用于確定冷卻行為的用于攤鋪機(jī)的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及包括溫度測(cè)量裝置的一種系統(tǒng)，所述溫度測(cè)量裝置用于連續(xù)地或重復(fù)地檢測(cè)由攤鋪機(jī)所鋪設(shè)路面的溫度值，并且具體涉及用于確定或記錄所鋪設(shè)路面的鋪設(shè)溫度和冷卻行為的這樣的一種系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]攤鋪機(jī)是這樣的一種機(jī)械，通過(guò)其可產(chǎn)生未粘合和粘合的層或路面。一旦所鋪設(shè)的路面針對(duì)其預(yù)期用途可用，則后續(xù)的改進(jìn)就會(huì)需要大量勞動(dòng)，諸如封閉路段或建筑物的一部分。因此，質(zhì)量控制在瀝青鋪設(shè)的領(lǐng)域中是非常重要的。WO 2004/034351A2中示出了一種系統(tǒng)，其允許測(cè)量正鋪設(shè)的瀝青質(zhì)量或已鋪設(shè)的瀝青質(zhì)量。具體地，可以手動(dòng)檢查瀝青的性能，并且在這樣做時(shí)，個(gè)體的測(cè)量過(guò)程可與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。
[0003]在道路建筑中一個(gè)重要的工藝變量具體是鋪設(shè)的路面的處理溫度，諸如瀝青或柏油的處理溫度。處理溫度顯著影響所鋪設(shè)路面的使用性能，諸如穩(wěn)定性、層的粘合性和使用壽命。攤鋪機(jī)通常使用熨平裝置來(lái)散布攤鋪材料并執(zhí)行所攤鋪材料表面的預(yù)壓實(shí)，所述熨平裝置附接到攤鋪機(jī)的后端部并由其拖動(dòng)。由此所鋪設(shè)的路面隨后進(jìn)一步由壓路機(jī)壓實(shí)。像其它因素，諸如鋪設(shè)期間的環(huán)境和天氣條件，在鋪設(shè)過(guò)程不同階段中的材料溫度影響攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的效率和成敗。
[0004]例如在最優(yōu)的溫度條件下對(duì)攤鋪材料的處理早已被認(rèn)識(shí)到是重要的，但是這樣的處理往往需要支持人員和操作人員方面進(jìn)行手動(dòng)控制測(cè)量。攤鋪材料通常在瀝青或柏油廠在較高的溫度下獲得。取決于供給機(jī)必須行進(jìn)從而到達(dá)工作現(xiàn)場(chǎng)的距離以及取決于交通和環(huán)境溫度，瀝青在運(yùn)輸之前可冷卻到一定的程度。此外，攤鋪機(jī)和壓實(shí)機(jī)或壓路機(jī)的進(jìn)程可能改變。一旦攤鋪材料最終達(dá)到攤鋪機(jī)械或攤鋪機(jī)，則冷卻的程度可取決于攤鋪材料在運(yùn)輸時(shí)的溫度、環(huán)境因素等而變化。在某些情況下，攤鋪材料會(huì)在攤鋪機(jī)內(nèi)離析，因此在機(jī)械內(nèi)會(huì)存在相對(duì)較涼和相對(duì)較熱的材料的聚集區(qū)(pocket)或堆積處，一旦攤鋪材料被散布在工作表面上，則會(huì)導(dǎo)致不期望的大多點(diǎn)狀(punctual)的溫度梯度。在典型的鋪設(shè)過(guò)程中，攤鋪材料被排放，由攤鋪機(jī)械或攤鋪機(jī)散布，并隨后通過(guò)熨平裝置預(yù)壓實(shí)，接著準(zhǔn)備好通過(guò)各種壓實(shí)機(jī)來(lái)進(jìn)一步壓實(shí)。在該過(guò)程期間，材料溫度會(huì)顯著偏離預(yù)期的溫度。此外，由于天氣條件的變化或由于無(wú)意的離析或較差混合，材料溫度從一個(gè)攤鋪區(qū)域到下一個(gè)攤鋪區(qū)域會(huì)是不均勻的。
[0005]由于在鋪設(shè)過(guò)程中路面鋪設(shè)溫度的重要性，測(cè)量鋪設(shè)溫度變得越來(lái)越重要，并且在過(guò)去幾年內(nèi)，已研發(fā)出不同的解決方案，其滿(mǎn)足鋪設(shè)溫度的計(jì)量證明(metrologicalproof)的需求，并由此也促進(jìn)隨后的改進(jìn)。已知的系統(tǒng)針對(duì)此目的測(cè)量攤鋪機(jī)后面的鋪設(shè)溫度，特別是熨平裝置后面的溫度。系統(tǒng)的可用范圍從高溫計(jì)陣列到熱或紅外掃描儀甚至還到樞轉(zhuǎn)式高溫計(jì)。這些系統(tǒng)用于獲得在攤鋪機(jī)后面的溫度分布的或多或少的區(qū)域性情況(areal impress1n)。
[0006]用于獲得鋪設(shè)溫度信息的其它系統(tǒng)基于從紅外攝像機(jī)所獲得的數(shù)據(jù)，紅外攝像機(jī)的圖像數(shù)據(jù)通過(guò)合適的軟件以算術(shù)方法轉(zhuǎn)換成掃描行(scanning lines)。所判定熱圖像的這些行表示在距離攤鋪機(jī)或熨平裝置的后緣一定距離處的溫度分布。在每個(gè)行被組合以形成平面圖像即所謂的溫度映射圖或二維溫度分布之后，每個(gè)行此時(shí)可代表橫向于攤鋪機(jī)行進(jìn)方向的攤鋪層的溫度分布。這些圖像隨后可用于評(píng)估所鋪設(shè)瀝青的溫度分布。如上所述，具有可能的最高均勻性的溫度分布在此是質(zhì)量特性，因?yàn)檫@將給隨后通過(guò)壓路機(jī)進(jìn)行的壓實(shí)提供均勻的先決條件。
[0007]WO 00/70150A1公開(kāi)了所提及類(lèi)型的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其固定在攤鋪機(jī)上的適當(dāng)位置下且其逐行掃描所鋪設(shè)路面的溫度。所獲得的溫度數(shù)據(jù)要么在鋪設(shè)過(guò)程中直接用來(lái)控制質(zhì)平裝置或通信到攤鋪隊(duì)列(paving train)的其它機(jī)械。
[0008]DE 10 2008 058 481 A1描述了在攤鋪過(guò)程中對(duì)這種溫度分布的評(píng)估。具體地，描述了攤鋪過(guò)程相對(duì)于攤鋪隊(duì)列的單個(gè)機(jī)械的適應(yīng)性調(diào)節(jié)。特別是基于對(duì)所鋪設(shè)瀝青所獲得的溫度信息，對(duì)壓路機(jī)和攤鋪機(jī)械或攤鋪機(jī)之間的距離進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)節(jié)，使得瀝青不會(huì)隨后在被稱(chēng)為“敏感區(qū)(tender zone) ”的溫度范圍內(nèi)通過(guò)隨后的壓路機(jī)進(jìn)行處理。為此目的，建議在預(yù)測(cè)溫度和實(shí)際測(cè)得溫度之間進(jìn)行比較。如果在預(yù)測(cè)溫度和實(shí)際測(cè)得溫度之間存在溫差，則機(jī)械相應(yīng)地減速或加速。為了預(yù)測(cè)溫度，使用一種利用外部天氣條件(諸如環(huán)境溫度)的模型。如果模型由于高的環(huán)境溫度而預(yù)測(cè)相對(duì)緩慢地冷卻時(shí)，機(jī)械可在相對(duì)較低的速度下行進(jìn)，或使得它們之間的距離以合適的方式增大。
[0009]然而用于監(jiān)測(cè)鋪設(shè)過(guò)程的已知方法的溫度測(cè)量確實(shí)不容許關(guān)于所鋪設(shè)路面的實(shí)際冷卻行為的任何直接結(jié)論。在使用逐點(diǎn)或逐行掃描的已知測(cè)量系統(tǒng)的情況下，試圖由模型來(lái)模擬冷卻行為。該模型考慮到外部因素，諸如天氣。因此，這些解決方案需要額外的傳感器，例如風(fēng)速計(jì)或雨量計(jì)，并且用戶(hù)必須將在所關(guān)注時(shí)間下的云量(cloudiness)手動(dòng)輸入到系統(tǒng)中。為了提高測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量以及為了簡(jiǎn)化方法，因此希望能夠在無(wú)需這種附加傳感器和手動(dòng)輸入的情況下進(jìn)行。
[0010]然而，不可能通過(guò)已知的系統(tǒng)來(lái)直接測(cè)量或確定所鋪設(shè)路面的冷卻行為。即使其中連續(xù)地檢測(cè)鋪設(shè)溫度以便獲得所鋪設(shè)路面的區(qū)域性溫度圖像的系統(tǒng)也不可能得出關(guān)于所鋪設(shè)路面冷卻行為或冷卻速度的結(jié)論，其原因在于在連續(xù)鋪設(shè)過(guò)程中在時(shí)間上在相同的時(shí)刻下以及在距離熨平裝置相同的距離處記錄熱圖像的行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]因此，本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的系統(tǒng)，其用于由溫度測(cè)量裝置來(lái)檢測(cè)由攤鋪機(jī)鋪所設(shè)路面的溫度值，所述系統(tǒng)尤其允許改善測(cè)量結(jié)果并減少所需的傳感器數(shù)量或必須手動(dòng)輸入的參數(shù)數(shù)目。
[0012]該目的通過(guò)權(quán)利要求1的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)附加的從屬權(quán)利要求13，14和15的特征公開(kāi)了根據(jù)本發(fā)明的攤鋪機(jī)、根據(jù)本發(fā)明的方法、以及根據(jù)本發(fā)明的具有相應(yīng)控制方法指令的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。本發(fā)明改進(jìn)的進(jìn)一步發(fā)展由從屬權(quán)利要求的附加特征限定。
[0013]本發(fā)明具體涉及一種系統(tǒng)，其包括用于重復(fù)地檢測(cè)由攤鋪機(jī)所鋪設(shè)路面溫度值的溫度測(cè)量裝置。該系統(tǒng)在此配置成用于通過(guò)所述溫度測(cè)量裝置在時(shí)間上的至少兩個(gè)不同的時(shí)刻下針對(duì)所鋪設(shè)路面區(qū)域中的特定測(cè)量點(diǎn)檢測(cè)溫度值。該系統(tǒng)還包括評(píng)估單元，所述評(píng)估單元配置成用于確定所鋪設(shè)路面的冷卻行為。在這樣做時(shí)，其利用在時(shí)間上的至少兩個(gè)不同的時(shí)刻下針對(duì)特定測(cè)量點(diǎn)檢測(cè)的至少兩個(gè)不同的溫度值。
[0014]在時(shí)間上的至少兩個(gè)不同時(shí)刻之間的相應(yīng)時(shí)間間隔在此是可以預(yù)先確定的。這使得評(píng)估單元能夠利用在時(shí)間上的至少兩個(gè)不同的時(shí)刻之間的當(dāng)時(shí)已知時(shí)間間隔和針對(duì)特定測(cè)量點(diǎn)的至少兩個(gè)檢測(cè)到的溫度值來(lái)確定或預(yù)測(cè)所鋪設(shè)路面的冷卻行為。
[0015]所檢測(cè)到的溫度值優(yōu)選是所鋪設(shè)路面的溫度值，其在由攤鋪機(jī)的熨平裝置預(yù)壓實(shí)的過(guò)程中或之后通過(guò)溫度測(cè)量裝置來(lái)檢測(cè)。對(duì)于這種情況而言，溫度測(cè)量裝置可配置成使得其檢測(cè)在相對(duì)于攤鋪機(jī)或熨平裝置的相應(yīng)預(yù)定或容易判定的距離處的溫度值。測(cè)量點(diǎn)的精確位置因此可被更容易地確定或識(shí)別。例如，特定的測(cè)量點(diǎn)可基于在鋪設(shè)過(guò)程中在時(shí)間上的至少兩個(gè)不同的時(shí)刻下其相對(duì)于攤鋪機(jī)或熨平裝置的相應(yīng)距離來(lái)判定或識(shí)別。由于在測(cè)量之間在時(shí)間上的距離以及在測(cè)量之間在空間上的距離是已知的或可判定的，所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)可用于表示隨著時(shí)間推移的溫度，從而也可判定用于冷卻的測(cè)量值或攤鋪表面的冷卻速率。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，溫度測(cè)量裝置配置成使得它能夠在每個(gè)測(cè)量時(shí)間下檢測(cè)在鋪設(shè)路面表面上的二維區(qū)域內(nèi)的多個(gè)溫度值。該二維區(qū)域也被稱(chēng)為溫度測(cè)量裝置的檢測(cè)區(qū)域。因此，溫度測(cè)量裝置在其下執(zhí)行溫度測(cè)量的在時(shí)間上的至少兩個(gè)不同時(shí)刻對(duì)應(yīng)于至少兩個(gè)不同的二維檢測(cè)區(qū)域。這些二維區(qū)域選擇成使得它們重疊。此外，特定測(cè)量點(diǎn)選擇成使其位于至少兩個(gè)檢測(cè)區(qū)域的重疊區(qū)域內(nèi)。以這種方式，對(duì)于在所鋪設(shè)路面上的特定測(cè)量點(diǎn)而言實(shí)現(xiàn)在時(shí)間上的不同時(shí)刻下執(zhí)行多個(gè)溫度測(cè)量，而無(wú)需執(zhí)行任何附加的測(cè)量。
[0017]根據(jù)另一實(shí)施例，通過(guò)溫度測(cè)量裝置逐行檢測(cè)溫度值，以使每個(gè)所檢測(cè)到的行代表橫向于攤鋪機(jī)行進(jìn)方向的所鋪設(shè)路面的溫度分布。在溫度測(cè)量裝置二維檢測(cè)區(qū)域的情況下，另外能夠在每次測(cè)量同時(shí)檢測(cè)多個(gè)行的溫度值。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，系統(tǒng)或溫度測(cè)量裝置包括用于固定到攤鋪機(jī)或熨平裝置的單元。溫度測(cè)量裝置連續(xù)地、以周期性的間隔，或取決于鋪設(shè)過(guò)程或攤鋪機(jī)的速度執(zhí)行溫度值的檢測(cè)。這些特征允許簡(jiǎn)單地確定測(cè)量點(diǎn)的位置和測(cè)量之間的時(shí)間間隔。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，在時(shí)間上的至少兩個(gè)不同時(shí)刻的每一個(gè)時(shí)刻下在多個(gè)特定測(cè)量點(diǎn)測(cè)量溫度值。對(duì)于多個(gè)已知測(cè)量點(diǎn)而言同時(shí)檢測(cè)溫度值是有利的，以至于可基于該多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的所檢測(cè)到的溫度值的平均值來(lái)判定所鋪設(shè)路面的冷卻行為。因此，可以減少不正確測(cè)量或點(diǎn)狀材料或鋪設(shè)故障對(duì)確定冷卻行為的影響。針對(duì)多