[发明专利]低温环境下机场混凝土道面薄层修补装置及控制评价方法

权利要求书

1.一种低温环境下机场混凝土道面薄层修补装置，其特征在于：所述的低温环境下机场混凝土道面薄层修补装置包括外壳(1)、水平固定导轨(2)、水平移动导轨(3)、修补料喷射移动平台(4)、修补料喷嘴(5)、激光测距传感器(6)、修补料输送管(7)、加热灯(8)、激光测温器(9)和工控机；其中，所述的外壳(1)由顶板和四个侧板构成的长方体形箱体结构，放置在机场道面上的待修补区域，顶板上形成有一个开孔；两根水平固定导轨(2)平行设置在外壳(1)上两个相对的侧板内表面中部；水平移动导轨(3)的两端以可移动的方式设置在两根水平固定导轨(2)的顶部；修补料喷射移动平台(4)以可移动的方式安装在水平移动导轨(3)的底面上；激光测距传感器(6)安装在修补料喷射移动平台(4)的底面中部；两个修补料喷嘴(5)的上端分别固定在修补料喷射移动平台(4)的底面两侧部位，每个修补料喷嘴(5)分别与一根修补料输送管(7)的下端相连，修补料输送管(7)的上端向上穿过外壳(1)上的开孔后位于外部，用于连接修补料喷射装置；多个加热灯(8)间隔距离设置在外壳(1)的侧板内表面上；激光测温器(9)安装在外壳(1)的顶板内表面中部；工控机通过数据线分别与水平移动导轨(3)的控制器、修补料喷射移动平台(4)的控制器、激光测距传感器(6)、加热灯(8)和激光测温器(9)连接。

2.根据权利要求1所述的低温环境下机场混凝土道面薄层修补装置，其特征在于：所述的两个修补料喷嘴(5)的下端口和激光测距传感器(6)的探头指向道面上同一点。

3.一种如权利要求1所述的低温环境下机场混凝土道面薄层修补装置的控制方法，其特征在于：所述的控制方法包括按顺序执行的下列步骤：

1)系统上电自检的S1阶段：在此阶段中，工控机启动并分别与水平移动导轨(3)的控制器、修补料喷射移动平台(4)的控制器、激光测距传感器(6)、加热灯(8)和激光测温器(9)进行数据交换，以判断系统是否连接正确，然后进入S2阶段；

2)判断是否开始修补的S2阶段：在此阶段中，系统等待人工输入指令，当接收到输入指令时，进入S3阶段；否则返回S2阶段入口处；

3)测量待修补区域道面高程的S3阶段：在此阶段中，在工控机的控制下，使水平移动导轨(3)在待修补区域内沿水平固定导轨(2)逐点移动，与此同时，使修补料喷射移动平台(4)在待修补区域内沿水平移动导轨(3)逐点移动，并通过激光测距传感器(6)测量待修补区域内各点的高程，当全部区域测量完毕后，进入S4阶段；

4)加热道面的S4阶段：在此阶段中，在工控机的控制下，开启加热灯(8)而对待修补区域道面进行加热，然后进入S5阶段；

5)判断温度是否合格的S5阶段：在此阶段中，在工控机的控制下，利用激光测温器(9)测量待修补区域道面的实时温度，并据此判断待修补区域道面的温度是否达到施工要求，如果判断结果为“是”，进入S6阶段；否则返回S4阶段；

6)开始修补的S6阶段：在此阶段中，在工控机的控制下，从外壳(1)的一侧开始，使修补料喷射移动平台(4)沿水平移动导轨(3)逐点移动，在此过程中，由修补料喷嘴(5)将来自修补料喷射装置并经修补料输送管(7)提供的修补材料喷射在待修补区域道面上，由此在待修补区域道面上形成一道修补层，之后使水平移动导轨(3)沿水平固定导轨(2)向另一侧移动到下一道修补层的位置，重复进行上述喷射过程，直到完成整个待修补区域道面的表面修复，然后进入S7阶段；

7)判断修补是否结束的S7阶段：在此阶段中，工控机根据修补料喷射移动平台(4)的移动轨迹判断是否完成了设定的修补工作，如果判断结果为“是”，进入S8阶段；否则返回S6阶段；

8)加热养护的S8阶段：在此阶段中，在工控机的控制下，利用加热灯(8)对上述修补层进行加热，然后进入S9阶段；

9)判断养护温度是否合格的S9阶段：在此阶段中，在工控机的控制下，利用激光测温器(9)测量修补层的实时温度，并据此判断修补层的温度是否达到养护要求，如果判断结果为“是”，进入S10阶段；否则返回S8阶段；

10)判断养护是否结束的S10阶段：在此阶段中，工控机根据预先设定的养护时间判断养护工作是否结束，如果判断结果为“是”，进入S11阶段；否则返回S8阶段；

11)测量修补层高程的S11阶段：在此阶段中，在工控机的控制下，使水平移动导轨(3)在待修补区域内沿水平固定导轨(2)逐点移动，与此同时，使修补料喷射移动平台(4)在待修补区域内沿水平移动导轨(3)逐点移动，并通过激光测距传感器(6)测量修补层各点的高程，当全部区域测量完毕后，结束整个修补过程。

4.一种如权利要求1所述的低温环境下机场混凝土道面薄层修补装置的评价方法，其特征在于：所述的评价方法包括按顺序执行的下列步骤：

1)获得待修补区域道面高程的S12阶段：在此阶段中，在工控机的控制下，使水平移动导轨(3)在待修补区域内沿水平固定导轨(2)逐点移动，与此同时，使修补料喷射移动平台(4)在待修补区域内沿水平移动导轨(3)逐点移动，并通过激光测距传感器(6)测量待修补区域内各点的高程，当全部区域测量完毕后，进入S13阶段；

2)确定待修补区域道面表面修补层高程的S13阶段：在此阶段中，根据S13阶段的测量值计算出各点的修补厚度，从而保证各点修复后而获得的修补层高程一致，因此表面平整，然后进入S14阶段；

3)确定待修补区域道面混凝土修补用量的S14阶段：在此阶段中，根据S13阶段计算出的各点的修补厚度确定出相应点的混凝土修补用量，然后进入S15阶段；

4)进行待修补区域道面修补的S15阶段：在此阶段中，根据S14阶段确定出的各点的混凝土修补用量，由修补料喷嘴(5)将来自修补料喷射装置并经修补料输送管(7)提供的修补材料在待修补区域道面上进行逐点喷浆修补而形成修补层，然后进入S16阶段；

5)获得修补层高程的S16阶段：在此阶段中，在工控机的控制下，使水平移动导轨(3)在待修补区域内沿水平固定导轨(2)逐点移动，与此同时，使修补料喷射移动平台(4)在待修补区域内沿水平移动导轨(3)逐点移动，并通过激光测距传感器(6)测量修补层上各点的高程，当全部区域测量完毕后，进入S17阶段；

6)计算修补层实际高程和修补厚度的差值的S17阶段：在此阶段中，将S16阶段测得的修补层上各点的高程减去S13阶段计算出的各点的修补厚度，然后通过两者的差值来分析道面实际修补效果和预计效果的一致性，至此分析过程结束。