[发明专利]基于智能感知集料的沥青混合料压实质量评价系统及方法

说明书

本发明提供一种基于智能感知集料的沥青混合料压实质量评价系统及方法，属于沥青混合料性能检测技术领域，智能感知集料模块采集沥青混合料压实过程中三维空间坐标系内各个坐标方向上的加速度和姿态角；计算模块根据加速度和姿态角数据，计算空间加速度和空间姿态角；判断模块判断空间加速度和空间姿态角在一定的压实次数内是否达到稳定状态；若达到，则沥青混合料的压实质量达到最优，否则，未达到最优。本发明以智能感知集料替代传统集料，对沥青混合料中集料的姿态数据实时采集，根据采集的姿态数据计算智能感知集料的空间加速度和空间姿态角，建立了压实质量评价标准，能够准确评价沥青混合料的压实质量，为沥青路面压实质量评估提供了新手段。

技术领域

本发明涉及沥青混合料性能检测技术领域，具体涉及一种基于智能感知 集料的沥青混合料压实质量评价系统及方法。

背景技术

集料在沥青混合料中的质量占比超过90％。集料在沥青混合料内部的嵌 挤状态与沥青混合料的压实质量密切相关，压实质量越高，集料之间就越容 易形成嵌挤，沥青混合料的高温稳定性也就越好。

目前对于集料压实质量的检测，主要采用计算机数值模拟、图像处理、 标记集料追踪或CT无损扫描等手段来获取集料的形态特征及其在沥青混合料 压实中的分布规律，并取得了一些前瞻性成果。但这些手段成本高，设备便 携性较差，原始数据的获取及处理过程较为繁杂，也无法对数据进行实时采 集与同步处理，难以在现场工程中进行推广应用。

此外，当前比较先进的智能压实技术主要是通过自身携带的检测装置对 沥青路面压实状态和机械运行情况进行判断，从而对机械的压实性能参数等 进行适当调整，以保证压实度能够达到所需的标准。但这种压实技术却不能 对集料的接触行为及嵌挤状态等沥青路面内部的状况进行感知与分析，容易 出现表面压实质量合格但内部却又松散的情况，从而造成病害隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于智能感知集料的沥青混合料压实质量评 价系统及方法，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种基于智能感知集料的沥青混合料压实质量评 价系统，包括：

智能感知集料模块，用于采集沥青混合料压实过程中智能感知集料模块 自身的三维空间坐标系内各个坐标方向上的加速度和姿态角，并发送给计算 模块；

计算模块，用于根据智能感知集料的三维空间坐标系内各个坐标方向上 的加速度和姿态角，分别计算空间加速度和空间姿态角；

判断模块，用于判断计算的所述空间加速度和空间姿态角在一定的压实 次数内是否达到稳定状态；若达到稳定状态，则沥青混合料的压实质量达到 最优，若未达到稳定状态，则沥青混合料的压实质量未达到最优。

优选的，所述智能感知集料模块包括外部封装层和内部集成模块；所述 内部集成模块包括姿态传感器和无线传输模块的信号发射端；所述姿态传感 器用于采集加速度和姿态角，所述无线传输模块的信号发射端将所述加速度 和姿态角传输给所述计算模块。

优选的，所述系统还包括：显示模块，用于显示采集的沥青混合料压实 过程中智能感知集料自身的三维空间坐标系内各个坐标方向上的加速度和姿 态角，以及计算的空间加速度和空间姿态角。

优选的，所述计算模块连接无线传输模块的信号接收端，无线传输模块 的信号接收端接收所述无线传输模块的信号发射端发送的所述智能感知集料 模块的加速度和姿态角。

优选的，所述系统还包括：第一电源模块，用于为所述计算模块、所述 判断模块、所述显示模块和所述信号接收端供电。

优选的，所述智能感知集料模块还包括：第二电源模块，用于为所述姿 态传感器和所述信号发射端供电；电源控制模块，用于通过上位机软件和网 络继电器远程控制第二电源模块的通电与断电。