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原文传递路基智能压实监控系统研制

论文题名：	路基智能压实监控系统研制
关键词：	路基压实施工;智能监控系统;硬件结构;软件设计
摘要：	压实施工是提高路基强度与稳定的根本性技术措施。传统的压实质量控制以点式检测法为主，具有检测结果滞后、耗时长、代表性差等缺点，同时对影响压实质量的碾压速度、碾压轨迹以及碾压遍数等关键压实信息也没有得到统一有效的监控管理，故在压实施工过程中，建立一套系统能够实时全面了解关键压实信息对建设高速公路具有重要的意义。本文分别从智能压实技术理论、系统终端硬件设计、系统软件设计以及现场检测试验等方面进行了深入研究，主要工作如下：　　（1）对智能压实技术做了理论性分析，依据压实方式的原理，得出了振动压路机是目前智能碾压设备最适合的安装载体；通过对压实状态评定方式的探究，选出了CMV作为本系统检测压实度的标准；最后依据需要监控的信息以及RTK定位原理建立了智能监控系统模型。　　（2）对系统终端硬件进行总体方案设计，并将其分为振动加速度采集模块、温度采集模块、卫星定位模块、工业平板电脑模块、温度采集模块以及电源模块，分别完成了各自芯片的选型以及电路原理图的设计。　　（3）对系统软件进行总体设计，并将其分为了信息采集处理软件、工业电脑上位机软件以及网上云平台软件。信息采集处理软件方面完成对加速度信息、温度信息与定位信息的采集处理的工作，工业电脑上位机软件方面完成对下位机发送的信息进行图像化处理的工作，网上云平台软件方面完成了对信息展示与保存的工作。　　（4）对设计完成的系统终端进行了误差试验，将系统采集到的位置、高程、温度数据与工程上通过传统方式检测的数据进行对比误差分析，同时将本文系统得出的CMV值与压实度进行相关性分析并在沙吴高速公路路基上得到验证。　　实地测试与应用后表明：在单钢轮振动压路机工作情况下，与灌砂法测得压实度相对误差小于2%，测量位置精度达厘米级别，系统精确显示碾压遍数、碾压厚度、碾压轨迹、CMV值等与压实度相关信息，对路基压实信息实现了精准有效的监控。
作者：	王涛
专业：	机械工程
导师：	蔡树向
授予学位：	硕士
授予学位单位：	烟台大学
学位年度：	2022