一种适用于沥青混凝土道路工程的智能摊铺系统的制作方法

本发明涉及沥青混凝土领域，具体为一种适用于沥青混凝土道路工程的智能摊铺系统。

背景技术：

1、沥青混凝土俗称沥青砼，人工选配具有一定级配组成的矿料，碎石或轧碎砾石、石屑或砂、矿粉等，与一定比例的路用沥青材料，在严格控制条件下拌制而成的混合料，沥青混合料的强度主要表现在两个方面。一是沥青与矿粉形成的胶结料的粘结力；另一是集料颗粒间的内摩阻力和锁结力。矿粉细颗粒的巨大表面积使沥青材料形成薄膜，从而提高了沥青材料的黏结强度和温度稳定性；而锁结力则主要在粗集料颗粒之间产生；

2、目前，现有技术中的沥青混凝土摊铺系统仍然存在不足之处，沥青混凝土路面在碾压的过程中，沥青混凝土的放料与碾压一般都是通过人工配合来实现的，而人工配合过于依赖经验，容易导致路面质量的参差不齐，从而影响施工方案的整体性和智能化程度，不利于生产需求；

3、针对上述技术问题，本技术提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明中，对沥青碾压过程进行分析时，根据放料量实现智能监控，合理地分配碾压时间，以保证沥青的碾压温度，通过结合环境、物料量、碾压速度等多方面因素，完成对沥青放料量的修正，使得沥青碾压速度与放料速度不匹配时能够及时的进行调整，避免沥青碾压速度过慢导致沥青硬化的情况出现，同时也能够避免放料速度不足而导致沥青路面施工进度缓慢的问题，对历史的沥青碾压数据进行采集，实现系统的自优化功能，并根据历史沥青碾压数据完成对沥青碾压效率预估的修正，使得智能化系统具有更高的预估准确率，解决沥青混凝土路面建设过程中碾压工序依赖人工经验配合，导致施工过程智能化和整体性不足的问题，而提出一种适用于沥青混凝土道路工程的智能摊铺系统。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种适用于沥青混凝土道路工程的智能摊铺系统，包括时间控制单元，所述时间控制单元能够对沥青混凝土摊铺时的时间节点进行采集，所采集的时间节点包括沥青混凝土的放料时间、最优碾压时间和最优碾压完成时间；

4、区域分析单元，所述区域分析单元能够对沥青混凝土的放料过程进行图像识别，根据图像识别结果对沥青混凝土的碾压区域进行划分，同时根据碾压区域计算获得沥青混凝土的碾压所需时间；

5、结果评估单元，所述综合评估单元通过时间控制单元和区域分析单元获取时间节点和碾压区域以及碾压所需时间，并对多参数进行综合分析，根据分析结果生成碾压判断信号；

6、效率优化单元，所述效率优化单元能够通过结果评估单元获取到碾压判断信号，并根据碾压判断信号的种类进行碾压工作的参数调节，并将调节后的参数重新反馈至结果评估单元；

7、综合控制单元，所述综合控制单元能够获取到沥青混凝土摊铺过程中的实际碾压速度和预估的碾压速度，并对预估碾压速度和实际的碾压速度进行分析，完成对预估碾压速度的修正。

8、作为本发明的一种优选实施方式，所述区域分析单元通过摄像头对沥青放料部位进行记录，并经由图片算法识别程序识别所放出的沥青混凝土，并记录为待碾压区域，区域分析单元对待碾压区域进行识别，通过图形算法获取到待碾压区域的面积，根据待碾压区域的面积计算碾压所需时间，并将碾压所需时间发送至结果评估单元。

9、作为本发明的一种优选实施方式，所述时间控制单元通过图片算法识别获取到沥青混凝土的放料时间，并进行记录，同时获取到预设的沥青混凝土最优碾压时间，通过放料时间与预设的沥青混凝土最优碾压时间之和计算最优碾压完成时间，并将最优碾压完成时间发送至结果评估单元。

10、作为本发明的一种优选实施方式，所述结果评估单元获取到放料时间以及碾压所需时间后，根据放料时间和碾压所需时间计算预计碾压完成时间，结果评估单元计算预计碾压完成时间和最优碾压完成时间的差值，记录为偏差时间，同时将预计碾压完成时间和最优碾压完成时间进行对比，若预计碾压完成时间位于最优碾压完成时间之后，且偏差时间大于预设的时间阈值，则生成碾压滞后信号，若预计碾压完成时间位于最优碾压完成时间之前，且偏差时间大于预设的时间阈值，则生成碾压提前信号，若偏差时间小于预设的时间阈值，则生成碾压准时信号；

11、结果评估单元生成碾压准时信号后，将碾压准时信号发送至综合控制单元，综合控制单元控制碾压设备对沥青混凝土进行碾压，结果评估单元生成碾压提前信号或碾压滞后信号后，将碾压提前信号或碾压滞后信号发送至效率优化单元。

12、作为本发明的一种优选实施方式，所述效率优化单元获取到碾压提前信号后，获取偏差时间、碾压设备的碾压速度、环境散热能力，同时获取到沥青混凝土单次放料所放出的沥青量，通过公式分析获取到增量放料量，效率优化单元将增量放料量反馈至结果评估单元；

13、效率优化单元获取到碾压滞后信号后，通过公式分析获取到减量放料量，并将减量放料量也发送至结果评估单元，结果评估单元将优化后的增量放料量或减量放料量发送至综合控制单元

14、结果评估单元获取到增量放料量和减料放料量后，将增量放料量和减料放料量发送至综合控制单元。

15、作为本发明的一种优选实施方式，所述综合控制单元获取待碾压区域后，记录待碾压区域的碾压开始时间与碾压结束时间，计算实际碾压用时，同时通过待碾压区域的面积除以实际碾压用时获取到实际碾压速度，并将实际碾压速度发送至区域控制单元，所述区域控制单元将根据待碾压区域的面积计算和碾压所需时间获取到预估碾压速度，并将预估碾压速度与实际碾压速度进行对比，计算预估碾压速度和实际碾压速度的速度差，记录为速度预估偏差，区域分析单元将速度预估偏差与预设的阈值进行对比，若速度预估偏差小于预设的阈值，则生成预估准确信号，不作出反应，若速度预估偏差大于等于预设的阈值，则生成预估误差信号，区域控制单元生成预估误差信号后，生成预估误差提醒，同时区域控制单元将预估碾压速度和实际碾压速度进行数据拟合，根据数据拟合的结果得到新的预估碾压速度；

16、碾压设备每完成一个区域的沥青混凝土碾压，区域控制单元均获取一个实际碾压速度，并将实际碾压速度与前一次最新的预估碾压速度进行对比，根据对比结果进行差值的阈值判断，不断地生成新的预估碾压速度，完成对碾压速度预估的修正；

17、区域控制单元将预估碾压速度和实际碾压速度进行数据拟合的方法为：区域控制单元获取到所有实际碾压速度，并对实际碾压速度求取平均值，获取到平均碾压速度，再获取到所有实际碾压速度中的中位数，获取中位碾压速度，再将平均碾压速度、中位碾压速度和预估碾压速度进行算术平均，将获取到的新速度值记录为新的预估碾压速度。

18、作为本发明的一种优选实施方式，所述。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

20、本发明中，在对沥青混凝土进行碾压时，根据放料量实现智能监控，从而合理地分配碾压时间，以保证沥青的碾压温度，避免沥青碾压速度过慢导致沥青硬化的情况出现，同时也能够避免放料速度不足而导致沥青路面施工进度缓慢的问题。

21、本发明中，对历史的沥青碾压数据进行采集，并根据历史沥青碾压数据完成对沥青碾压效率预估的修正，使得智能化系统具有更高的预估准确率，从而更准确地协调沥青放料量与碾压速度之间的关系，确保沥青碾压效果。

22、本发明中，在对沥青碾压过程进行分析时，通过结合环境、物料量、碾压速度等多方面因素，完成对沥青放料量的修正，使得沥青碾压速度与放料速度不匹配时能够及时的进行调整。