基于GPS技術(shù)的壓路機(jī)壓實過程實時監(jiān)控技術(shù)研究.pdf

1、隨著高等級公路建設(shè)的迅速發(fā)展，對道路的基礎(chǔ)承載能力和使用壽命要求逐年提高，在諸多對道路質(zhì)量和壽命有影響的因素中，壓實度對道路質(zhì)量和壽命起決定性作用。然而，常規(guī)道路往往有漏壓、欠壓和超壓等問題出現(xiàn)，難以確保道路施工質(zhì)量，且傳統(tǒng)檢測方法會對施工作業(yè)帶來干擾、影響施工進(jìn)度，并且難以實現(xiàn)對壓實度的實時反饋。具有GPS定位功能的壓實度實時檢測能夠?qū)崟r監(jiān)測壓路機(jī)施工過程，實現(xiàn)施工質(zhì)量的實時評估和及時反饋控制，有助于路面質(zhì)量的提升。因此，結(jié)合壓路機(jī)碾

2、壓施工特點，研制開發(fā)壓路機(jī)壓實過程的實時監(jiān)控系統(tǒng)。
　　為了有效解決壓路機(jī)在壓實過程中的監(jiān)控問題，本文依托安徽省交通廳路面遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)科技項目，在分析研究GPS全球定位技術(shù)和壓實度智能檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，將GPS定位技術(shù)引入到壓路機(jī)的施工作業(yè)中，主要研究成果如下:
　　(1)基于對GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)的基本組成和應(yīng)用特征的分析闡述，選取了GPS絕對定位技術(shù)的定位方法，確立了北京54平面坐標(biāo)系為投影平面、選用了高斯-克呂格投影

3、方法。
　　(2)根據(jù)振動壓實原理建立了振動壓實數(shù)學(xué)模型，獲得了相關(guān)關(guān)系表達(dá)式，通過對振動加速度信號進(jìn)行采集、分析、處理以及周期擬合，獲得了振動加速度信號的有效值，建立了壓實度與振動加速度的關(guān)系式。
　　(3)通過對GPS的數(shù)據(jù)采集與解析，利用高斯投影和平面四參數(shù)轉(zhuǎn)換法進(jìn)行求解計算，建立了壓路機(jī)施工平面坐標(biāo)系，確立了在壓路機(jī)碾壓軌跡下的縱向、橫向的定位方法，計算了碾壓遍數(shù)，實現(xiàn)了壓路機(jī)在任意施工模式下的平面定位，繪制了壓路機(jī)

4、實時碾壓軌跡圖。
　　(4)基于GPS全球定位技術(shù)、壓實度與振動加速度信號相關(guān)關(guān)系，利用LabVIEW軟件開發(fā)了壓路機(jī)壓實過程實時監(jiān)控系統(tǒng)，并通過工程測試驗證了監(jiān)控軟件的可靠性。
　　結(jié)果表明，壓路機(jī)壓實過程的實時監(jiān)控解決了傳統(tǒng)壓實度檢測方法中采樣隨機(jī)性大和實時性差的缺點，做到了實時檢測，并且能夠?qū)郝窓C(jī)的實時位置及碾壓軌跡圖展現(xiàn)給技術(shù)人員，使技術(shù)人員能夠直觀全面的獲悉壓路機(jī)的壓實情況，避免了路面壓實中常見的欠壓、過壓等現(xiàn)象