[发明专利]一种土石方工程填料施工质量管控系统及分析方法

权利要求书

1.一种土石方工程填料施工质量管控系统，其特征在于，包括碾压机、设置在碾压机上的GNSS天线、摄像头、加速度传感器、温度传感器、主控单元以及导航终端和管控平台；所述主控单元用于获取GNSS天线、摄像头、加速度传感器和温度传感器采集的信息，进行信息融合后传输至管控平台；所述管控平台对接收的信息进行处理分析，更新施工任务，实时发送至主控单元和导航终端，指导施工。

2.根据权利要求1所述的土石方工程填料施工质量管控系统，其特征在于，所述GNSS天线设置有两个，两个GNSS天线分别设置在碾压机的前端，长度方向的两侧，用于获取碾压机的位置信息，并传输给主控单元。

3.根据权利要求1所述的土石方工程填料施工质量管控系统，其特征在于，所述摄像头包括前摄像头和后摄像头，所述前摄像头设置在碾压机行驶方向的前端，用于采集碾压前铺设物料的图像信息，并传输至主控单元；后摄像头设置在碾压机行驶方向的后端，用于采集碾压过程中物料的图像信息，并传输至主控单元。

4.根据权利要求1所述的土石方工程填料施工质量管控系统，其特征在于，所述加速度传感器设置在碾压机振动轮上且不随振动轮转动的位置，用于采集碾压机的振动频率，并传输给主控单元。

5.根据权利要求1所述的土石方工程填料施工质量管控系统，其特征在于，所述温度传感器设置在碾压机的底部，用于采集物料的温度信息，并传输给主控单元。

6.根据权利要求1所述的土石方工程填料施工质量管控系统，其特征在于，所述质量管控系统还包括与主控单元连接的通信模块、存储模块、电源模块；

所述通信模块为集成WiFi蓝牙通信模块或集成4G/5G通信模块，用于获取管控平台下发的施工任务数据，并将主控单元获取的数据上传至管控平台；

所述存储模块用于存储数据；

所述电源模块用于连接车载电源，为主控单元供电。

7.根据权利要求6所述的土石方工程填料施工质量管控系统，其特征在于，所述质量管控系统还包括通信天线，所述通信天线通过通信模块与主控单元连接，所述通信天线为WiFi天线或4G/5G天线。

8.一种土石方工程填料施工的质量分析方法，所述方法基于权利要求1～7任一项所述的土石方工程填料施工质量管控系统实现，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)初次碾压时，利用前摄像头采集碾压前铺设物料的图像信息上传至主控单元，由主控单元上传至管控平台进行图像分析，确定铺设的物料是否合格；

(2)再次碾压时，将前摄像头关闭，主控单元分别收集GNSS天线的定位数据、加速度传感器采集的振动频率和温度传感器采集的温度数据以及后摄像头采集的碾压后物料的图像等信息；

(3)主控单元将采集到的信息融合后上传至管控平台，管控平台进行数据分析；

(4)管控平台中预存储有原始施工任务和施工规划，对主控单元传输来的信息进行分析处理后，将分析结果与预存储的施工任务进行对比，根据对比结果实时调整施工任务，并实时发送至主控单元和导航终端，指导施工。

9.根据权利要求8所述的土石方工程填料施工的质量分析方法，其特征在于，管控平台对前摄像头和后摄像头采集的图像分别依次做如下处理：图像灰度处理、图像二值化处理、图像边缘检测处理、图像边界跟踪处理、粒径尺寸标注、合格率计算。

10.根据权利要求8所述的土石方工程填料施工的质量分析方法，其特征在于，步骤(3)中，管控平台对主控单元传输的信息所做的分析处理具体为：根据GNSS天线的定位数据，解算出碾压轨迹、碾压速度和碾压遍数；根据加速度传感器的振动频率数据，解算出压实度；根据温度传感器采集的温度数据，监测碾压过程中物料的温度；根据物料的图像信息，解算出物料的粒径、密度，并通过工艺要求对比，计算合格率。