[发明专利]一种碾压机工作状态的监控方法及系统

说明书

本发明提供一种碾压机工作状态的监控方法及系统，涉及土石材料填筑碾压技术领域。所述方法包括：获取碾压机在目标时刻的竖向振动加速度信号和振动马达的转动信号；根据所述竖向振动加速度信号和所述转动信号，确定所述碾压机在所述目标时刻的工作状态，其中，所述碾压机的工作状态包括所述碾压机的振动频率以及轮‑土相互作用力。所述系统用于执行上述方法。本发明实施例提供的碾压机工作状态的监控方法及系统，能够实现对碾压机工作状态的监控，这对于保证碾压机的压实质量、提高碾压机的压实效率具有重要意义。

技术领域

本发明涉及土石材料填筑碾压技术领域，具体涉及一种碾压机工作状态的监控方法及系统。

背景技术

土石材料填筑碾压广泛使用于公路路基、铁路路基和土石坝等各种土石方工程建设中。碾压过程中对碾压机工作状态的有效控制可以保障压实质量，提高压实效率。然而，目前对碾压机工作状态的监控研究、尤其是对碾压机工作状态的实时监控研究较少，这导致目前碾压机碾压施工过程中压实质量以及压实效率较低的问题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明实施例提供一种碾压机工作状态的监控方法及系统，能够至少部分地解决现有技术中存在的问题。

一方面，本发明提出一种碾压机工作状态的监控方法，包括：获取碾压机在目标时刻的竖向振动加速度信号和振动马达的转动信号；根据所述竖向振动加速度信号和所述转动信号，确定所述碾压机在所述目标时刻的工作状态，其中，所述碾压机的工作状态包括所述碾压机的振动频率以及轮-土相互作用力。

可选的，所述振动马达的转动信号包括转动周期；根据以下振动频率计算公式计算所述碾压机的振动频率：

其中，

f表示碾压机的振动频率；

T表示振动马达的转动周期。

可选的，所述碾压机在目标时刻的竖向振动加速度信号包括碾压机振动轮的竖向振动加速度信号以及碾压机上机架的竖向振动加速度信号。

可选的，根据以下轮-土相互作用力计算公式计算所述碾压机的轮-土相互作用力：

其中，

F_s表示碾压机的轮-土相互作用力；

F_e表示激振力，F_e＝m₀e₀(2πf)²，m₀为偏心块质量，e₀为偏心距，f为碾压机的振动频率；

ω为转速，ω＝2πf，f为碾压机的振动频率；

t为时间；

为振动轮的位移与激振力之间的相位差；

m_d表示振动轮的质量；

m_f表示上机架的质量；

g为重力加速度；

表示振动轮的竖向振动加速度；

表示上机架的竖向振动加速度。

可选的，所述方法还包括：获取所述碾压机在目标时刻的位置信息；构建所述碾压机的位置信息与所述碾压机的工作状态之间的对应关系。

可选的，所述方法还包括：展示所述碾压机的位置信息与所述碾压机的工作状态之间的对应关系。

可选的，所述方法还包括：根据所述碾压机的工作状态和/或土石材料的压实状况，调整所述振动马达的转速，以使所述碾压机的振动频率达到设计频率。