基于安卓平臺的振動(dòng)壓路機(jī)施工質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程監(jiān)控系統(tǒng)，尤其涉及基于安卓平臺的振動(dòng)壓路機(jī)施工質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]壓路機(jī)的施工質(zhì)量水平?jīng)Q定著公路的性能好壞，壓路機(jī)的施工質(zhì)量水平是由壓路機(jī)的運(yùn)行軌跡(是否完整碾壓情況)、壓路機(jī)碾壓速度、待壓路面瀝青溫度決定，最后通過安裝在壓路機(jī)振動(dòng)輪上的加速度傳感器檢測土方的壓實(shí)率。由于施工單位責(zé)任心和技術(shù)水平有限往往為了加快施工進(jìn)度，簡化了碾壓的過程。這樣導(dǎo)致的結(jié)果是在三年內(nèi)，需要對發(fā)生沉降的公路進(jìn)行大規(guī)模維護(hù)。如果使用一種儀器對壓路機(jī)的碾壓過程進(jìn)行監(jiān)控，這樣可以極大的提供施工質(zhì)量，降低公路的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。
[0003]目前，被廣泛用于公路、鐵路路基施工及壓實(shí)質(zhì)量控制中的儀器是壓實(shí)度連續(xù)控制系統(tǒng)，壓實(shí)度連續(xù)控制系統(tǒng)通過測量振動(dòng)輪振動(dòng)垂直加速度波形的畸變程度，經(jīng)過試驗(yàn)對比得到壓實(shí)度值。在壓實(shí)過程中，駕駛員可以從壓實(shí)度計(jì)隨時(shí)了解壓實(shí)質(zhì)量，連續(xù)性地對壓實(shí)質(zhì)量進(jìn)行檢測評估，可以優(yōu)化施工過程，避免過度碾壓和碾壓不足的現(xiàn)象，提高施工效率，但是該儀器體積大，方案繁雜，功能單一且固定安裝在壓路機(jī)操作室，安裝成本高，監(jiān)理不能實(shí)時(shí)查看。
[0004]因此，目前迫切需要一種方案簡便、功能齊全、交互性好、成本低且能方便供人查看的壓路機(jī)施工質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷與不足，提供一種基于安卓平臺的振動(dòng)壓路機(jī)施工質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)對振動(dòng)壓路機(jī)的碾壓過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控碾壓時(shí)間、速度、遍數(shù)、面積、溫度、壓實(shí)度等與施工管理密切相關(guān)的諸多參數(shù)，根據(jù)相關(guān)信息生成施工進(jìn)度圖及壓實(shí)質(zhì)量平面分布圖，以有效地進(jìn)行工程管理和控制。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
基于安卓平臺的振動(dòng)壓路機(jī)施工質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，包括:
數(shù)據(jù)采集與收發(fā)模塊，用于將實(shí)時(shí)采集的振動(dòng)壓路機(jī)碾壓時(shí)間、速度、軌跡、溫度、振動(dòng)加速度信號進(jìn)行處理和計(jì)算后得到的實(shí)時(shí)碾壓數(shù)據(jù)無線傳輸至安卓終端；
安卓終端，用于控制和接收來自數(shù)據(jù)采集與收發(fā)模塊發(fā)送的實(shí)時(shí)碾壓數(shù)據(jù)，并以圖形形式予以顯示。
[0007]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集與收發(fā)模塊包括:
傳感器模塊，用于實(shí)時(shí)檢測振動(dòng)壓路機(jī)的振動(dòng)加速度信號、運(yùn)動(dòng)位移、方向、轉(zhuǎn)向信息、待壓路面瀝青溫度；
外接信號調(diào)理電路，用于對傳感器模塊檢測的信號進(jìn)行濾波去除干擾；
Α/D轉(zhuǎn)換模塊，用于對經(jīng)過外接信號調(diào)理電路處理后的信號進(jìn)行Α/D轉(zhuǎn)換，使其滿足信號幅值范圍要求；
單片機(jī)，用于控制外接信號調(diào)理電路、Α/D轉(zhuǎn)換模塊獲取和處理傳感器模塊檢測到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算出路面壓實(shí)值、振動(dòng)壓路機(jī)的行駛速度、行駛距離，最后將處理后的碾壓數(shù)據(jù)按照一定格式傳輸至第一無線收發(fā)模塊；
第一無線收發(fā)模塊，用于將單片機(jī)處理后的碾壓數(shù)據(jù)無線傳輸至安卓終端。
[0008]進(jìn)一步地，所述的傳感器模塊包括:
加速度傳感器，用于檢測振動(dòng)壓路機(jī)在碾壓待壓路面時(shí)的振動(dòng)加速度信號，供單片機(jī)計(jì)算出路面壓實(shí)值；
溫度傳感器，用于檢測待壓路面的溫度；
電子羅盤，用于檢測振動(dòng)壓路機(jī)的方向、轉(zhuǎn)向信息；
霍爾傳感器，用于檢測振動(dòng)壓路機(jī)碾輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的脈沖數(shù)據(jù)。
[0009]進(jìn)一步地，所述單片機(jī)通過記錄霍爾傳感器檢測的脈沖的個(gè)數(shù)計(jì)算振動(dòng)壓路機(jī)行駛距離，通過脈沖之間的間隔時(shí)間計(jì)算振動(dòng)壓路機(jī)的行駛速度。
[0010]進(jìn)一步地，所述行駛速度為兩個(gè)霍爾傳感器檢測的脈沖所計(jì)算的行駛速度的平均值。
[0011]進(jìn)一步地，所述安卓終端包括:
第二無線收發(fā)模塊，用于接收第一無線收發(fā)模塊發(fā)送的碾壓數(shù)據(jù)，以及，向單片機(jī)傳輸控制信號；
控制模塊，用于向單片機(jī)發(fā)送開始采集、暫停和停止指令；
圖形繪制模塊，用于將第二無線收發(fā)模塊接收的碾壓數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)繪制成施工進(jìn)度圖及壓實(shí)質(zhì)量平面分布圖。
[0012]進(jìn)一步地，所述的第一無線收發(fā)模塊和第二無線收發(fā)模塊采用藍(lán)牙收發(fā)模塊或WIFI收發(fā)模塊。
[0013]進(jìn)一步地，所述安卓終端還包括GPRS通信模塊，用于向位于管理中心的上位機(jī)實(shí)時(shí)發(fā)送碾壓數(shù)據(jù)。
[0014]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果:
1、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)中，安裝在壓路機(jī)上的前端是單片機(jī)最小系統(tǒng)，負(fù)責(zé)采集和發(fā)送數(shù)據(jù)，終端采用安卓工業(yè)平板實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析與結(jié)果的顯示，方案簡便，易實(shí)現(xiàn)；
2、本發(fā)明除了傳統(tǒng)的監(jiān)測壓實(shí)程度，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測壓路機(jī)的運(yùn)行軌跡、運(yùn)行速度、碾壓面積、碾壓遍數(shù)、運(yùn)行溫度等更多參數(shù)，實(shí)現(xiàn)碾壓全過程的管理和監(jiān)控，功能齊全。
[0015]3、本發(fā)明采用安卓平臺終端，終端軟件易于開發(fā)與升級，人機(jī)交互界面豐富，可視化效果良好，且不用考慮安裝要求，可移動(dòng)性強(qiáng)。
[0016]4、本發(fā)明可采用安卓平板的GPRS通信，將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送給管理部門，實(shí)現(xiàn)對施工現(xiàn)場的監(jiān)控和項(xiàng)目進(jìn)度的管理。
[0017]5、本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、功能齊全、人機(jī)交互性強(qiáng)，使用方便等特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0018]
附圖1是本發(fā)明實(shí)施例的整體模塊示意圖。
[0019]附圖2是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)采集與收發(fā)模塊框圖。
[0020]附圖3是本發(fā)明實(shí)施例的安卓平板模塊框圖。
[0021]附圖4是本發(fā)明實(shí)施例的安卓平板軟件程序流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明的目的作進(jìn)一步詳細(xì)地描述，實(shí)施例不能在此一一贅述，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不因此限定于以下實(shí)施例。
[0023]如圖1所示，基于安卓平臺的振動(dòng)壓路機(jī)施工質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，包括:
數(shù)據(jù)采集與收發(fā)模塊，用于將實(shí)時(shí)采集的振動(dòng)壓路機(jī)碾壓時(shí)間、速度、軌跡、溫度、振動(dòng)加速度信號進(jìn)行處理和計(jì)算后得到的實(shí)時(shí)碾壓數(shù)據(jù)無線傳輸至安卓終端；
安卓終端，用于控制和接收來自數(shù)據(jù)采集與收發(fā)模塊發(fā)送的實(shí)時(shí)碾壓數(shù)據(jù)，并以圖形形式予以顯示。
[0024]如圖2所示，在一個(gè)實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集與收發(fā)模塊包括:
傳感器模塊，用于實(shí)時(shí)檢測振動(dòng)壓路機(jī)的振動(dòng)加速度信號、運(yùn)動(dòng)位移、方向、轉(zhuǎn)向信息、待壓路面瀝青溫度；
外接信號調(diào)理電路，用于對傳感器模塊檢測的信號進(jìn)行濾波去除干擾；
Α/D轉(zhuǎn)換模塊，用于對經(jīng)過外接信號調(diào)理電路處理后的信號進(jìn)行Α/D轉(zhuǎn)換，使其滿足信號幅值范圍要求；
單片機(jī)，本實(shí)施例采用STM32單片機(jī)，用于控制外接信號調(diào)理電路、Α/D轉(zhuǎn)換模塊獲取和處理傳感器模塊檢測到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算出路面壓實(shí)值、振動(dòng)壓路機(jī)的行駛速度、行駛距離，最后將處理后的碾壓數(shù)據(jù)按照一定格式傳輸至第一無線收發(fā)模塊；
第一無線收發(fā)模塊，用于將單片機(jī)處理后的碾壓數(shù)據(jù)無線傳輸至安卓終端。
[0025]在一個(gè)實(shí)施例中，所述的傳感器模塊包括:
加速度傳感器，用于檢測振動(dòng)壓路機(jī)在碾壓待壓路面時(shí)的振動(dòng)加速度信號，供單片機(jī)計(jì)算出路面壓實(shí)值；
溫度傳感器，用于檢測待壓路面的溫度，；
電子羅盤，用于檢測振動(dòng)壓路機(jī)的方向、轉(zhuǎn)向信息；
霍爾傳感器，用于檢測振動(dòng)壓路機(jī)碾輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的脈沖數(shù)據(jù)。
[0026]在一個(gè)實(shí)施例中，所述單片機(jī)通過記錄霍爾傳感器檢測的脈沖的個(gè)數(shù)計(jì)算振動(dòng)壓