一种全液压双钢轮压路机远程控制系统及其控制方法

技术领域

本发明属于全液压双钢轮压路机远程控制技术领域，涉及到一种全液压双钢轮压路机远程控制系统及其控制方法。

背景技术

压路机是用于道路建设和维护的重型机械设备，现代道路建设中，压路机在路面压实工程中起着至关重要的作用。在一些存在限制条件的道路建设场地中，可以通过对压路机进行远程控制来保障人员的施工安全、提高作业效率，同时减少了人员长时间面临的劳动强度，提高了施工作业舒适度。故而优化改进压路机的设备运行在维护工作效率和降低人力成本等方面具有重要意义。

目前现有的压路机在压实控制过程中存在着诸多问题和挑战，例如，现有的压路机压实控制过程多采用人工操作方式，在压实过程中容易受到人为因素的影响，难以保证碾压效果的一致性和高效性。

另一方面，现有压路机在初期压实和终期压实之间的等待时间缺乏有效的监控和管理手段。在路面材料铺设完成后，会使用压路机进行初期压实，这有助于将材料压实并消除空隙，确保路面的密实度和坚固性；经过初期压实后，通常需要等待一段时间以让路面材料适当固化，随后进行终期压实，以进一步增加路面的密实度和耐久性。因此在土壤路基施工中，等待时间是必不可少的一个环节。然而在等待时间内，降雨与光照气象条件的频繁交替情况对路面材质存在破坏影响，从而影响终期压实效果和路面的耐久性。

另一方面，压路机压实操作通常需要经过多次反复碾压，对于终边区域的碾压路径，常规设定是将压路机沿着边沿位置进行碾压，然而在多次反复碾压后，可能导致前序已操作过的路面区域被过度压实，使得路面密实度不均匀，进而影响路面的整体平整度和稳定性。

发明内容

鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出一种全液压双钢轮压路机远程控制系统及其控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：本发明提供一种全液压双钢轮压路机远程控制系统，该系统包括：参数设置模块，用于获取压路机初始设置的运行参数，运行参数包括机振力和振动频率，将其记为全液压双钢轮压路机的前辊轮运行参数。

后辊轮运行参数分析模块，用于获取压路机前辊轮与后辊轮的中间路段区域影像，从中识别凸起区域的轮廓体积，进而分析全液压双钢轮压路机后辊轮的运行参数。

压路机位置确认模块，用于实时监测压路机行进位置，识别压路机行进位置是否处于路面终边区域，并获取路面制作宽度，进而确定压路机在路面终边区域工作时的压实操作运行位置。

初次压实效果分析模块，用于通过安装在全液压双钢轮压路机后辊轮侧的扫描设备，记录初次压实操作后的路面效果影像，分析路面初次压实效果评估指标η。

二次压实操作分析模块，用于将路面初次压实效果评估指标与预置的效果评估指标期望值进行对比，当路面初次压实效果评估指标小于预置的效果评估指标期望值时，获取初期压实步骤和终期压实步骤的计划操作日期，得到路面已铺设时长。

二次压实操作数据确认模块，用于获取路面已铺设时长内的气象条件，分析路面已铺设时长内光照和降雨交替变换频繁度，评估路面材料结构破坏趋势度

在本发明的一种实施方式中，所述分析全液压双钢轮压路机后辊轮的运行参数，具体内容包括：获取路面铺设高度，在中间路段区域影像中定位出高度超过路面铺设高度的凸起区域，提取凸起区域的轮廓体积V。

获取路面铺设厚度H，评估全液压双钢轮压路机后辊轮的机振力

获取路面铺设材料，将其与数据库中存储的各种材料对应颗粒粗糙度进行匹配，得到路面铺设材料对应的颗粒粗糙度

在本发明的一种实施方式中，所述确定压路机在路面终边区域工作时的压实操作运行位置，步骤如下：获取压路机的辊轮宽度，检测未执行压实操作的剩余路面区域宽度，将其与压路机的辊轮宽度进行对比，若其小于压路机的辊轮宽度，则压路机行进位置处于路面终边区域，进而将剩余路面区域宽度记为L

提取压路机在路面终边区域的行进安全宽度L

当L

在本发明的一种实施方式中，所述分析路面初次压实效果评估指标，过程如下：按凸起区域的轮廓体积识别方式，同理识别出初次压实操作后的路面效果影像中各凸起区域的轮廓体积V

在本发明的一种实施方式中，所述分析路面已铺设时长内光照和降雨交替变换频繁度的具体分析方法为：将初期压实步骤和终期压实步骤的计划操作日期之间的间隔时长记为路面已铺设时长，获取路面已铺设时长内的气象条件，气象条件包括光照强度和降雨量。

对路面已铺设时长按相同间隔时长进行时段划分得到各子时段，提取路面已铺设时长内光照强度超过指定光照强度的各子时段，记为各光照子时段。

统计出路面已铺设时长内相邻光照子时段的总数量，并提取路面已铺设时长内降雨量大于0的各子时段，记为各降雨子时段。

统计各相邻光照子时段间的降雨子时段数量D

在本发明的一种实施方式中，所述路面材料结构破坏趋势度的评估公式为：

在本发明的一种实施方式中，所述确认二次压实操作的压路机实施数据包括：将路面初次压实效果评估指标η和路面材料结构破坏趋势度

以

以

在本发明的一种实施方式中，所述确认二次压实操作的压路机实施数据还包括：以压实操作的工作起始位置为原点、工作起始位置所属直向行驶路径为纵坐标、纵坐标在原点位置的垂直线为横坐标，构建路面所在平面的二维坐标系，从初次压实操作后的路面效果影像中提取各凸起区域的峰值点位置，获取其在坐标平面上的投影点，进而标记出各凸起区域对应投影点的坐标(X

计算路面中凸起区域的位置浮动率

分析二次压实操作的行进速度

在本发明的一种实施方式中，所述二次压实操作的调控需求指标对应的另一种对比结果分析内容包括：当路面初次压实效果评估指标大于或等于预置的效果评估指标期望值时，将η作为二次压实操作的调控需求指标；

以

以

以

本发明另一方面提供的一种全液压双钢轮压路机远程控制方法，Z1、参数设置：获取压路机初始设置的运行参数，运行参数包括机振力和振动频率，将其记为全液压双钢轮压路机的前辊轮运行参数。

Z2、后辊轮运行参数分析：获取压路机前辊轮与后辊轮的中间路段区域影像，从中识别凸起区域的轮廓体积，进而分析全液压双钢轮压路机后辊轮的运行参数。

Z3、压路机位置确认：实时监测压路机行进位置，识别压路机行进位置是否处于路面终边区域，并获取路面制作宽度，进而确定压路机在路面终边区域工作时的压实操作运行位置。

Z4、初次压实效果分析：通过安装在全液压双钢轮压路机后辊轮侧的扫描设备，记录初次压实操作后的路面效果影像，分析路面初次压实效果评估指标η。

Z5、二次压实操作分析：将路面初次压实效果评估指标与预置的效果评估指标期望值进行对比，当路面初次压实效果评估指标小于预置的效果评估指标期望值时，获取初期压实步骤和终期压实步骤的计划操作日期，得到路面已铺设时长。

Z6、二次压实操作数据确认：获取路面已铺设时长内的气象条件，分析路面已铺设时长内光照和降雨交替变换频繁度，评估路面材料结构破坏趋势度

相较于现有技术，本发明的有益效果如下：(1)本发明通过获取压路机前辊轮与后辊轮的中间路段区域影像，并识别凸起区域的轮廓体积，分析全液压双钢轮压路机后辊轮的运行参数。通过监测并识别路面铺设情况，压路机可以自主调控自身运行参数，以确保动态调整至适宜不同路面情况，这样能够使压实操作的运行参数更加精确，进而提高路面的密实度和平整度，同时避免了人为操作造成的不恰当压力调整和路面压实不均匀的情况。

(2)本发明通过实时监测压路机行进位置，识别压路机行进位置是否处于路面终边区域，进而确定压路机在路面终边区域工作时的压实操作运行位置，这种监测识别方式能够更加精准地控制压路机的位置，使其能够在路面终边区域进行更有效的压实作业，从而最大程度减小了终边区域压实操作时对前序已操作路程的重复碾压影响。

(3)本发明通过识别初次压实操作后的路面效果影像，分析路面初次压实效果评估指标，并结合路面已铺设时长内光照和降雨交替变换频繁度，评估路面材料结构破坏趋势度，进而确认二次压实操作的压路机实施数据，修正了压路机在已铺设时长内受气象变化的影响，在一定程度上降低了压路机在施工过程中对路面造成的损害，进而实现更可持续、更智能的施工操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明系统模块连接示意图。

图2为本发明方法实施步骤流程示意图。

图3为本发明压路机在路面终边区域工作时的压实操作运行位置展示图。

附图标记：1、路面宽度，2、压路机的辊轮宽度，3、剩余路面区域宽度，4、压路机前辊轮，5、剩余路面区域内边沿位置，6、行进安全宽度，7、执行线位置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明提供了一种全液压双钢轮压路机远程控制系统，包括：参数设置模块、后辊轮运行参数分析模块、压路机位置确认模块、初次压实效果分析模块、二次压实操作分析模块、二次压实操作数据确认模块、数据库。参数设置模块分别与后辊轮运行参数分析模块、二次压实操作数据确认模块连接，后辊轮运行参数分析模块与压路机位置确认模块连接，压路机位置确认模块与初次压实效果分析模块连接，初次压实效果分析模块与二次压实操作分析模块连接，二次压实操作分析模块与二次压实操作数据确认模块连接，数据库分别与后辊轮运行参数分析模块、压路机位置确认模块、二次压实操作分析模块连接。

所述参数设置模块用于获取压路机初始设置的运行参数，运行参数包括机振力和振动频率，将其记为全液压双钢轮压路机的前辊轮运行参数。

所述压路机初始设置的运行参数是由管理人员根据工作现场的路面地质情况进行预设的。

所述后辊轮运行参数分析模块用于通过安装在压路机前辊轮与后辊轮中间区域车身上的激光雷达扫描设备，获取压路机前辊轮与后辊轮的中间路段区域影像，从中识别凸起区域的轮廓体积，进而分析全液压双钢轮压路机后辊轮的运行参数。

具体示例中，所述分析全液压双钢轮压路机后辊轮的运行参数，具体内容包括：获取路面铺设高度，在中间路段区域影像中定位出高度超过路面铺设高度的凸起区域，提取凸起区域的轮廓体积V。

获取路面铺设厚度H，评估全液压双钢轮压路机后辊轮的机振力

获取路面铺设材料，将其与数据库中存储的各种材料对应颗粒粗糙度进行匹配，得到路面铺设材料对应的颗粒粗糙度

所述路面铺设高度、路面铺设厚度、路面铺设材料均由数据库提取得到，单位颗粒粗糙度对应振动频率增浮值是将路面铺设材料与数据库中各种路面铺设材料所属单位颗粒粗糙度对应振动频率增浮值匹配得到。

本发明通过获取压路机前辊轮与后辊轮的中间路段区域影像，并识别凸起区域的轮廓体积，分析全液压双钢轮压路机后辊轮的运行参数。通过监测并识别路面铺设情况，压路机可以自主调控自身运行参数，以确保动态调整至适宜不同路面情况，这样能够使压实操作的运行参数更加精确，进而提高路面的密实度和平整度，同时避免了人为操作造成的不恰当压力调整和路面压实不均匀的情况。

所述压路机位置确认模块用于实时监测压路机行进位置，识别压路机行进位置是否处于路面终边区域，并获取路面制作宽度，进而确定压路机在路面终边区域工作时的压实操作运行位置。

请参阅图3所示，具体示例中，所述确定压路机在路面终边区域工作时的压实操作运行位置，步骤如下：获取压路机的辊轮宽度，获取压路机执行压实操作的当前所属路面区域外边沿位置，将其与路面整体区域外边沿位置进行对比，得到未执行压实操作的剩余路面区域宽度，将其与压路机的辊轮宽度进行对比，若其小于压路机的辊轮宽度，则压路机行进位置处于路面终边区域，进而将剩余路面区域宽度记为L剩。

所述压路机的辊轮宽度为压路机预置设计参数。

从数据库中提取压路机在路面终边区域的行进安全宽度，将其与剩余路面区域宽度L剩进行对比，当L剩≥L安时，如图3中(1)所示，获取剩余路面区域内边沿位置，将其作为压路机辊轮内侧边的压实操作运行位置。

当L剩＜L安时，如图3中(2)所示，将路面上在剩余路面区域之前已执行压实操作的区域均记为前序已执行压实操作的路面区域，在前序已执行压实操作的路面区域中，定位出与剩余路面区域内边沿位置的距离值为行进安全宽度对应值的位置，记为执行线位置，进而将其作为压路机辊轮内侧边的压实操作运行位置。

本发明通过实时监测压路机行进位置，识别压路机行进位置是否处于路面终边区域，进而确定压路机在路面终边区域工作时的压实操作运行位置，这种监测识别方式能够更加精准地控制压路机的位置，使其能够在路面终边区域进行更有效的压实作业，从而最大程度减小了终边区域压实操作时对前序已操作路程的重复碾压影响。

所述初次压实效果分析模块用于通过安装在全液压双钢轮压路机后辊轮侧的激光雷达扫描设备，实时记录全液压双钢轮压路机后辊轮压实操作后的路面影像，进而在路面初次压实操作完成后，汇集成初次压实操作后的路面效果影像，分析路面初次压实效果评估指标η。

具体示例中，所述分析路面初次压实效果评估指标，过程如下：按凸起区域的轮廓体积识别方式，同理识别出初次压实操作后的路面效果影像中各凸起区域的轮廓体积V

所述二次压实操作分析模块用于将路面初次压实效果评估指标与预置的效果评估指标期望值进行对比，当路面初次压实效果评估指标小于预置的效果评估指标期望值时，从数据库中获取初期压实步骤和终期压实步骤的计划操作日期，得到路面已铺设时长。

具体示例中，所述分析路面已铺设时长内光照和降雨交替变换频繁度的具体分析方法为：将初期压实步骤和终期压实步骤的计划操作日期之间的间隔时长记为路面已铺设时长，通过当地气象管理平台获取路面已铺设时长内的气象条件，气象条件包括光照强度和降雨量。

对路面已铺设时长按相同间隔时长进行时段划分得到各子时段，提取路面已铺设时长内光照强度超过指定光照强度的各子时段，记为各光照子时段。

统计出路面已铺设时长内相邻光照子时段的总数量，并提取路面已铺设时长内降雨量大于0的各子时段，记为各降雨子时段。

示例性的，当8：00-9：00、14：00-16：00对应时间段为光照子时段时，则9：00-14：00之间的时间段为一个相邻光照子时段。

统计各相邻光照子时段间的降雨子时段数量D

另一具体示例中，所述路面材料结构破坏趋势度的评估公式为：

所述二次压实操作数据确认模块用于获取路面已铺设时长内的气象条件，分析路面已铺设时长内光照和降雨交替变换频繁度，评估路面材料结构破坏趋势度

具体示例中，所述确认二次压实操作的压路机实施数据包括：将路面初次压实效果评估指标η和路面材料结构破坏趋势度

以

以

另一具体示例中，所述确认二次压实操作的压路机实施数据还包括：以压实操作的工作起始位置为原点、工作起始位置所属直向行驶路径为纵坐标、纵坐标在原点位置的垂直线为横坐标，构建路面所在平面的二维坐标系，从初次压实操作后的路面效果影像中提取各凸起区域的峰值点位置，获取其在坐标平面上的投影点，进而标记出各凸起区域对应投影点的坐标(X

计算路面中凸起区域的位置浮动率

分析二次压实操作的行进速度

具体示例中，所述二次压实操作的调控需求指标对应的另一种对比结果分析内容包括：当路面初次压实效果评估指标大于或等于预置的效果评估指标期望值时，将η作为二次压实操作的调控需求指标；

以

以

以

所述数据库用于存储路面铺设高度、路面铺设厚度、路面铺设材料，存储各种材料对应颗粒粗糙度及各种路面铺设材料所属单位颗粒粗糙度对应振动频率增浮值，存储压路机在路面终边区域的行进安全宽度，存储初期压实步骤和终期压实步骤的计划操作日期。

本发明通过识别初次压实操作后的路面效果影像，分析路面初次压实效果评估指标，并结合路面已铺设时长内光照和降雨交替变换频繁度，评估路面材料结构破坏趋势度，进而确认二次压实操作的压路机实施数据，修正了压路机在已铺设时长内受气象变化的影响，在一定程度上降低了压路机在施工过程中对路面造成的损害，进而实现更可持续、更智能的施工操作。

请参阅图2所示，本发明另一方面提供的一种全液压双钢轮压路机远程控制方法，包括如下步骤：Z1、参数设置：获取压路机初始设置的运行参数，运行参数包括机振力和振动频率，将其记为全液压双钢轮压路机的前辊轮运行参数。

Z2、后辊轮运行参数分析：获取压路机前辊轮与后辊轮的中间路段区域影像，从中识别凸起区域的轮廓体积，进而分析全液压双钢轮压路机后辊轮的运行参数。

Z3、压路机位置确认：实时监测压路机行进位置，识别压路机行进位置是否处于路面终边区域，并获取路面制作宽度，进而确定压路机在路面终边区域工作时的压实操作运行位置。

Z4、初次压实效果分析：通过安装在全液压双钢轮压路机后辊轮侧的扫描设备，记录初次压实操作后的路面效果影像，分析路面初次压实效果评估指标η。

Z5、二次压实操作分析：将路面初次压实效果评估指标与预置的效果评估指标期望值进行对比，当路面初次压实效果评估指标小于预置的效果评估指标期望值时，获取初期压实步骤和终期压实步骤的计划操作日期，得到路面已铺设时长。

Z6、二次压实操作数据确认：获取路面已铺设时长内的气象条件，分析路面已铺设时长内光照和降雨交替变换频繁度，评估路面材料结构破坏趋势度

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本发明所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。