[发明专利]一种基于压实质量评价的补碾路径规划系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于压实质量评价的补碾路径规划系统，包括：中心服务器、客户端、车载控制器、人机交互界面装置、感知模块及无线传输模块；感知模块包括检知碾压机的位置的RTK‑GPS和检知碾轮加速度的加速度传感器；车载控制器，其接收来自感知模块的检知信号，处理后发送至中心服务器和人机交互界面装置；其接收中心服务器和人机交互界面装置的作业信号，处理后输出控制信号至碾压机执行机构；中心服务器，其内设神经网络模型，其接收来自车载控制器和客户端的信号，处理后生成补碾路径数据并发送至车载控制器及人机交互界面装置。本发明还公开了一种基于压实质量评价的补碾路径规划方法。本发明统一规划补碾路径，提高了补碾效率。

技术领域

本发明涉及土石坝碾压施工领域，特别涉及一种基于压实质量评价的补碾路径规划系统及方法。

背景技术

目前，在土石坝施工过程中，压实度是衡量施工质量的重要标准。土石坝的压实过程主要是通过人工驾驶振动碾压机在摊铺好的坝料上以一定施工参数进行碾压来实现。在土石坝碾压施工过程中，首先通过现场的碾压实验来确定碾压参数(如：铺料厚度，碾压遍数，行车速度和碾轮激振力等)，然后通过施工管理人员与碾压机驾驶员的配合来对指定碾压面进行施工作业。碾压后需要对碾压面进行检知，对不合格的碾压面进行补碾。通常由人工进行检知并对不合格的碾压面进行补碾，这种检知及补碾方法存在如下缺点：碾压效率低、补碾区域判断不精准、碾压机行车方式不规范、机械利用率低等。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种准确判断补碾区域、提高碾压效率的基于压实质量评价的补碾路径规划系统及方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种基于压实质量评价的补碾路径规划系统，包括：用于根据压实质量信息规划补碾路径的中心服务器，用于远程输入作业信息的客户端，用于控制碾压机执行机构工作的车载控制器，用于现场与所述车载控制器人机交互的人机交互界面装置，用于检知碾压机作业状况的感知模块，用于所述中心服务器和所述车载控制器间通信的无线传输模块；所述感知模块包括用于检知碾压机位置的RTK-GPS及用于检知碾轮加速度的加速度传感器；所述车载控制器，其接收来自所述感知模块的检知信号，处理后发送至所述中心服务器和所述人机交互界面装置；其接收来自所述中心服务器和所述人机交互界面装置的作业信号，处理后输出控制信号至碾压机执行机构；所述中心服务器，其内设输入为碾压机作业状况、输出为压实度的神经网络模型，其接收来自所述车载控制器和所述客户端的信号，处理后生成补碾路径数据；其将补碾路径数据，发送至所述车载控制器，并通过所述车载控制器发送至所述人机交互界面。

进一步地，所述车载控制器包括工控机，所述工控机分别与所述人机交互界面装置、所述感知模块、所述无线传输模块以及碾压机的执行机构电连接。

进一步地，所述无线传输模块包括数据传输电台及天线。

进一步地，所述RTK-GPS检知碾压机的中心位置坐标。

本发明还提供了一种基于压实质量评价的补碾路径规划方法，该方法为：设置中心服务器用于根据压实质量信息规划补碾路径，设置客户端用于远程输入作业信息，设置车载控制器用于控制碾压机执行机构的工作，设置人机交互界面装置用于在现场与车载控制器人机交互，设置感知模块用于检知碾压机的位置坐标及碾轮加速度，设置无线传输模块用于实现中心服务器和车载控制器间通信；感知模块采用RTK-GPS和加速度传感器；RTK-GPS检知碾压机的位置坐标；加速度传感器检知碾轮加速度；车载控制器，其接收来自感知模块的检知信号，处理后发送至中心服务器和人机交互界面装置；其接收来自中心服务器和人机交互界面装置的作业信号，处理后输出控制信号至碾压机执行机构；中心服务器，其内设输入为碾压机作业状况、输出为压实度的神经网络模型，其接收来自车载控制器和客户端的信号，通过内设的神经网络模型进行处理，得到压实质量不良需要补碾的区域数据，进一步生成补碾路径数据；其将补碾路径数据，发送至车载控制器，并通过车载控制器发送至人机交互界面。