[发明专利]一种基于组合导航技术的隧道内路面施工管理方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于组合导航技术的隧道内路面施工管理方法及系统。其技术要点是：在路面施工过程中，工作单元上的工作模式RFID应答器监测隧道洞口上的工作模式RFID阅读器的信号，根据监测结果切换工作模式；若工作单元上的工作模式RFID应答器读取到隧道洞口上的工作模式RFID阅读器的信号，则切换成隧道内工作模式；若工作单元上的工作模式RFID应答器未读取到隧道洞口上的工作模式RFID阅读器的信号，则切换成隧道外工作模式，本发明能够克服现有沥青路面施工监控技术所用GNSS在隧道内失准失效的问题，为全过程沥青路面施工质量监控提供可行性，利用RFID技术识别洞内洞外环境从而切换定位场景，隧道洞内外施工车辆定位监控的无缝衔接，精度高，方便使用。

技术领域

本发明涉及道路隧道路面施工管理领域，更具体的说是涉及一种基于组合导航技术的隧道内路面施工管理方法及系统。

背景技术

沥青混凝土在路面施工现场过程中主要需要三个步骤，步骤一：采用运输车的运料作业，步骤二：采用摊铺机的摊铺作业，步骤三：采用压路机的碾压作业。在一定的温度和振动条件下的摊铺速度、碾压速度、碾压遍数是保证路面平整度和压实度的重要监控指标，也是建设单位和监理单位监督施工质量的重要依据。此外，混合料的生产批次与施工位置的关联也是工程缺陷期管理中的重要追溯对象，而这些需要可靠的定位技术予以数据采集支持。

目前的路面施工管理系统往往采用全球导航卫星系统(GNSS)进行定位，但在隧道内的复杂环境下，GNSS或其他的单一定位手段都易出现信号较弱甚至无信号的情况，造成的位置偏差将影响监控指标的统计，甚至直接丢失监控对象，从而无法全面监测沥青路面的施工情况。为实现路面施工全过程监控，考虑到隧道施工的复杂性和重要性，迫切需要一种能适用于隧道内的定位技术和监控系统。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高效可靠的隧道内的路面施工定位技术和监控系统。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种基于组合导航技术的隧道内路面施工管理方法，包括：在路面施工过程中，工作单元上的工作模式RFID应答器监测隧道洞口上的工作模式RFID阅读器的信号，根据监测结果切换工作模式；

若工作单元上的工作模式RFID应答器读取到隧道洞口上的工作模式RFID阅读器的信号，则切换成隧道内工作模式；

进入隧道内工作模式时，关闭GNSS标签，开启UWB标签，采用UWB/SINS组合导航滤波算法估算目标位置和运动状态；

若工作单元上的工作模式RFID应答器未读取到隧道洞口上的工作模式RFID阅读器的信号，则切换成隧道外工作模式；

进入隧道外工作模式时，关闭UWB标签，开启GNSS标签，采用GNSS定位估算目标位置和运动状态。

作为本发明的进一步改进，运输车卸料处的运料追踪RFID应答器与摊铺机收料处的运料追踪RFID阅读器连接，记录沥青运输批次与摊铺位置。

作为本发明的进一步改进，摊铺机和压路机上的温度采集单元实时采集温度数据，并发送到温度数据处理单元，温度数据处理单元依据车底-铺面温度传播模型，计算铺面温度。

作为本发明的进一步改进，将摊铺位置与铺面温度进行对应匹配。

作为本发明的进一步改进，振动传感器采集摊铺机和压路机的振动状态数据，振动状态数据包括夯锤频率、振捣器频率、压路机振频、压路机振幅。

作为本发明的进一步改进，将摊铺位置与振动状态数据进行对应匹配。

作为本发明的进一步改进，报警数据处理单元读取工作单元位置与工作模式、铺面温度数据、振动状态数据，依据报警响应规则，输出监控参数的报警结果；报警反馈模块接收监控参数的报警结果后采用液晶显示单元和蜂鸣器进行展示。