一种路面压实遍数智能在线实时检测方法技术

本发明专利技术公开了一种路面压实遍数智能在线实时检测方法，涉及路面施工质量管理技术领域，先在施工现场搭建完成单基站RTK，并部署路面压实数据在线采集与传输系统；路面压实数据在线采集与传输系统对收集到的所述压路机GPS定位数据进行实时解码，得到压路机的实时经度、纬度信息；对所述压路机的实时经度、纬度信息进行路面压实遍数算法的处理得出路面各区域的碾压遍数；根据所述路面各区域的碾压遍数调整压路机的运行轨迹。本发明专利技术经过压路机的经纬度信息转换到施工坐标系中，然后对施工坐标系中的数据进行处理得到路面各区域的碾压遍数，并根据压路机的行程轨迹判断出路面的压实质量。质量。质量。

【技术实现步骤摘要】
一种路面压实遍数智能在线实时检测方法


[0001]本专利技术涉及路面施工质量管理
，具体涉及一种路面压实遍数智能在线实时检测方法。

技术介绍

[0002]压实环节作为路面施工过程的关键工序，其碾压遍数严重影响路面压实度，并直接决定了施工质量。常规公路施工过程中，主要由施工现场的监理和施工人员根据经验主观判断压实遍数以达到控制压实质量的目的，但人为因素极易造成施工管理上的疏忽，使得路面产生过压、欠压、漏压等现象，难以保证路面施工质量，导致后期养护成本极高。而随着路面压实过程数字化、信息化的不断发展，通过互联网远程监控系统“过程控制”压实质量的模式使业主和施工方及时掌握路面施工情况，达到“主动控制”路面施工质量的目的。因此，为实现对路面压实质量的过程控制，应通过压实质量智能监控系统实时监控路面压实遍数。
[0003]在文献《Ring G，Yan S，Liming Z，et al.Compaction Process Control of Asphalt Pavement[J].Advances in Civil Engineering Materials,2018，7(2)：184
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95》所记载的技术方案中针对热沥青路面的压实过程，使用GPS获得每个压路机的路径，通过控制压路机的以实现高质量的压实，同时引入路面压实过程监控系统收集压实质量信息，当出现不当操作时，将报警信息发送给压路机操作员、承包商和管理人员。在文献《Zhu，Xingyi，Bai，et al.Assessment of compaction quality of multi
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layer pavement structure based on intelligent compaction technology[J].Construction&Building Materials,2018》中使用IC技术进行路面压实质量的过程控制，重点研究了压路机遍数和压实质量之间的关系，并将压实遍数可视化，提高了视觉效果和可控性。在文献《李洋洋，黄声享，张文.基于测量机器人的碾压质量监控系统数据处理与应用[J].测绘工程,2017，26(05)：67
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70》中所记载的技术方案基于北斗卫星导航系统和地理信息系统，对碾压施工质量实时监控技术进行了研究，并通过对碾压轨迹和遍数的可视化，能及时、准确发现施工过程中漏压、欠压与过压的现象，有效控制了碾压施工质量。
[0004]上述现有的研究针对路面压实过程，采用GPS技术实时对压路机进行定位，并根据相关数字化方法完成了路面压实遍数的实时计算，进一步实现了路面压实遍数的可视化，为路面压实质量智能监控提供了可行的方案。但现有路面智能压实系统中路面压实遍数数字化算法的参考坐标系为高斯
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克吕格投影坐标，导致压实过程中系统压路机的运动方向随着实际公路的朝向不断变化，而以压路机驾驶员为参考，压路机的碾压方向始终沿着公路方向向前，系统中压路机的前进方向也应固定指向纵向。因此现有压实遍数实时监控方法严重影响了智能监控系统人机交互功能的直观性、快速性，进一步影响驾驶员对路面压实遍数的判断，以至影响路面压实质量。

技术实现思路

[0005]针对上述存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种路面压实遍数智能在线实时检测方法，可有效解决现有压实遍数实时监控方法影响智能监控系统人机交互功能的直观性、快速性，进一步影响驾驶员对路面压实遍数的判断，以至影响路面压实质量的问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现。
[0007]一种路面压实遍数智能在线实时检测方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1，首先在施工现场搭建完成单基站RTK，并部署路面压实数据在线采集与传输系统；
[0009]步骤2，所述路面压实数据在线采集与传输系统系统将实时收集所述单基站RTK采集到的压路机GPS定位数据，该压路机GPS定位数据的通信协议为NMEA
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0183标准数据格式；
[0010]步骤3，所述路面压实数据在线采集与传输系统系统对收集到的所述压路机GPS定位数据进行实时解码，得到压路机的实时经度、纬度信息；
[0011]步骤4，对所述压路机的实时经度、纬度信息进行路面压实遍数算法的处理得出路面各区域的碾压遍数；根据所述路面各区域的碾压遍数判断出路面的压实质量。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0013]本专利技术采用高精度定位RTK实时采集路面压实过程中压路机的位置信息，接着通过在线采集与传输系统系统对收集到的所述压路机GPS定位数据进行实时解码，得到压路机的实时经度、纬度信息，基于高斯
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克吕格投影，结合平面坐标转换方法，通过建立施工区域坐标系，使路面压实过程中压路机的定位信息为施工坐标系内的横纵坐标。并进一步根据压实遍数算法完成路面压实遍数的实时计算，以使得压实过程中智能监控系统实时展示的压路机碾压方向相对于驾驶员始终不变，拟为路面压实遍数实时监控提供更为方便、快速的方法，方便驾驶员快速对路面压实遍数进行判断，从而保证了路面的压实质量。
附图说明
[0014]下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。
[0015]图1是本专利技术实施例提供的路面压实遍数在线监控方法流程设计图；
[0016]图2是本专利技术实施例提供的基于基于平面坐标转换的施工坐标系建立流程示意图；
[0017]图3是本专利技术实施例中提到的高斯
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克吕格投影原理图；
[0018]图4是本专利技术实施例中的西安80平面坐标系和施工坐标系转化原理图；
[0019]图5是本专利技术实施例中压路机在施工坐标系纵向碾压过程示意图；
[0020]图6是本专利技术实施例中压路机在施工坐标系横向偏移过程示意图；
[0021]图7是本专利技术实施例中路面压实遍数计算程序设计图；
[0022]图8是本专利技术实施例中的压路机在路面上的单趟压实轨迹可视化示意图；
[0023]图9是压路机基于图8中单趟压实轨迹表征出的相邻两车道路面压实遍数可视化示意图；
[0024]图10是本专利技术实施例中的施工坐标系中利用栅格法展现的路面压实遍数可视化示意图；
[0025]图11是图10中路面压实遍数可视化示意图去除栅格后的效果图。
具体实施方式
[0026]下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。
[0027]参考图1，本专利技术提供的一种路面压实遍数智能在线实时检测方法，包括以下步骤：
[0028]步骤1，首先在施工现场搭建完成单基站RTK，并部署路面压实数据在线采集与传输系统。
[0029]步骤2，所述路面压实数据在线采集与传输系统将实时接收来自所述单基站RTK数据，采集相应位置的压路机G本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种路面压实遍数智能在线实时检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，首先在施工现场搭建完成单基站RTK，并部署路面压实数据在线采集与传输系统；步骤2，所述路面压实数据在线采集与传输系统将实时接收来自所述单基站RTK数据，采集相应位置的压路机GPS定位数据，该压路机GPS定位数据的通信协议为NMEA
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0183标准数据格式；步骤3，所述路面压实数据在线采集与传输系统系统对收集到的所述压路机GPS定位数据进行实时解码，得到压路机的实时经度、纬度信息；步骤4,对所述压路机的实时经度、纬度信息进行路面压实遍数算法的处理得出路面各区域的碾压遍数；根据所述路面各区域的碾压遍数判断出路面的压实质量。2.根据权利要求1所述的一种路面压实遍数智能在线实时检测方法，其特征在于，步骤4中，所述对所述压路机的实时经度、纬度信息进行路面压实遍数算法的处理得出路面各区域的碾压遍数，包括：4.1，采用高斯
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克吕格投影法将所述压路机的经度、纬度信息投影到西安80平面坐标系中，得到西安80平面坐标系中的坐标；4.2，采用平面坐标转换法将所述西安80平面坐标系中的坐标转换到施工坐标系中，得到施工坐标系中的坐标；4.3，利用所述施工坐标系中的坐标计算出路面各区域的碾压遍数。3.根据权利要求2所述的一种路面压实遍数智能在线实时检测方法，其特征在于，步骤4.1中，所述采用高斯
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克吕格投影法将所述压路机的经度、纬度信息投影到西安80平面坐标系中，得到西安80平面坐标系中的坐标，包括：高斯
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克吕格投影按六度带的正算公式如下所示；克吕格投影按六度带的正算公式如下所示；X0＝111134.8611B
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sinBcosB(32005.7799+133.9238sin
2 B++0.6973sin
4 B+0.0039sin
6 B)其中：x,y分别为西安80平面坐标系的横纵坐标，X0为赤道至该点的子午线弧长，B为以
度为单位的纬度，N为西圈曲率半径，L为定位点经度，L0为定位点中央经线，l为大地经度与投影带中央子午线经度差，ρ为极坐标系中的极经，a为参考椭球的长轴半径，e为地球第一偏心率，e'为地球椭球第二偏心率。将所述压路机的实时经度、纬度信息代入上式，即可转化为以西安80坐标系为参考系的(x，y)坐标点。4.根据权利要求3所述的一种路面压实遍数智能在线实时检测方法，其特征在于，步骤4.2中，所述采用平面坐标转换法将所述西安80平面坐标系中的坐标转换到施工坐标系中，得到施工坐标系中的坐标，包括：先在西安80坐标系内定义路面压实施工平面坐标系：以起始压路机钢轮与地面切线的左侧位置为基准点，以压路机前进的方向设为施工平面坐标系的纵向，将与压路机纵向方向垂直的方向设为施工平面坐标系的横向；其中西安80平面坐标系用xo1y表示，并将其记为坐标系1，其中O1为西安80坐标系坐标系统的原点；施工坐标系用xo2y表示，并将其记为坐标系2，其中O2为施工坐标系坐标...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴成彬，张泽宇，次旦多杰，惠记庄，张军，耿麒，来港，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：