[发明专利]路面摊铺厚度和熨平振动频率的实时监测装置

摘要

本发明属于道路施工质量控制领域，为提供一种可实现公路路面摊铺厚度和熨平振动频率自动、高精度、实时监测的装置，既可实现路面摊铺质量的实时测量，又能将测量信息远程发送至数据库可供后续质量评估应用，确保摊铺质量满足设计要求，对不达标情况进行实时报警，并形成统计图表，作为相关部门进行摊铺质量管理的依据。为此，本发明采取的技术方案是，路面摊铺厚度和熨平振动频率的实时监测装置，包括：摊铺厚度与熨平振动测量装置、GPS实时定位装置、集成控制器、数据无线发送装置(DTU)；摊铺厚度与熨平振动测量装置包括钢制支架、倾斜活动梁、胶轮、加速度传感器、2个倾角传感器。本发明主要应用于道路施工质量控制。

主权项

一种路面摊铺厚度和熨平振动频率的实时监测装置，其特征是，包括：摊铺厚度与熨平振动测量装置、GPS实时定位装置、集成控制器、数据无线发送装置(DTU)；摊铺厚度与熨平振动测量装置包括钢制支架、倾斜活动梁、胶轮、加速度传感器、2个倾角传感器，钢制支架一端与倾斜活动梁铰连接，另一端垂直固定在摊铺机熨平板上，倾斜活动梁末端连接胶轮与路基面接触，使该测量装置随摊铺机一起行进；加速度传感器安装在钢制支架上，实时采集熨平板的振动状态通过数据线发送至集成控制器的数据控制器中；倾角传感器1安装在钢制支架上，按足够小的时间间隔连续采集熨平板与水平面的夹角α，并将所测角度实时发送至数据控制器；倾角传感器2安装在倾斜活动梁上，按足够小的时间间隔连续采集倾斜活动梁与水平面的夹角β，并将所测角度实时发送至数据控制器；GPS实时定位装置由GPS接收机和GPS基准站构成，GPS接收机安装在摊铺机上，用以确定摊铺机的平面位置坐标(x,y)，并将当前测量时间及相应的位置坐标连续地发送至数据控制器；GPS基准站将RTK(Real‑time Kinematic)实时动态差分信号无线发送至GPS接收机，以提高GPS定位精度；集成控制器中的数据控制器实时接收倾角和加速度数据，并分别计算每台摊铺厚度和熨平振动装置所测的摊铺厚度h，计算公式如下：H1＝L1×cos(90°‑α‑β)h＝H1+R‑L2式中，h为摊铺厚度；L1，L2根据钢制支架和倾斜活动梁加工尺寸确定；R为胶轮半径；α，β为两倾角传感器所测的倾角，即与水平面之间夹角；数据控制器按一定时间间隔在获取到一定数量的熨平振动的加速度值后，进行频谱分析识别得到熨平振动频率f；数据控制器接收GPS实时定位模块的当前测量时间及其相对应的摊铺机位置坐标，并将每台摊铺厚度与熨平振动测量装置的ID号，以及每台测量装置所对应的厚度值h和熨平振动频率值f一并通过端口传输给数据无线发送装置向外发送。