[发明专利]一种基于探地雷达确定沥青摊铺厚度的控制方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种基于探地雷达确定沥青摊铺厚度的控制方法，包括如下步骤：a.基于n个测试通道确定目标位置的雷达初始沥青厚度值T₀，其中，所述n≥1；b.基于目标位置的实测厚度值T对雷达初始沥青厚度值T₀进行校准以确定目标位置的标定波速；c.至少基于目标位置的标定波速确定沥青摊铺的实时厚度H_i。本发明在不影响施工连续性的基础上自动识别沥青摊铺层厚，确保人工标定与雷达标定区域一一对应，沥青厚度检测数据用于指导数字化施工、摊铺机实时参数调整、优化摊铺质量，以减少因施工工艺问题而引起的摊铺沥青层过薄或过厚现象，提高施工质量，节约施工成本，促进施工智能化以及数字化施工进程，对探地雷达应用具有很大的推广作用和商业价值。

技术领域

本发明属于探地雷达信号处理领域，具体地，涉及一种基于探地雷达确定沥青摊铺厚度的控制方法、装置及系统。

背景技术

近些年，我国对道路施工质量要求控制越来越严格。JTG E60《公路路基路面现场测试规程》规定：路面厚度是施工工程中质量控制及施工验收的必测项目。沥青是我国公路施工中常用的材料。沥青路面施工的应用范围十分广泛，沥青路面的施工质量，影响着道路后期的服务年限和交通安全，是道路施工中的重要环节。我国道路沥青面层厚度检测通常采用钻孔取芯，这种检测技术手段效率比较低、随机性很大、精确度不高、对路面有损害。

交通运输部发布了公路工程行业标准《公路路基路面现场检测规程》，指定了探地雷达作为公路面层厚度检测的唯一无损检测设备。目前探地雷达无损检测在公路工程中广泛的应用于：前期施工勘察、验收时的质量检验、以及后期的道路养护。经过项目可行性分析和多次实验论证，研究人员将探地雷达应用于沥青摊铺施工中，用于对沥青摊铺厚度实时监控和调整。不同材质不同配比不同压实度下路面介质材料电磁波传播速度都会存在差异，基于探地雷达测试沥青摊铺厚度最关键的一步就是标定。

传统的标定方法包括：钻孔取芯法和金属板反射法。这两种方法都不适用于探地雷达在施工过程进行快速标定。在沥青摊铺施工过程中，沥青混合料尚未冷却，我们根据需要随机选择测点，用大螺丝刀插入至沥青层底面深度后用尺读数，然后对探地雷达进行校准，这种校准方式，需要摊铺机停机校准，对施工连续性有影响。而且，这种检测技术手段效率比较低、随机性很大、人为误差大、精确度不高、而且检测机械对路面的损害有一定的影响，具有破坏性等特点。

如何对探地雷达进行精确校准，在不影响施工连续性的基础上自动识别沥青摊铺层厚，并且确保人工标定与雷达标定区域一一对应，克服停机校准的行业偏见，对摊铺机松铺沥青层进行实时厚度检测，沥青厚度检测数据用于指导数字化施工、摊铺机实时参数调整、优化摊铺质量，以减少因施工工艺问题而引起的摊铺沥青层过薄或过厚现象，提高施工质量，节约施工成本成为了目前领域亟待解决的技术问题。

目前在现有的技术中，并没有一种能够解决上述技术问题的技术方案，具体地，缺少一种基于探地雷达确定沥青摊铺厚度的控制方法、装置及系统。

发明内容

针对现有技术存在的技术缺陷，本发明的目的是提供一种基于探地雷达确定沥青摊铺厚度的控制方法、装置及系统，根据本发明的一个方面，提供了一种基于探地雷达确定沥青摊铺厚度的控制方法，其通过快速标定以及实时不停机校准，实现对于沥青层的实时厚度检测，包括如下步骤：

a.基于n个测试通道确定目标位置的雷达初始沥青厚度值T₀，其中，所述n≥1；

b.基于目标位置的实测厚度值T对雷达初始沥青厚度值T₀进行校准以确定目标位置的标定波速；

c.至少基于目标位置的标定波速确定沥青摊铺的实时厚度H_i。

优选地，在所述步骤a之前，还包括步骤i：

i1：确定探地雷达是否处于正常工作状态，若是，则执行步骤i 2；