本發(fā)明涉及一種碾壓施工輔助與操作指引方法及裝置，特別是一種土石方填筑工程中的碾壓施工輔助與操作指引方法及裝置。

背景技術(shù)：

碾壓是土石方填筑工程的最常見工藝，其原理為利用振動碾壓機(jī)在攤鋪的松軟土石料上進(jìn)行來回多次碾壓，達(dá)到壓實的目的。對碾壓過程質(zhì)量監(jiān)控的主要指標(biāo)是碾壓速度、碾壓遍數(shù)、振動狀態(tài)及激振力等指標(biāo)；為了實現(xiàn)這些施工工藝指標(biāo)的實時監(jiān)控，保證施工質(zhì)量，近年來，廣泛采用基于gnss高精度定位、振動信號采集分析技術(shù)為核心的碾壓監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)碾壓施工過程的遠(yuǎn)程監(jiān)控。但是，現(xiàn)有的碾壓監(jiān)控系統(tǒng)僅起到遠(yuǎn)程監(jiān)控的作用，在現(xiàn)場碾壓施工時還是存在著施工效率較低的問題，特別是夜間的施工效率較低；且容易出現(xiàn)過碾、漏碾或錯碾的質(zhì)量問題，導(dǎo)致碾壓施工質(zhì)量較差。因此，現(xiàn)有的碾壓施工中存在著現(xiàn)場施工效率較低和碾壓施工質(zhì)量較差的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種碾壓施工輔助與操作指引方法及裝置。本發(fā)明不僅能夠在碾壓施工中提高現(xiàn)場施工效率，還具有碾壓施工質(zhì)量好的優(yōu)點。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種碾壓施工輔助與操作指引方法，包括以下步驟，

a、在碾壓車上設(shè)置gnss信息采集模塊和振動信息采集模塊，采用固定的采集頻率分別對碾壓車的定位數(shù)據(jù)和振動數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)采集；

b、對采集到的碾壓車的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到碾壓車的運行軌跡；

c、對采集到的碾壓車的振動數(shù)據(jù)進(jìn)行fft分析，得到振動頻率特征及幅度特征，并結(jié)合碾壓車的標(biāo)稱振動特性，分析并得到碾壓車的振動狀態(tài)；

d、將碾壓車的鋼輪(鋼輪)寬度與碾壓車的運行軌跡、碾壓車的振動狀態(tài)結(jié)合，得到不同狀態(tài)下的碾壓區(qū)域，分析碾壓遍數(shù)并計算碾壓遍數(shù)的達(dá)標(biāo)率；

e、采用工業(yè)智能平板將碾壓遍數(shù)不夠、達(dá)標(biāo)和超標(biāo)的區(qū)域進(jìn)行分區(qū)可視化展示，并實時顯示碾壓車狀態(tài)，規(guī)劃并繪制路徑圖來指導(dǎo)碾壓車司機(jī)進(jìn)行碾壓施工。

前述的一種碾壓施工輔助與操作指引方法中，所述步驟c中的標(biāo)稱振動特性為碾壓車的出廠指標(biāo)及現(xiàn)場驗證獲得。

依據(jù)前述的一種碾壓施工輔助與操作指引方法所構(gòu)建的裝置，包括位于碾壓車駕駛室內(nèi)的工業(yè)智能平板，工業(yè)智能平板上通過網(wǎng)線連接有網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊、gnss信息采集模塊和振動信息采集模塊；所述gnss信息采集模塊包括主機(jī)和gnss差分定位傳感器，所述振動信息采集模塊包括采集器和振動傳感器。

前述的裝置中，所述gnss差分定位傳感器為天線，gnss差分定位傳感器連接在碾壓車鋼輪前方橫梁的正中部。

前述的裝置中，所述振動傳感器連接在碾壓車鋼輪側(cè)邊中心處。

前述的裝置中，所述碾壓車駕駛室內(nèi)還設(shè)置有防護(hù)箱，所述主機(jī)、采集器和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊均位于防護(hù)箱內(nèi)。

前述的裝置中，所述工業(yè)智能平板包括依次連接的信號采集模塊、實時分析模塊和操作指引模塊；所述信號采集模塊通過rs232串口與gnss信息采集模塊連接，信號采集模塊還通過usb口與振動信息采集模塊連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明設(shè)計了一種碾壓施工輔助與操作指引方法及裝置，通過設(shè)置gnss信息采集模塊來采集碾壓車的定位數(shù)據(jù)，同時通過振動信息采集模塊5來采集碾壓車的振動數(shù)據(jù)；通過分析碾壓車的定位數(shù)據(jù)獲得碾壓車的運行軌跡；通過對碾壓車的振動數(shù)據(jù)進(jìn)行fft分析，然后結(jié)合碾壓車的標(biāo)稱振動特性，分析并得到碾壓車的振動狀態(tài)；然后結(jié)合上述分析結(jié)果來分析得到不用狀態(tài)的碾壓區(qū)域及碾壓遍數(shù)達(dá)標(biāo)率，最后通過設(shè)置工業(yè)智能平板來將不同碾壓情況的區(qū)域進(jìn)行分區(qū)展示，規(guī)劃并繪制路徑圖來指導(dǎo)碾壓車司機(jī)進(jìn)行碾壓施工；從而提高現(xiàn)場碾壓施工的工作效率，特別是夜間施工的工作效率，提高局部補碾的準(zhǔn)確度，縮短了設(shè)備轉(zhuǎn)移定位時間和無效工作時長，有效避免過碾、漏碾和錯碾等問題，提高了碾壓施工質(zhì)量。本發(fā)明通過將gnss差分定位傳感器連接在碾壓車鋼輪前方橫梁的正中部，能夠提高定位準(zhǔn)確度，通過設(shè)置防護(hù)箱能夠有效的保護(hù)主機(jī)、采集器和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，也方便設(shè)備的集中管理和檢修。因此，本發(fā)明不僅能夠提高現(xiàn)場碾壓施工的工作效率，提高夜間施工的工作效率，還能夠提高局部補碾的準(zhǔn)確度，縮短了設(shè)備轉(zhuǎn)移定位時間和無效工作時長，有效避免過碾、漏碾和錯碾等問題，提高了碾壓施工質(zhì)量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的工作流程圖；

圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是gnss差分定位傳感器連接結(jié)構(gòu)圖；

圖4是振動傳感器連接結(jié)構(gòu)圖。

附圖中的標(biāo)記為：1-碾壓車駕駛室，2-工業(yè)智能平板，3-網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，4-gnss信息采集模塊，5-振動信息采集模塊，6-主機(jī)，7-gnss差分定位傳感器，8-采集器，9-振動傳感器，10-防護(hù)箱，11-信號采集模塊，12-實時分析模塊，13-操作指引模塊。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但并不作為對本發(fā)明限制的依據(jù)。

實施例。一種碾壓施工輔助與操作指引方法，如圖1所示，包括以下步驟：

a、在碾壓車上設(shè)置gnss信息采集模塊4和振動信息采集模塊5，采用固定的采集頻率分別對碾壓車的定位數(shù)據(jù)和振動數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)采集；

b、gnss信息采集模塊4的主機(jī)6對定位數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，將定位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為計算機(jī)可識別的數(shù)據(jù)，然后傳給工業(yè)智能平板2，工業(yè)智能平板2的信號采集模塊11接受主機(jī)6處理后的數(shù)據(jù)，然后通過實時分析模塊12進(jìn)行分析，完成對采集到的碾壓車的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到碾壓車的運行軌跡；

c、振動信息采集模塊5的采集器8對振動數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理(數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化、濾波等)，然后傳給工業(yè)智能平板2，工業(yè)智能平板2的信號采集模塊11接受采集器8處理后的數(shù)據(jù)，然后通過實時分析模塊12進(jìn)行fft分析，完成對采集到的碾壓車的振動數(shù)據(jù)進(jìn)行fft分析，得到振動頻率特征及幅度特征，并結(jié)合碾壓車的標(biāo)稱振動特性，再通過實時分析模塊12分析并得到碾壓車的振動狀態(tài)；

d、將碾壓車的鋼輪寬度與碾壓車的運行軌跡、碾壓車的振動狀態(tài)結(jié)合，得到不同狀態(tài)下的碾壓區(qū)域，再通過實時分析模塊12分析碾壓遍數(shù)并計算碾壓遍數(shù)的達(dá)標(biāo)率；

e、采用工業(yè)智能平板將碾壓遍數(shù)不夠、達(dá)標(biāo)和超標(biāo)的區(qū)域進(jìn)行分區(qū)可視化展示，并實時顯示碾壓車狀態(tài)，再通過實時分析模塊12規(guī)劃并繪制路徑圖來指導(dǎo)碾壓車司機(jī)進(jìn)行碾壓施工。

所述步驟c中的標(biāo)稱振動特性為碾壓車的出廠指標(biāo)及現(xiàn)場驗證獲得。

依據(jù)上述的一種碾壓施工輔助與操作指引方法所構(gòu)建的裝置，構(gòu)成如圖2、3、4所示，包括位于碾壓車駕駛室1內(nèi)的工業(yè)智能平板2，工業(yè)智能平板2上通過網(wǎng)線連接有網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊3、gnss信息采集模塊4和振動信息采集模塊5；所述gnss信息采集模塊4包括主機(jī)6和gnss差分定位傳感器7，所述振動信息采集模塊5包括采集器8和振動傳感器9。

所述gnss差分定位傳感器7為天線，gnss差分定位傳感器7連接在碾壓車鋼輪前方橫梁的正中部；所述振動傳感器9連接在碾壓車鋼輪側(cè)邊中心處；所述碾壓車駕駛室1內(nèi)還設(shè)置有防護(hù)箱10，所述主機(jī)6、采集器8和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊3均位于防護(hù)箱10內(nèi)；所述工業(yè)智能平板2包括依次連接的信號采集模塊11、實時分析模塊12和操作指引模塊13；所述信號采集模塊11通過rs232串口與gnss信息采集模塊4連接，信號采集模塊11還通過usb口與振動信息采集模塊5連接。