车载控制器发送至所述人机交互界面。
[0013]所述车载控制器可将处理后的检知信号以及来自所述中心服务器的作业信号均发送至所述人机交互界面装置进行显示，这样，所述人机交互界面装置可实时显示碾压机作业状况及中心服务器发送的补碾路径及其他指令，现场作业人员可通过在所述人机交互界面装置输入操作指令等作业信号，通过车载控制器控制碾压机执行机构的工作。
[0014]车载控制器，其接收来自感知模块的检知信号以及来自人机交互界面装置的输入信号，其处理后生成碾压机的位置坐标及对应位置坐标的碾轮振动性态数据，其将生成的数据发送至人机交互界面装置进行显示，以及通过无线传输模块发送至中心服务器；
[0015]所述车载控制器、所述人机交互界面装置、所述感知模块、所述无线传输模块可设置在每一台碾压机上。中心服务器可设置在远程指挥中心，客户端可通过网络或其他通信方式与远程指挥中心的中心服务器连接。
[0016]RTK-GPS，中文释义为带载波相位差分功能的GPS，可选用现有技术中带载波相位差分功能的GPS产品。
[0017]中心服务器可以采用现有技术中的服务器。
[0018]客户端，是指安装了与中心服务器相对应的应用程序，能够为用户提供本地服务
的装置，客户端可以为通过有线网络与中心服务器连接的个人计算机，也可以是通过无线网路与中心服务器连接的手机、平板电脑等。
[0019]车载控制器可以采用现有技术中适用的碾压机车载控制器，车载控制器也可以包括现有技术中的工控机，所述工控机可分别与所述人机交互界面装置、所述感知模块、所述无线传输模块以及碾压机的执行机构电连接。
[0020]通过设置中心服务器和远程客户端与现场的碾压机上的车载控制器进行通信，中心服务器可以实时获取碾压机的作业状况信息，包括碾压机的运行轨迹、激振力、碾轮的加速度等，实现对碾压机实时作业状况数据的采集；中心服务器通过接收来自各碾压机的车载控制器的实时作业数据来预测仓面各点的压实度，从而分析出压实质量不良需要补碾的区域；基于客户端输入的作业信息，基于最短路径原则，统一规划补碾路径，并将补碾路径数据发送给相应碾压机的车载控制器。
[0021]碾轮振动性态特征即碾轮振动加速度时域和频域特征，通过碾压试验发现，碾轮振动性态的变化与压实度的变化存在一定规律。碾轮振动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于压实质量评价的补碾路径规划系统，其特征在于，包括：用于根据压实质量信息规划补碾路径的中心服务器，用于远程输入作业信息的客户端，用于控制碾压机执行机构工作的车载控制器，用于现场与所述车载控制器人机交互的人机交互界面装置，用于检知碾压机作业状况的感知模块，用于所述中心服务器和所述车载控制器间通信的无线传输模块；所述感知模块包括用于检知碾压机位置的RTK-GPS及用于检知碾轮加速度的加速度传感器；所述车载控制器，其接收来自所述感知模块的检知信号，处理后发送至所述中心服务器和所述人机交互界面装置；其接收来自所述中心服务器和所述人机交互界面装置的作业信号，处理后输出控制信号至碾压机执行机构；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓玲，王佳俊，佟大威，吴斌平，余佳，崔博，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：新型
国别省市：