[發明專利]一種路基路面智能無人碾壓系統

在審

• 申請號: 201811625819.1
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109542105A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 林詩夢;王桂英
• 申請（專利權）人: 北京龍馬智行科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

本發明提供了一種路基路面智能無人碾壓系統，包括碾壓機控制系統、無人碾壓機感知系統、高精度定位系統、無線網絡通信系統、碾壓機機載智能運算系統和遠程智能云服務系統。無人碾壓機感知系統感知碾壓機周圍環境，并反饋到碾壓機機載智能運算系統；碾壓機機載智能運算系統智能控制無人碾壓機整體系統，并向碾壓機控制系統發出控制信號控制碾壓機的運動狀態；高精度定位系統提供高精度定位數據；無線網絡通信系統搭建高速無線通信鏈路；遠程智能云服務系統實現對無人碾壓機進行遠程監控以及路程動態控制，同時支持多臺無人碾壓機的集群協作規劃管理，本發明具有云計算和存儲、多碾壓機集群協同作業的特點，且具有自適應作業場景的功能。

技術領域

本發明屬于路基路面工程技術領域，特別涉及一種路基路面智能無人碾壓系統，可用于公路、鐵路、機場、堤壩、橋梁、港口、隧道等領域路基路面填筑碾壓質量控制。

背景技術

路基路面工程的碾壓施工作業是一道非常耗時耗力的工序，每一填筑層都需要碾壓，所以碾壓貫穿整個填筑施工過程。并且大型路基路面工程的建設周期較長，目前基本上靠駕駛員操作振動碾壓機進行作業。駕駛振動碾壓機是一項繁重、重復的高強度人工作業，操作人員容易疲勞、操作環境對操作人員健康影響較大，且振動碾壓機操作人員容易出現操作失誤或誤差，造成路基路面壓實密度不足或較差的壓實均勻性，嚴重影響路基路面施工建設質量。

為了減少振動碾壓機操作人員勞動強度、提高路基路面工程碾壓施工質量，基于GPS技術和自動控制技術的自動導航控制系統成為一種解決方案。長沙礦山研究院于1995年研制了具有遙控功能的無人碾壓振動壓路機，并應用于礦山道路建設。2000年，湘潭江麓機械公司與國科大聯合研制了W1102DZ型高性能無人碾壓振動壓路機，在現場測試時能夠自主完成點火、起步、變速、轉向、倒車、停車等基本操作。針對粒徑分布范圍較廣的土石料，劉天云等研制了一種水利施工振動自動駕駛系統，該系統可有效解決土石壩填筑層相鄰作業面間重復、漏碾、交叉碾壓等問題。此外，在農業領域，國內也取得了一定研究成果。華南農業大學與雷沃重工研制了基于RTK-GPS技術的自動導航控制系統，解決了農田播種“播行不直、接行不準”的瓶頸問題。基于XDNZ630型睡到插秧機、RTK-GPS技術和自動控制技術，偉利國等研制了插秧機自動導航轉向系統，該系統具有自動對行導航和地頭轉向的功能。

路基路面工程建設不同于農業耕作、航空飛行、水利工程等領域。后者由于作業環境固定，都可以采用事先準備的電子地圖規劃導航線路，特別是制定的導航路線可以重復使用；而前者路基路面工程建設的特點是作業面環境隨著工程建設進程不斷變換，導致規劃導航線路需要跟蹤建設場地作業面地圖，而所需作業場地工作面地圖并不是事先確定的，需要根據施工進度確定。因此，路基路面工程振動碾壓機自動導航系統需要根據工程建設進度與作業場地不斷規劃更新作業面地圖與導航線路。此外，目前已有振動碾壓機自動駕駛系統屬于單臺施工作業模式，無法由多臺具有自動駕駛系統的振動碾壓機進行集群協同作業，這將無法滿足大規模路基路面工程建設的進度需求。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種路基路面智能無人碾壓系統，該系統可對碾壓機周圍環境感知，并將無人碾壓機周圍感知到的信號反饋到碾壓機機載智能運算系統，由碾壓機機載智能運算系統發出相應的控制信號對碾壓機的運動狀態進行控制，并由遠程智能云服務系統對無人碾壓機進行遠程監控以及路程動態控制，同時支持多臺無人碾壓機的集群協作規劃管理和調度作業，而高精度定位系統和無線網絡通信系統為整個無人碾壓系統提供高精度的定位數據以及高速無線通信鏈路；具有智能、高效、實時、多集群等特點，可實現遠程智能化的多集群無人碾壓作業。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種路基路面智能無人碾壓系統，其特征在于，包括：

無人碾壓機感知系統，采集無人碾壓機周圍環境物體的實時數據；

高精度定位系統，對作業區域的地理位置以及現場施工機械的空間位置進行高精度定位；