手持式公路路面瀝青攤鋪測厚測溫裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及公路浙青路面施工質(zhì)量控制領(lǐng)域，尤其是涉及一種路面浙青攤鋪厚度 和施工溫度的手持式測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在公路浙青路面的施工過程中，施工溫度和攤鋪厚度是進行施工質(zhì)量控制的兩個 關(guān)鍵因素 [1]，對施工溫度和攤鋪厚度進行動態(tài)檢測從而及時反饋調(diào)整施工措施對保證施工 質(zhì)量、控制施工成本意義重大。根據(jù)現(xiàn)行的《公路浙青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)， 浙青混合料的施工溫度采用具有金屬探針的插入式數(shù)顯溫度計測量，由于需要人工進行讀 數(shù)和數(shù)據(jù)記錄，人為因素干擾大，管理粗放。對于攤鋪厚度的人工測量，目前一般采用的方 法是鋼釬套一個礦泉水瓶蓋插入松鋪層，再用刻度尺測量鋼釬插入深度來獲得測量數(shù)據(jù)。 這種方法由于無法保證鋼釬垂直插入和測量尺精度不高，存在很大的誤差。
[0003] 針對上文中提到的傳統(tǒng)攤鋪厚度測量方法存在的問題，多種便攜式攤鋪厚度測量 裝置被發(fā)明了出來。申請日為2014年3月12日，公告號為CN 203731990的中國實用新 型專利公開了一種浙青路面攤鋪厚度測量尺[2]，該測量尺由于測量滑塊為一面積較大的圓 盤，并結(jié)合彈簧的固定作用，保證了測量尺與攤鋪面的垂直，降低了測量的誤差；專利號為 ZL200920264979. 8的實用新型專利公開了一種浙青混凝土熱鋪層厚度測量儀[3]，該測量儀 利用游標卡尺的原理，同時設(shè)置有主尺和動尺，大大提高了測量的精度。但是上述這些裝置 [2_3]均需通過人工讀數(shù)，人為因素干擾大；且無法同時測得浙青混合料的溫度。
[0004] 綜上所述，當前浙青路面施工中采用的溫度、厚度檢測方法受人為因素影響大、數(shù) 字化水平低、監(jiān)管約束力不強。一方面，由于采集到的溫度、厚度信息僅限于施工現(xiàn)場使用， 無法實現(xiàn)施工信息的數(shù)字化管理，不便于后續(xù)的施工質(zhì)量的全面評估；另一方面，測點信息 不帶有地理屬性，不利于確定所測溫度（或厚度）對應(yīng)的位置，從而無法及時對相關(guān)指標不 合格區(qū)域進行反饋補救。另外，溫度、厚度分開測量，需要消耗較大的人力物力，不利于施工 作業(yè)向集約型發(fā)展。因此，研發(fā)一種基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，集溫度測量、厚度測量和GPS定位于一 體的手持式自動測量裝置對于實現(xiàn)施工過程信息的數(shù)字化管理、提高浙青路面施工質(zhì)量有 重要實踐意義。
[0005] 參考文獻
[0006] [1]中華人民共和國行業(yè)標準.公路浙青路面施工技術(shù)規(guī)范，JTG F40-2004[S]. 北京：人民交通出版社，2004
[0007] [2]李洪賓.一種浙青路面攤鋪厚度測量尺[P].中國，實用新型專利， 201420122470. 0,2014
[0008] [3]胡忠錄.一種浙青混凝土熱鋪層厚度測量儀[P].中國，實用新型專利， 200920264979. 8,2010

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供集溫度測量、厚度測量和GPS定位于一體的手持式 自動測量裝置，用以實現(xiàn)施工過程信息的數(shù)字化管理、提高浙青路面施工質(zhì)量。為此，本發(fā) 明采取的技術(shù)方案是，手持式公路路面浙青攤鋪測厚測溫裝置，
[0010] 包括手持裝置、溫度和厚度采集模塊、集成控制器模塊、個人數(shù)碼助理或掌上電腦 PDA (Personal Digital Assistant)模塊； toon] 手持裝置由外殼、活動手柄、扭力輪轂和調(diào)零裝置構(gòu)成，活動手柄上固定有溫度傳 感器探頭和位移傳感器拉繩，并在靠近外殼處設(shè)有鎖死按鈕，只有按住該按鈕時活動手柄 才可沿滑槽上下移動，當其移動到滑槽最頂端時，位移傳感器拉繩位移量為零；扭力輪轂是 一個帶扭力彈簧的輪轂，溫度傳感器的輸出線纏繞在其上，以防干擾到旁邊的位移傳感器 的拉繩；調(diào)零裝置由調(diào)零螺母和調(diào)零旋緊螺絲構(gòu)成，通過調(diào)節(jié)調(diào)零裝置來保證溫度傳感器 探頭感溫端與裝置底面平齊，避免探頭磨損或活動手柄不回歸滑槽最頂端就進行測量所造 成的誤差；測量時，手持裝置放置在剛攤鋪的浙青路面表面，在PDA模塊顯示的厚度值歸零 后，向下按動活動手柄，直至探頭接觸到攤鋪基面為止；
[0012] 溫度和厚度采集模塊包括溫度傳感器和位移傳感器兩部分，溫度傳感器探頭和位 移傳感器拉繩固定在活動手柄上，當活動手柄沿滑槽上下移動時，會帶動溫度傳感器探頭 進行相應(yīng)的運動并拉出或收回位移傳感器的拉繩；溫度傳感器和位移傳感器分別將實時測 得的表征溫度和位移的模擬信號輸出到集成控制器模塊的數(shù)據(jù)控制器；位移傳感器拉繩的 伸縮軌跡與溫度傳感器探頭平行，因此拉繩的伸縮量直接反映了探頭移動的距離，只要將 探頭接觸基面時位移傳感器輸出的位移值減去接觸攤鋪面時的位移值，便可得到攤鋪厚度 值；
[0013] 集成控制器模塊安裝在手持裝置上，包括供電電源和數(shù)據(jù)控制器；供電電源向數(shù) 據(jù)控制器供電并通過控制器向位移傳感器輸出12V電壓；數(shù)據(jù)控制器按一定時間間隔接收 溫度傳感器和位移傳感器傳來的溫度值和位移值，并將當前的溫度值和位移值以及由該控 制器的標識碼ID確定的測量裝置號發(fā)送到PDA模塊并由其進行輸出。
[0014] PDA模塊包括GPS定位模塊、照相模塊、人機交互模塊和無線通訊模塊；GPS定位模 塊采集當前測點的位置坐標；照相模塊通過PDA模塊自帶的攝像頭采集測點現(xiàn)場照片；人 機交互模塊通過編制的客戶端軟件實時顯示當前測點的溫度值、厚度值和位置坐標，并接 收用戶指令進行施工面設(shè)定、厚度值歸零、溫度類型設(shè)定和拍照，然后將包括當前采集的測 點施工面屬性、位置坐標、采樣時間、溫度值及其類型、厚度值、設(shè)備ID號和現(xiàn)場照片的信 息通過無線通訊模塊發(fā)送至遠程的數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用服務(wù)器。
[0015] 數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用服務(wù)器，用于實時接收PDA模塊傳來的測點的施工面屬性、位置坐 標、采樣時間、溫度值及其類型、厚度值、設(shè)備ID號和現(xiàn)場照片，進行存儲，以供后續(xù)的數(shù)據(jù) 查詢、統(tǒng)計分析和質(zhì)量實時監(jiān)控等應(yīng)用。
[0016] PDA模塊包括GPS定位模塊、照相模塊、人機交互模塊和無線通訊模塊，GPS定位模 塊可采集當前測點的位置坐標。照相模塊通過PDA模塊自帶的攝像頭采集測點現(xiàn)場照片。 人機交互模塊通過編制的客戶端軟件實時顯示當前測點的溫度值、厚度值和位置坐標，并 接收用戶指令進行施工面設(shè)定、厚度值歸零、溫度類型設(shè)定和拍照，然后將當前采集的測點 施工面屬性、位置坐標、采樣時間、溫度值及其類型、厚度值、設(shè)備ID號和現(xiàn)場照片等信息 通過無線通訊模塊發(fā)送至遠程的數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用服務(wù)器。
[0017] 施工面設(shè)定是確定當前測點所對應(yīng)的標段、樁號范圍、攤鋪分層以及分區(qū)；厚度值 歸零操作可避免位移傳感器拉繩不回到初始位置，即開始測量所帶來的誤差，此時數(shù)據(jù)控 制器傳來一個非零位移值；溫度類型設(shè)定是確定當前所測溫度值對應(yīng)的工況，包括到場溫 度、攤鋪溫度、初壓溫度、復壓溫度和終壓溫度；無線通訊模塊將測點的施工面屬性、位置坐 標、采樣時間、溫度值及其類型、厚度值、設(shè)備ID號和現(xiàn)場照片通過GPRS(General Packet Radio Service)或 CDMA (Code Division Multiple Access)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠程數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用 服務(wù)器中；為防止GPRS網(wǎng)絡(luò)或CDM網(wǎng)絡(luò)意外中斷時，無法發(fā)送及丟失采集的數(shù)據(jù)，在無線 通訊模塊中增加數(shù)據(jù)緩存模塊，對上述無法正常發(fā)送的信息進行存儲。
[0018] 集成控制器模塊與PDA模塊間的通訊采用有線連接，或采用藍牙無線通訊方式。
[0019] 在數(shù)據(jù)控制器下部、位移傳感器周邊和手抓握處等關(guān)鍵區(qū)域鋪設(shè)隔熱橡膠。
[0020] 與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)特點與效果：
[0021] 本發(fā)明是一種能同時實現(xiàn)公路路面浙青攤鋪厚度測量和施工溫度測量的手持式 自動測量裝置。其有益效果如下：
[0022] (1)實現(xiàn)了浙青路面攤鋪厚度和施工溫度的自動采集、實時顯示及遠程存儲，減少 了人為干擾，有利于實現(xiàn)施工質(zhì)量管理由粗放型向集約型的轉(zhuǎn)變；
[0023] (2)可確定采樣點絕對坐標和相應(yīng)的溫度厚度，有助于直觀、準確地指示質(zhì)量不合 格時所對應(yīng)的路面位置，便于指導不合格區(qū)域的質(zhì)量補救；
[0024] (3)實現(xiàn)攤鋪厚度和施工溫度的遠程入庫存儲，為后續(xù)數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計分析和質(zhì)量 實時監(jiān)控等應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0025] 圖1本發(fā)明組成框圖；
[0026] 圖2手持裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖中：11、外殼 12、活動手柄 13、鎖死按鈕 14、滑槽
[0028] 15、調(diào)零螺母 16、調(diào)零旋緊螺絲17、扭力輪轂21、溫度傳感器
[0029] 22、位移傳感器31、數(shù)據(jù)控制器 32、供電電源。
[0030] 圖3本發(fā)明集成原理圖。
【具體實施方式】
[0031] 本系統(tǒng)的構(gòu)成如圖1所示，包括手持裝置、溫度和厚