[發(fā)明專利]一種碾壓機(jī)工作狀態(tài)的監(jiān)控方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110870512.3
• 申請(qǐng)日: 2021-07-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113607272A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉天云;安再展;皇甫澤華;張慶龍;李慶斌;張兆省;祝云市;楊志超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);河南省前坪水庫(kù)建設(shè)管理局
• 主分類號(hào): G01H17/00
• 分類號(hào): G01H17/00;G01P3/44
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 周永君;葉明川

本發(fā)明提供一種碾壓機(jī)工作狀態(tài)的監(jiān)控方法及系統(tǒng)，涉及土石材料填筑碾壓技術(shù)領(lǐng)域。所述方法包括：獲取碾壓機(jī)在目標(biāo)時(shí)刻的豎向振動(dòng)加速度信號(hào)和振動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)；根據(jù)所述豎向振動(dòng)加速度信號(hào)和所述轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)，確定所述碾壓機(jī)在所述目標(biāo)時(shí)刻的工作狀態(tài)，其中，所述碾壓機(jī)的工作狀態(tài)包括所述碾壓機(jī)的振動(dòng)頻率以及輪?土相互作用力。所述系統(tǒng)用于執(zhí)行上述方法。本發(fā)明實(shí)施例提供的碾壓機(jī)工作狀態(tài)的監(jiān)控方法及系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)碾壓機(jī)工作狀態(tài)的監(jiān)控，這對(duì)于保證碾壓機(jī)的壓實(shí)質(zhì)量、提高碾壓機(jī)的壓實(shí)效率具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土石材料填筑碾壓技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種碾壓機(jī)工作狀態(tài)的監(jiān)控方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

土石材料填筑碾壓廣泛使用于公路路基、鐵路路基和土石壩等各種土石方工程建設(shè)中。碾壓過(guò)程中對(duì)碾壓機(jī)工作狀態(tài)的有效控制可以保障壓實(shí)質(zhì)量，提高壓實(shí)效率。然而，目前對(duì)碾壓機(jī)工作狀態(tài)的監(jiān)控研究、尤其是對(duì)碾壓機(jī)工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控研究較少，這導(dǎo)致目前碾壓機(jī)碾壓施工過(guò)程中壓實(shí)質(zhì)量以及壓實(shí)效率較低的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種碾壓機(jī)工作狀態(tài)的監(jiān)控方法及系統(tǒng)，能夠至少部分地解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

一方面，本發(fā)明提出一種碾壓機(jī)工作狀態(tài)的監(jiān)控方法，包括：獲取碾壓機(jī)在目標(biāo)時(shí)刻的豎向振動(dòng)加速度信號(hào)和振動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)；根據(jù)所述豎向振動(dòng)加速度信號(hào)和所述轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)，確定所述碾壓機(jī)在所述目標(biāo)時(shí)刻的工作狀態(tài)，其中，所述碾壓機(jī)的工作狀態(tài)包括所述碾壓機(jī)的振動(dòng)頻率以及輪-土相互作用力。

可選的，所述振動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)包括轉(zhuǎn)動(dòng)周期；根據(jù)以下振動(dòng)頻率計(jì)算公式計(jì)算所述碾壓機(jī)的振動(dòng)頻率：

其中，

f表示碾壓機(jī)的振動(dòng)頻率；

T表示振動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)周期。

可選的，所述碾壓機(jī)在目標(biāo)時(shí)刻的豎向振動(dòng)加速度信號(hào)包括碾壓機(jī)振動(dòng)輪的豎向振動(dòng)加速度信號(hào)以及碾壓機(jī)上機(jī)架的豎向振動(dòng)加速度信號(hào)。

可選的，根據(jù)以下輪-土相互作用力計(jì)算公式計(jì)算所述碾壓機(jī)的輪-土相互作用力：

其中，

F_s表示碾壓機(jī)的輪-土相互作用力；

F_e表示激振力，F(xiàn)_e＝m₀e₀(2πf)²，m₀為偏心塊質(zhì)量，e₀為偏心距，f為碾壓機(jī)的振動(dòng)頻率；

ω為轉(zhuǎn)速，ω＝2πf，f為碾壓機(jī)的振動(dòng)頻率；

t為時(shí)間；

為振動(dòng)輪的位移與激振力之間的相位差；

m_d表示振動(dòng)輪的質(zhì)量；

m_f表示上機(jī)架的質(zhì)量；

g為重力加速度；

表示振動(dòng)輪的豎向振動(dòng)加速度；

表示上機(jī)架的豎向振動(dòng)加速度。

可選的，所述方法還包括：獲取所述碾壓機(jī)在目標(biāo)時(shí)刻的位置信息；構(gòu)建所述碾壓機(jī)的位置信息與所述碾壓機(jī)的工作狀態(tài)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

可選的，所述方法還包括：展示所述碾壓機(jī)的位置信息與所述碾壓機(jī)的工作狀態(tài)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

可選的，所述方法還包括：根據(jù)所述碾壓機(jī)的工作狀態(tài)和/或土石材料的壓實(shí)狀況，調(diào)整所述振動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，以使所述碾壓機(jī)的振動(dòng)頻率達(dá)到設(shè)計(jì)頻率。