[发明专利]高等级公路路面摊铺厚度的实时监控方法及监控系统

权利要求书

1.一种高等级公路路面摊铺厚度的实时监控方法，其特征是，将自动跟踪全站仪架设在摊铺现场附近，根据已知点坐标通过后方交会测量方法确定架设点位置，利用自动跟踪全站仪按足够小时间间隔定位跟踪摊铺高程实时采集装置中的360°棱镜，获取棱镜的三维高精度坐标；然后将当前采样时刻及其对应的棱镜三维坐标数据发送到摊铺高程实时采集装置；摊铺高程实时采集装置跟随摊铺机同步移动；当摊铺高程实时采集装置接收到当前采样时刻及其对应的棱镜三维坐标数据时，采用倾角仪测量该装置中监测平台小车横梁及纵梁的倾斜角，采用安装在横梁上的激光测距传感器测量其到摊铺路面的距离；依据各个激光测距传感器与棱镜之间几何空间关系，计算每个激光测距传感器所测量的摊铺路面位置点的三维坐标（x，y，z）；然后，由该位置点的平面坐标（x，y），以及监控前由摊铺厚度实时监控客户端输入的摊铺前基准面的三维坐标，投影得到该位置点在摊铺前基准面上的高程z₀；接着，用高程z与z₀做差值，则可得到摊铺厚度；进而，判断该位置点处的摊铺厚度是否符合控制标准，如果否，则发送摊铺厚度报警信息。

2.如权利要求1所述的高等级公路路面摊铺厚度的实时监控方法，其特征是，摊铺厚度的获得及报警信息的发送是利用数据库及应用服务器、摊铺厚度实时监控客户端、摊铺现场报警装置实现的，根据摊铺厚度实时监控客户端输入的摊铺厚度控制标准来判断该位置点处的摊铺厚度是否符合控制标准，如果否，通过Internet网络向摊铺厚度实时监控客户端发送摊铺厚度报警信息，或通过与数据库及应用服务器连接的GSM通讯装置，经GPRS网络向摊铺现场报警装置发出报警短信信息；摊铺厚度实时监控客户端程序安装在施工现场能连接Internet网络的PC或移动笔记本电脑上，在监控开始前，通过该客户端设定当前工作面属性、施工仓面边界、摊铺结构层层数、摊铺厚度控制标准，并输入摊铺前基准面的三维坐标，然后，通过Internet网络存入数据库及应用服务器的数据库中，以供后续应用，在监控过程中，该客户端实时显示每个激光测距传感器所对应位置点处的摊铺厚度，并可查询和输出摊铺厚度监测结果，包括按公路桩号查询横断面的高程图或厚度图以及沿道路轴线方向所有监测点的高度图或厚度图；同时，接收数据库及应用服务器发送的摊铺厚度不达标报警信息，以提示给现场质量管理人员及时调整摊铺机熨平板高度，使摊铺厚度达标；摊铺现场报警装置通过GPRS网络实时接收数据库及应用服务器发送的摊铺厚度不达标报警短信信息，当现场质量管理人员不便接收到摊铺厚度实时监控客户端的报警信息时，亦可通过手持该装置根据该装置接收到的报警短信信息及时采取相应的摊铺厚度控制措施。

3.一种高等级公路路面摊铺厚度的实时监控系统，其特征是，包括：摊铺位置实时定位跟踪装置、摊铺高程实时采集装置，摊铺位置实时定位跟踪装置包括自动跟踪全站仪、平板电脑、无线通讯装置，自动跟踪全站仪架设在摊铺现场附近，架设点位置可根据已知点坐标通过后方交会方法确定，自动跟踪全站仪按足够小时间间隔定位跟踪摊铺高程实时采集装置中的360°棱镜，获取棱镜的三维高精度坐标；然后，通过蓝牙技术与平板电脑连接，将当前采样时刻及其对应的棱镜三维坐标传送到平板电脑中；平板电脑利用无线通讯装置通过Zigbee通讯网络将当前采样时刻及其对应的棱镜三维坐标数据发送到摊铺高程实时采集装置，摊铺高程实时采集装置包括监测平台小车、棱镜、集成控制器、激光测距传感器、倾角仪、无线通讯装置及数据无线发送装置DTU，摊铺高程实时采集装置中的无线通讯装置通过Zigbee通讯网络接收摊铺位置实时定位跟踪装置发送的当前采样时刻及其对应的棱镜三维坐标数据，并将接收到的数据传输到集成控制器；同时集成控制器向各个激光测距传感器和倾角仪发出数据读取指令，同步获取各个激光测距传感器到摊铺路面的距离及其对应ID号和监测平台小车横梁及纵梁的倾斜角；最后，通过数据无线发送装置DTU利用GPRS网络将数据发送到数据库和应用服务器。

4.如权利要求3所述的高等级公路路面摊铺厚度的实时监控系统，其特征是，摊铺高程实时采集装置包括监测平台小车、360°棱镜、集成控制器、激光测距传感器、倾角仪；监测平台小车由钢轮、高强度铝合金车架、用于安装激光测距传感器的横梁、以及用于安装棱镜且与横梁垂直的纵梁组成，监测平台小车与摊铺机连接，且随摊铺机同步移动；激光测距传感器安装在监测平台小车的横梁上，横梁长度可根据摊铺路面宽度调整，并沿横梁安装能满足全断面监控要求的适宜个数的激光测距传感器；集成控制器接收摊铺位置实时定位跟踪装置发送的数据；集成控制器向激光测距传感器和倾角仪发出数据读取指令，同步获取激光测距传感器到摊铺路面的距离和监测平台小车横梁及纵梁的倾斜角。