本发明公开了一种获取摊铺过程中供料能力的装置及摊铺速度反馈方法，其特征在于，包括载体（2）、识别单元（4）、写入单元（6）、计数单元（8）、称重单元（10）、处理器（12）以及通信单元。本发明可切实避免摊铺作业过程中的“停机等料”现象，提高生产效率，减少因摊铺停机造成的平整度差、压实度不足等问题。可有效提高工程建设管理水平，保证工程建设质量。
1.一种获取摊铺过程中供料能力的装置，其特征在于，包括：
载体(2)，对应设置在用于运输混合料的运输车辆上，所述载体(2)至少记载有用来区别于其他运输车辆的数据信息；
识别单元(4)，用于所述载体(2)上数据信息的识别，所述识别单元至少能够在所述运输车辆到达运输起点和/或运输终点时对所述载体(2)进行识别；
写入单元(6)，能够记录所述识别单元(4)识别发生时的时间，该时间至少包括所述运输车辆到达运输起点时的起始时间TS和/或所述运输车辆到达运输终点时的到达时间Te；
计数单元(8)，用于所述识别单元(4)识别后的累计计数，以获得所述运输车辆的通过数量N，所述通过数量N为当前时间内所通过的所述运输车辆的总量；
称重单元(10)，能够获取当前运输过程中，所述运输车辆的混合料重量mn或者截止至当前时间内，全部所述运输车辆运输的混合料总重量M；
处理器(12)，能够获得所述起始时间TS和/或到达时间Te以及混合料重量mn或者混合料总重量M，并计算出供料能力Qs，所述供料能力为所述运输车辆在单位时间内运输的混合料的重量值；
通信单元，至少用于所述载体(2)、识别单元(4)、写入单元(6)、计数单元(8)以及称重单元(10)与所述处理器(12)之间的通信。
2.根据权利要求1所述的获取摊铺过程中供料能力的装置，其特征在于，所述识别单元(4)为RFID读卡器，所述载体(2)为能够被所述RFID读卡器识别的电子标签，其固定在身份与所记载信息相互匹配的所述运输车辆上。
3.根据权利要求2所述的获取摊铺过程中供料能力的装置，其特征在于，所述写入单元(6)、计数单元(8)以及处理器(12)均为至少一台计算机。
4.根据权利要求3所述的获取摊铺过程中供料能力的装置，其特征在于，所述称重单元(10)设置在所述运输车辆运输的路途中，并与所述处理器(12)进行通信，当所述运输车辆经过所述称重单元(10)时，所述称重单元(10)对该车辆进行称重并将获得重量发送至所述处理器(12)。
5.根据权利要求4所述的获取摊铺过程中供料能力的装置，其特征在于，所述通信单元包括位于室外的GPRS天线以及位于室内的网络，所述RFID读卡器通过GPRS天线提供的网络信号与连入室内网络的计算机进行通信。
6.根据权利要求5所述的获取摊铺过程中供料能力的装置，其特征在于，还包括用于数据显示的显示屏(14)，所述显示屏(14)至少能够通过所述RFID读卡器的识别对所述载体(2)上的数据信息进行显示。
S1.获得运输车辆在运输过程中的起始时间TS和到达时间Te；
S2.对当前在运输过程中的的运输车辆进行计数，获取当前时间内所通过的运输车辆的总数量N；
S3.获得当前运输时间内所有运输车辆所运送的总重量M；
S4.根据运输车辆的起始时间TS、到达时间Te、运输车辆数量N以及运送的总质量M，计算出供料能力Qs，所述供料能力Qs为运输车辆在单位时间内所运输的重量值；
S5.根据设定的公式以及供料能力Qs、以及所要摊铺道路的摊铺宽度、厚度、混合料密度计算出推荐摊铺速度Vt；
S6.将获得的推荐摊铺速度Vt反馈给摊铺的操作人员，以调整实际的摊铺速度。
8.根据权利要求7所述的摊铺速度反馈方法，其特征在于，
所述运输车辆上固定有电子标签，所述运输车辆的身份信息以数据的形式记载在与之对应的所述电子标签上；
通过RFID读卡器对所述运输车辆在起始时及到达时对固定在其上的所述电子标签进行扫描，获得上述步骤S1中所提及的起始时间TS和到达时间Te。
9.根据权利要求8所述的摊铺速度反馈方法，其特征在于，所述RFID读卡器在对所述电子标签进行扫描读卡时还能对当前通过的所述运输车辆进行计数，以获得上述步骤S2中所提到的当前时间内所通过的运输车辆的总数量N。
10.根据权利要求9所述的摊铺速度反馈方法，其特征在于，
所述步骤S4以及步骤S5中的供料能力Qs和推荐摊铺速度Vt均由计算机计算获得；
所述步骤S6中，操作人员通过表达设备获取所述推荐摊铺速度Vt；
所述RFID读卡器与所述计算机，以及所述计算机与所述表达设备间均通过网络进行通信。
获取摊铺过程中供料能力的装置及摊铺速度反馈方法
技术领域
[0001] 本发明涉及用于获取摊铺过程中的供料能力的装置以及基于实际供料能力获得的摊铺速度反馈方法反馈方法。
背景技术
[0002] 沥青路面摊铺是保证路面平顺度、均匀性质量的重要环节。摊铺工艺中重点环节是摊铺速度，摊铺速度过快使夯锤振级效率降低，而施工中的“停机等料”对路面施工的质量影响尤其大。为何在施工中会出现“停机等料”，关键在于摊铺前场与生产后场不能相互匹配。
[0003] 杨家海在《论沥青混凝土摊铺作业速度研究》(《城市建设理论研究》2013年3期)中提出了摊铺速度的合理设置值，其提出摊铺速度应与生产后场的供料能力相匹配。计算方法见公式(1)。
[0004]
[0005] V——摊铺速度，m/min
[0006] Q——拌合站供料能力，t/h
[0007] D——混合料压实后密度，t/m3
[0008] W——摊铺宽度，m
[0009] T——压实后路面厚度，cm
[0010] C——效率系数，0.6～0.8
[0011] 该方法提出了前场摊铺应与后场供料相匹配的理念，但在实际应用中存在一些局限，包括：
[0012] (1)拌合站的供料能力随着生产的材料、原材料波动，是随之而发生变化的，并不是固定数值；
[0013] (2)公式中也未能考虑到运输车辆多少对于运输能力变化带来的影响。
[0014] 总之，由于未能考虑到施工生产中多个变量的增大减小而带来的影响。影响沥青路面摊铺速度的因素在于供料能力，而供料能力是由拌合站生产能力、运输能力共同组成，并且两个因素在实际生产中均是变化的，无法通过一个额定值并由公式计算出。
发明内容
[0015] 本发明的目的在于提出一种能够计算出实际供料能力以及通过该实际供料获得的摊铺速度的方法。
[0016] 为解决上述问题，本发明提供了一种用于获取摊铺过程中实际供料能力的装置，包括：
[0017] 载体，对应设置在用于运输混合料的运输车辆上，所述载体至少记载有用来区别于其他运输车辆的数据信息；
[0018] 识别单元，用于所述载体上数据信息的识别，所述识别单元至少能够在所述运输车辆到达运输起点和/或运输终点时对所述载体进行识别；
[0019] 写入单元，能够记录所述识别单元识别发生时的时间，该时间至少包括所述运输车辆到达运输起点时的起始时间TS和/或所述运输车辆到达运输终点时的到达时间Te；
[0020] 计数单元，用于所述识别单元识别后的累计计数，以获得所述运输车辆的通过数量N，所述通过数量N为当前时间内所通过的所述运输车辆的总量；
[0021] 称重单元，能够获取当前运输过程中，所述运输车辆的混合料重量mn或者截止至当前时间内，全部所述运输车辆运输的混合料总重量M；
[0022] 处理器，能够获得所述起始时间TS和/或到达时间Te以及混合料重量mn或者混合料总重量M，并计算出供料能力Qs，所述供料能力为所述运输车辆在单位时间内运输的混合料的重量值；
[0023] 通信单元，至少用于所述载体、识别单元、写入单元、计数单元以及称重单元与所述处理器之间的通信。
[0024] 作为进一步改进，所述识别单元为RFID读卡器，所述载体为能够被所述RFID读卡器识别的电子标签，其固定在身份与所记载信息相互匹配的所述运输车辆上。
[0025] 作为进一步改进，所述写入单元、计数单元以及处理器均为至少一台计算机。
[0026] 作为进一步改进，所述称重单元设置在所述运输车辆运输的路途中，并与所述处理器进行通信，当所述运输车辆经过所述称重单元时，所述称重单元对该车辆进行称重并将获得的重量发送至所述处理器。
[0027] 作为进一步改进，所述通信单元包括位于室外的GPRS天线以及位于室内的网络，所述RFID读卡器通过GPRS天线提供的网络信号与连入室内网络的计算机进行通信。
[0028] 作为进一步改进，所述通信单元包括位于室外的GPRS天线以及位于室内的网络，所述RFID读卡器通过GPRS天线提供的网络信号与连入室内网络的计算机进行通信。
[0029] 作为进一步改进，还包括用于数据显示的显示屏，所述显示屏至少能够通过所述RFID读卡器的识别对所述载体上的数据信息进行显示。
[0030] 摊铺速度反馈方法包括以下步骤：
[0031] S1.获得运输车辆在运输过程中的起始时间TS和到达时间Te；
[0032] S2.对当前在运输过程中的的运输车辆进行计数，获取当前时间内所通过的运输车辆的总数量N；
[0033] S3.获得当前运输时间内所有运输车辆所运送的总重量M；
[0034] S4.根据运输车辆的起始时间TS、到达时间Te、运输车辆数量N以及运送的总质量M，计算出供料能力Qs，所述供料能力Qs为运输车辆在单位时间内所运输的重量值；
[0035] S5.根据设定的公式以及供料能力Qs、以及所要摊铺道路的摊铺宽度、厚度、混合料密度计算出推荐摊铺速度Vt；
[0036] S6.将获得的推荐摊铺速度Vt反馈给摊铺的操作人员，以调整实际的摊铺速度。
[0037] 作为进一步改进，
[0038] 所述运输车辆上固定有电子标签，所述运输车辆的身份信息以数据的形式记载在与之对应的所述电子标签上；
[0039] 通过RFID读卡器对所述运输车辆在起始时及到达时对固定在其上的所述电子标签进行扫描，获得上述步骤S1中所提及的起始时间TS和到达时间Te。
[0040] 作为进一步改进，所述RFID读卡器在对所述电子标签进行扫描读卡时还能对当前通过的所述运输车辆进行计数，以获得上述步骤S2中所提到的当前时间内所通过的运输车辆的总数量N。
[0041] 作为进一步改进，
[0042] 所述步骤S4以及步骤S5中的供料能力Qs和推荐摊铺速度Vt均由计算机计算获得；
[0043] 所述步骤S6中，操作人员通过表达设备获取所述推荐摊铺速度Vt；
[0044] 所述RFID读卡器与所述计算机，以及所述计算机与所述表达设备间均通过网络进行通信。
[0045] 作为进一步改进，所述表达设备为显示屏，所述显示屏设置在所述操作人员视野范围之内，且能够最少对所述摊铺速度Vt进行显示。
[0046] 本发明的有益效果在于，本发明可切实避免摊铺作业过程中的“停机等料”现象，提高生产效率，减少因摊铺停机造成的平整度差、压实度不足等问题。可有效提高工程建设管理水平，保证工程建设质量。
附图说明
[0047] 图1是本发明的结构示意图。
[0048] 图中：2-载体；4-识别单元；6-写入单元；8-计数单元；10-称重单元；12-处理器；14-显示屏。
具体实施方式
[0049] 下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
[0050] 如图1所示，本发明的设备包括：
[0051] 载体2，对应设置在用于运输混合料的运输车辆上，所述载体2至少记载有用来区别于其他运输车辆的数据信息；
[0052] 识别单元4，用于所述载体2上数据信息的识别，所述识别单元4至少能够在所述运输车辆到达运输起点和/或运输终点时对所述载体2进行识别；
[0053] 写入单元6，能够记录所述识别单元4识别发生时的时间，该时间至少包括所述运输车辆到达运输起点时的起始时间TS和/或所述运输车辆到达运输终点时的到达时间Te；
[0054] 计数单元8，用于所述识别单元4识别后的累计计数，以获得所述运输车辆的通过数量N，所述通过数量N为当前时间内所通过的所述运输车辆的总量；
[0055] 称重单元10，能够获取当前运输过程中，所述运输车辆的混合料重量mn或者截止至当前时间内，全部所述运输车辆运输的混合料总重量M；
[0056] 处理器12，能够获得所述起始时间TS和/或到达时间Te以及混合料重量mn或者混合料总重量M，并计算出供料能力Qs，所述供料能力为所述运输车辆在单位时间内运输的混合料的重量值；
[0057] 通信单元，至少用于所述载体2、识别单元4、写入单元6、计数单元8以及称重单元10与所述处理器12之间的通信。
[0058] 作为进一步改进，所述识别单元4为RFID读卡器，所述载体2为能够被所述RFID读卡器识别的电子标签，其固定在身份与所记载信息相互匹配的所述运输车辆上。
[0059] 作为进一步改进，所述写入单元6)、计数单元8以及处理器12均为至少一台计算机。
[0060] 作为进一步改进，所述称重单元10为运输混合料的运输车辆出厂前，通过地磅秤获得混合料运输车辆加混合料质量ma。当安装于生产后场地磅秤的识别单元，获得载体信息后通过触发命令，地磅秤上传ma，写入单元将载体识别号、ma记录为一条信息。处理器中建立载体识别号对应的车辆空重mb数据表，获得载重混合料质量mn＝ma-mb。
[0061] 作为进一步改进，所述通信单元包括位于室外的GPRS天线以及位于室内的网络，所述RFID读卡器通过GPRS天线提供的网络信号与连入室内网络的计算机进行通信。
[0062] 作为进一步改进，还包括用于数据显示的显示屏14，所述显示屏14至少能够通过所述RFID读卡器的识别对所述载体2上的数据信息进行显示。
[0063] 一种基于实际供料能力获得的摊铺速度反馈方法反馈方法，包括以下步骤：
[0064] S1.获得运输车辆在运输过程中的起始时间TS和到达时间Te；
[0065] S2.对当前在运输过程中的的运输车辆进行计数，获取当前时间内所通过的运输车辆的总数量N；
[0066] S3.获得当前运输时间内所有运输车辆所运送的总重量M；
[0067] S4.根据运输车辆的起始时间TS、到达时间Te、运输车辆数量N以及运送的总质量M，计算出供料能力Qs，所述供料能力Qs为运输车辆在单位时间内所运输的重量值；
[0068] S5.根据设定的公式以及供料能力Qs、以及所要摊铺道路的摊铺宽度、厚度、混合料密度计算出推荐摊铺速度Vt；
[0069] S6.将获得的推荐摊铺速度Vt反馈给摊铺的操作人员，以调整实际的摊铺速度。
[0070] 作为对本发明的进一步改进，
[0071] 所述运输车辆上固定有电子标签，所述运输车辆的身份信息以数据的形式记载在与之对应的所述电子标签上；
[0072] 通过RFID读卡器对所述运输车辆在起始时及到达时对固定在其上的所述电子标签进行扫描，获得上述步骤S1中所提及的起始时间TS和到达时间Te。
[0073] 作为对本发明的进一步改进，所述RFID读卡器在对所述电子标签进行扫描读卡时还能对当前通过的所述运输车辆进行计数，以获得上述步骤S2中所提到的当前时间内所通过的运输车辆的总数量N。
[0074] 作为对本发明的进一步改进，
[0075] 所述步骤S4以及步骤S5中的供料能力Qs和推荐摊铺速度Vt均由计算机计算获得；
[0076] 所述步骤S6中，操作人员通过表达设备获取所述推荐摊铺速度Vt；
[0077] 所述RFID读卡器与所述计算机，以及所述计算机与所述表达设备间均通过网络进行通信。
[0078] 作为对本发明的进一步改进，所述表达设备为显示屏14，所述显示屏14设置在所述操作人员视野范围之内，且能够最少对所述摊铺速度Vt进行显示。
[0079] 本实施例1的具体步骤如下：
[0080] (1)通过RFID读卡器扫描车辆上的电子标签获得运输车辆的起始时间TS、到达时间Te，如表1所示(到达时间Te未记载)
[0081] (2)RFID读卡器读取电子标签的同时，能够对运输车辆进行累计计数，获得设定时间段内的所有车辆的数量N，如表1所记载；
[0082] (3)称重装置获得设定时间段内混合料的重量mn，如表1所记载；
[0083] (4)计算机通过与RFID读卡器、以及称重装置进行通信，获得RFID读卡器所扫描识别出的相关信息以及称重装置获得的相关数据，并且记录，在步骤(2)中所获取的车辆的数量可以通过RFID读卡器进行计数，也可以通过计算机在记载的过程中进行计数；计算机除了写入和计数的功能外，还能够对这些数据进行处理和计算，在本实施例中，本发明在计算供料能力Qs时，为了简化运算，将其分为多步进行：
[0084] I：首先获得运料的平均周期TA，其中
[0085]
[0086] 带入表1中的数据，
[0087] II：获得该时间段内的总重量M，其中：
[0088] M＝∑mi··············公式(3)
[0089] 带入表1中的数据，M＝24.0+24.5+26.2+22.3+27.2＝124.2(t)
[0090] III：根据上述总重量计算出平均重量ma，其中
[0091] ma＝M/N···············公式(4)
[0092] 带入表1中的数据，ma＝(24.0+24.5+26.2+22.3)/24.25＝(t)；
[0093] IV：计算供料能力Qs时，其数值等于运输车辆在单位时间内所运输的重量值，其计算公式如下：
[0094]
[0095] 带入表1中的数据，Qs＝24.25/11.97＝2.06(t/min)。
[0096] 表1混合料运输时间周期信息查询示例表
[0097]
[0098]
[0099] (5)根据设定的公式(6)、上述步骤中获得供料能力Qs,以及表2中的数据可获得推荐摊铺速度：
[0100]
[0101] 其中：h；D为混合料压实后密度；W为路面摊铺宽度；T为压实后路面厚度；C为摊铺效率系数，取0.6～0.8。
[0102] 带入表2的数据获得Vt＝1.16m/min。
[0103] (6)计算机通过网络将上述推荐摊铺速度反馈给相关操作人员，操作人员接受该信息的途径可以是佩戴的接受设备、视野范围内公共显示屏14，或者通过智能终端对所述计算机进行访问查询，操作人员获得该数据后可进行即时的调整。
[0104] 表2应用工程项目道路设计参数
[0105]
[0106] 结合上述实施例，本发明至少含有下述优点：
[0107] (1)本发明则是考虑到拌合站的实际生产能力、车辆的运输能力，将两者综合起来进行考虑获得供料能力，计算公式更符合工程实际；
[0108] (2)本发明借助信息网络技术，一方面采集的数据是动态的、真实的；另一方面将计算的结果实时传输给摊铺操作人员，可操作性更强；
[0109] (3)本发明提出的计算方法及反馈系统，可切实避免摊铺作业过程中的“停机等料”现象，提高生产效率，减少因摊铺停机造成的平整度差、压实度不足等问题。可有效提高工程建设管理水平，保证工程建设质量。
[0110] (4)本系统所运用的RFID采集技术成熟度高，电子标签可安装于任意型号的运输车辆上，成本低，安装简单，适用范围广泛，具有良好的推广应用前景，具有良好的经济效益。
[0111] 以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
