、照相模塊、人機(jī)交互模塊和無線通訊模塊。
[0055] GPS定位模塊實(shí)時獲取測點(diǎn)位置信息，將測點(diǎn)位置坐標(biāo)輸出到人機(jī)交互模塊。
[0056] 照相模塊通過PDA自帶的攝像頭采集測點(diǎn)現(xiàn)場照片。
[0057] 人機(jī)交互模塊通過編制的客戶端軟件實(shí)現(xiàn)對PDA的GPS定位模塊、照相模塊和無 線通訊模塊的調(diào)用，軟件界面實(shí)時顯示測點(diǎn)的溫度值、厚度值和位置坐標(biāo)，并接收用戶指令 進(jìn)行施工面設(shè)定、厚度值歸零、溫度類型設(shè)定和拍照，然后將當(dāng)前采集的測點(diǎn)施工面屬性、 位置坐標(biāo)、采樣時間、溫度值及其類型、厚度值、設(shè)備ID號和現(xiàn)場照片等信息通過無線通訊 模塊發(fā)送至遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用服務(wù)器。下面，對PDA客戶端軟件的功能及操作進(jìn)行逐一介 紹：
[0058] (1)施工面設(shè)定
[0059] 該操作是為了確定檢測點(diǎn)所對應(yīng)的施工面屬性，測量人員可從軟件界面上的下拉 選單中便捷地選擇測點(diǎn)對應(yīng)的標(biāo)段、樁號范圍、攤鋪分層以及分區(qū)。
[0060] (2)厚度值歸零
[0061] 該操作避免了位移傳感器拉繩不回到初始位置（此時數(shù)據(jù)控制器傳來一個非零 位移值）即開始測量所帶來的誤差，其原理如下：將用戶點(diǎn)下歸零按鈕時PDA顯示的厚度數(shù) 值a賦零，數(shù)值a加上上一次歸零操作所減去的值b，得到的數(shù)記為c，之后由數(shù)據(jù)控制器傳 來的位移值均減去c值便可得到探頭伸出調(diào)零裝置底面的實(shí)際長度，從而探頭觸及攤鋪基 面時PDA模塊顯示的位移值便是攤鋪厚度。
[0062] (3)溫度類型設(shè)定
[0063] 在軟件界面上選定當(dāng)前所測溫度值對應(yīng)的工況（包括到場溫度、攤鋪溫度、初壓 溫度、復(fù)壓溫度和終壓溫度等）。
[0064] (4)拍照
[0065] 測量人員可根據(jù)實(shí)際情況的需要采集測點(diǎn)現(xiàn)場照片，拍照功能和溫度、厚度測量 為同一級界面，所采集的照片具有地理屬性。當(dāng)出現(xiàn)質(zhì)量不合格的情況時，采集到的測點(diǎn)現(xiàn) 場照片可直觀指導(dǎo)不合格區(qū)域的質(zhì)量補(bǔ)救。
[0066] (5)測點(diǎn)信息發(fā)送
[0067] 測量人員在PDA顯示的溫度值基本穩(wěn)定后按下軟件界面上的"發(fā)送"按鈕，從而將 當(dāng)前測點(diǎn)的施工面屬性、位置坐標(biāo)、采樣時間、溫度值及其類型、厚度值、設(shè)備ID號和現(xiàn)場 照片通過無線通訊模塊發(fā)送到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用服務(wù)器。
[0068] 無線通訊模塊將測點(diǎn)的施工面屬性、位置坐標(biāo)、采樣時間、溫度值及其類型、厚度 值、設(shè)備ID號和現(xiàn)場照片通過GPRS或CDM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用服務(wù)器。為防止 GPRS網(wǎng)絡(luò)或CDM網(wǎng)絡(luò)意外中斷時，無法發(fā)送及丟失采集的數(shù)據(jù)，在無線通訊模塊中增加數(shù) 據(jù)緩存功能，對上述無法正常發(fā)送的信息進(jìn)行存儲（緩沖區(qū)大小可設(shè)為1M)，同時，為保證 數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時性，設(shè)置斷線重?fù)芄δ堋?br>[0069] 鑒于本系統(tǒng)的實(shí)際功能需求，所選PDA除了具有便攜性、充沛的供電能力、照相功 能、GPS定位功能之外，還必須具有一定的存儲能力和較快的數(shù)據(jù)處理能力。本發(fā)明實(shí)施例 采用了美國Trimble天寶Juno SC型PDA，續(xù)航時間（使用GPS，背光燈開啟）達(dá)8小時，差 分定位精度2~5m，Windows Mobile 6. 1操作系統(tǒng)，本發(fā)明實(shí)施例對此不做限制。
[0070] (五）數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用服務(wù)器
[0071] 數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用服務(wù)器通過連接的無線傳輸模塊（DTU)實(shí)時接收PDA模塊傳來的測 點(diǎn)的施工面屬性、位置坐標(biāo)、采樣時間、溫度值及其類型、厚度值、設(shè)備ID號和現(xiàn)場照片，進(jìn) 行存儲，以供后續(xù)的數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計(jì)分析和質(zhì)量實(shí)時監(jiān)控等應(yīng)用。本發(fā)明實(shí)施例數(shù)據(jù)庫及應(yīng) 用服務(wù)器與PDA模塊間通過GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，所采用的GSM(Global System for Mobile Communication,全球移動通信系統(tǒng)）通訊模塊為西門子MC39i。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種手持式公路路面浙青攤鋪測厚測溫裝置，其特征是，包括手持裝置、溫度和厚度 采集模塊、集成控制器模塊、個人數(shù)碼助理或掌上電腦PDA(PersonalDigitalAssistant) 模塊； 手持裝置由外殼、活動手柄、扭力輪轂和調(diào)零裝置構(gòu)成，活動手柄上固定有溫度傳感器 探頭和位移傳感器拉繩，并在靠近外殼處設(shè)有鎖死按鈕，只有按住該按鈕時活動手柄才可 沿滑槽上下移動，當(dāng)其移動到滑槽最頂端時，位移傳感器拉繩位移量為零；扭力輪轂是一個 帶扭力彈簧的輪轂，溫度傳感器的輸出線纏繞在其上，以防干擾到旁邊的位移傳感器的拉 繩；調(diào)零裝置由調(diào)零螺母和調(diào)零旋緊螺絲構(gòu)成，通過調(diào)節(jié)調(diào)零裝置來保證溫度傳感器探頭 感溫端與裝置底面平齊，避免探頭磨損或活動手柄不回歸滑槽最頂端就進(jìn)行測量所造成的 誤差；測量時，手持裝置放置在剛攤鋪的浙青路面表面，在PDA模塊顯示的厚度值歸零后， 向下按動活動手柄，直至探頭接觸到攤鋪基面為止； 溫度和厚度采集模塊安裝在手持裝置上，包括溫度傳感器和位移傳感器兩部分，溫度 傳感器探頭和位移傳感器拉繩固定在活動手柄上，當(dāng)活動手柄沿滑槽上下移動時，會帶動 溫度傳感器探頭進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動并拉出或收回位移傳感器的拉繩；溫度傳感器和位移傳感 器分別將實(shí)時測得的溫度和位移信號輸出到集成控制器模塊的數(shù)據(jù)控制器；位移傳感器拉 繩的伸縮軌跡與溫度傳感器探頭平行，因此拉繩的伸縮量直接反映了探頭移動的距離，只 要將探頭接觸基面時位移傳感器輸出的位移值減去接觸攤鋪面時的位移值，便可得到攤鋪 厚度值； 集成控制器模塊安裝在手持裝置上，包括供電電源和數(shù)據(jù)控制器；供電電源向數(shù)據(jù)控 制器供電并通過控制器向位移傳感器輸出12V電壓；數(shù)據(jù)控制器按一定時間間隔接收溫度 傳感器和位移傳感器傳來的溫度值和位移值，并將當(dāng)前的溫度值和位移值以及由該控制器 的標(biāo)識碼ID確定的測量裝置號發(fā)送到PDA模塊。
2. 如權(quán)利要求1所述的手持式公路路面浙青攤鋪測厚測溫裝置，其特征是，PDA模塊包 括GPS定位模塊、照相模塊、人機(jī)交互模塊和無線通訊模塊；GPS定位模塊采集當(dāng)前測點(diǎn)的 位置坐標(biāo)；照相模塊通過PDA模塊自帶的攝像頭采集測點(diǎn)現(xiàn)場照片；人機(jī)交互模塊通過編 制的客戶端軟件實(shí)時顯示當(dāng)前測點(diǎn)的溫度值、厚度值和位置坐標(biāo)，并接收用戶指令進(jìn)行施 工面設(shè)定、厚度值歸零、溫度類型設(shè)定和拍照，然后將包括當(dāng)前采集的測點(diǎn)施工面屬性、位 置坐標(biāo)、采樣時間、溫度值及其類型、厚度值、設(shè)備ID號和現(xiàn)場照片的信息通過無線通訊模 塊發(fā)送至遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用服務(wù)器；其中，施工面設(shè)定是確定當(dāng)前測點(diǎn)所對應(yīng)的標(biāo)段、樁 號范圍、攤鋪分層以及分區(qū)；厚度值歸零操作可避免位移傳感器拉繩不回到初始位置（此 時數(shù)據(jù)控制器傳來一個非零位移值）即開始測量所帶來的誤差；溫度類型設(shè)定是確定當(dāng)前 所測溫度值對應(yīng)的工況（包括到場溫度、攤鋪溫度、初壓溫度、復(fù)壓溫度和終壓溫度等）； 無線通訊模塊將測點(diǎn)的施工面屬性、位置坐標(biāo)、采樣時間、溫度值及其類型、厚度值、設(shè)備 ID號和現(xiàn)場照片通過GPRS(GeneralPacketRadioService,通用分組無線服務(wù)技術(shù)）或 CDMA(CodeDivisionMultipleAccess,碼分多址）網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用服務(wù)器 中；為防止GPRS網(wǎng)絡(luò)或CDM網(wǎng)絡(luò)意外中斷時，無法發(fā)送及丟失采集的數(shù)據(jù)，在無線通訊模 塊中增加數(shù)據(jù)緩存功能，對上述無法正常發(fā)送的信息進(jìn)行存儲，并設(shè)置斷線重?fù)芄δ堋?br>3. 如權(quán)利要求1所述的手持式公路路面浙青攤鋪測厚測溫裝置，其特征是，數(shù)據(jù)庫及 應(yīng)用服務(wù)器，用于實(shí)時接收PDA模塊傳來的測點(diǎn)的施工面屬性、位置坐標(biāo)、采樣時間、溫度 值及其類型、厚度值、設(shè)備ID號和現(xiàn)場照片，進(jìn)行存儲，以供后續(xù)的數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計(jì)分析和 質(zhì)量實(shí)時監(jiān)控等應(yīng)用。
4. 如權(quán)利要求1所述的手持式公路路面浙青攤鋪測厚測溫裝置，其特征是，集成控制 器模塊與PDA模塊間的通訊采用有線連接，或采用藍(lán)牙無線通訊方式。
5. 如權(quán)利要求1所述的手持式公路路面浙青攤鋪測厚測溫裝置，其特征是，在數(shù)據(jù)控 制器下部、位移傳感器周邊和手抓握處鋪設(shè)隔熱橡膠。
【專利摘要】本發(fā)明涉及公路瀝青路面施工質(zhì)量控制領(lǐng)域，為提供集溫度測量、厚度測量和GPS定位于一體的手持式自動測量裝置，用以實(shí)現(xiàn)施工過程信息的數(shù)字化管理、提高瀝青路面施工質(zhì)量。為此，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，手持式公路路面瀝青攤鋪測厚測溫裝置，包括手持裝置、溫度和厚度采集模塊、集成控制器模塊、個人數(shù)碼助理或掌上電腦PDA(Personal Digital Assistant)模塊；手持裝置由外殼、活動手柄、扭力輪轂和調(diào)零裝置構(gòu)成，活動手柄上固定有溫度傳感器探頭和位移傳感器拉繩。本發(fā)明主要應(yīng)用于公路瀝青路面施工質(zhì)量控制。
【IPC分類】G01B7-02, G01K7-16, E01C23-01
【公開號】CN104695312
【申請?zhí)枴緾N201510100304
【發(fā)明人】劉東海, 陳俊杰, 夏謝天
【申請人】天津大學(xué)
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月6日