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)明涉及包括溫度測量裝置的一種系統(tǒng)，所述溫度測量裝置用于連續(xù)地或重復(fù)地檢測由攤鋪機(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)的路面針對其預(yù)期用途可用，則后續(xù)的改進(jìn)就會需要大量勞動，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，可以手動檢查瀝青的性能，并且在這樣做時，個體的測量過程可與現(xiàn)場數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。
[0003]在道路建筑中一個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散布攤鋪材料并執(zhí)行所攤鋪材料表面的預(yù)壓實，所述熨平裝置附接到攤鋪機(jī)的后端部并由其拖動。由此所鋪設(shè)的路面隨后進(jìn)一步由壓路機(jī)壓實。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)過程不同階段中的材料溫度影響攤鋪作業(yè)的效率和成敗。
[0004]例如在最優(yōu)的溫度條件下對攤鋪材料的處理早已被認(rèn)識到是重要的，但是這樣的處理往往需要支持人員和操作人員方面進(jìn)行手動控制測量。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)場的距離以及取決于交通和環(huán)境溫度，瀝青在運輸之前可冷卻到一定的程度。此外，攤鋪機(jī)和壓實機(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輸時的溫度、環(huán)境因素等而變化。在某些情況下，攤鋪材料會在攤鋪機(jī)內(nèi)離析，因此在機(jī)械內(nèi)會存在相對較涼和相對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，則會導(dǎo)致不期望的大多點狀(punctual)的溫度梯度。在典型的鋪設(shè)過程中，攤鋪材料被排放，由攤鋪機(jī)械或攤鋪機(jī)散布，并隨后通過熨平裝置預(yù)壓實，接著準(zhǔn)備好通過各種壓實機(jī)來進(jìn)一步壓實。在該過程期間，材料溫度會顯著偏離預(yù)期的溫度。此外，由于天氣條件的變化或由于無意的離析或較差混合，材料溫度從一個攤鋪區(qū)域到下一個攤鋪區(qū)域會是不均勻的。
[0005]由于在鋪設(shè)過程中路面鋪設(shè)溫度的重要性，測量鋪設(shè)溫度變得越來越重要，并且在過去幾年內(nèi)，已研發(fā)出不同的解決方案，其滿足鋪設(shè)溫度的計量證明(metrologicalproof)的需求，并由此也促進(jìn)隨后的改進(jìn)。已知的系統(tǒng)針對此目的測量攤鋪機(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陣列到熱或紅外掃描儀甚至還到樞轉(zhuǎn)式高溫計。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，每個行此時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，因為這將給隨后通過壓路機(jī)進(jìn)行的壓實提供均勻的先決條件。
[0007]WO 00/70150A1公開了所提及類型的溫度監(jiān)測系統(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)過程中直接用來控制質(zhì)平裝置或通信到攤鋪隊列(paving train)的其它機(jī)械。
[0008]DE 10 2008 058 481 A1描述了在攤鋪過程中對這種溫度分布的評估。具體地，描述了攤鋪過程相對于攤鋪隊列的單個機(jī)械的適應(yīng)性調(diào)節(jié)。特別是基于對所鋪設(shè)瀝青所獲得的溫度信息，對壓路機(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)，使得瀝青不會隨后在被稱為“敏感區(qū)(tender zone) ”的溫度范圍內(nèi)通過隨后的壓路機(jī)進(jìn)行處理。為此目的，建議在預(yù)測溫度和實際測得溫度之間進(jìn)行比較。如果在預(yù)測溫度和實際測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)測相對緩慢地冷卻時，機(jī)械可在相對較低的速度下行進(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)測鋪設(shè)過程的已知方法的溫度測量確實不容許關(guān)于所鋪設(shè)路面的實際冷卻行為的任何直接結(jié)論。在使用逐點或逐行掃描的已知測量系統(tǒng)的情況下，試圖由模型來模擬冷卻行為。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)速計或雨量計，并且用戶必須將在所關(guān)注時間下的云量(cloudiness)手動輸入到系統(tǒng)中。為了提高測量結(jié)果的質(zhì)量以及為了簡化方法，因此希望能夠在無需這種附加傳感器和手動輸入的情況下進(jìn)行。
[0010]然而，不可能通過已知的系統(tǒng)來直接測量或確定所鋪設(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)過程中在時間上在相同的時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)，其用于由溫度測量裝置來檢測由攤鋪機(jī)鋪所設(shè)路面的溫度值，所述系統(tǒng)尤其允許改善測量結(jié)果并減少所需的傳感器數(shù)量或必須手動輸入的參數(shù)數(shù)目。
[0012]該目的通過權(quán)利要求1的特征來實現(xiàn)。通過附加的從屬權(quán)利要求13，14和15的特征公開了根據(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)控制方法指令的計算機(jī)可讀存儲介質(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)地檢測由攤鋪機(jī)所鋪設(shè)路面溫度值的溫度測量裝置。該系統(tǒng)在此配置成用于通過所述溫度測量裝置在時間上的至少兩個不同的時刻下針對所鋪設(shè)路面區(qū)域中的特定測量點檢測溫度值。該系統(tǒng)還包括評估單元，所述評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，其利用在時間上的至少兩個不同的時刻下針對特定測量點檢測的至少兩個不同的溫度值。
[0014]在時間上的至少兩個不同時刻之間的相應(yīng)時間間隔在此是可以預(yù)先確定的。這使得評估單元能夠利用在時間上的至少兩個不同的時刻之間的當(dāng)時已知時間間隔和針對特定測量點的至少兩個檢測到的溫度值來確定或預(yù)測所鋪設(shè)路面的冷卻行為。
[0015]所檢測到的溫度值優(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)壓實的過程中或之后通過溫度測量裝置來檢測。對于這種情況而言，溫度測量裝置可配置成使得其檢測在相對于攤鋪機(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。測量點的精確位置因此可被更容易地確定或識別。例如，特定的測量點可基于在鋪設(shè)過程中在時間上的至少兩個不同的時刻下其相對于攤鋪機(jī)或熨平裝置的相應(yīng)距離來判定或識別。由于在測量之間在時間上的距離以及在測量之間在空間上的距離是已知的或可判定的，所檢測到的數(shù)據(jù)可用于表示隨著時間推移的溫度，從而也可判定用于冷卻的測量值或攤鋪表面的冷卻速率。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，溫度測量裝置配置成使得它能夠在每個測量時間下檢測在鋪設(shè)路面表面上的二維區(qū)域內(nèi)的多個溫度值。該二維區(qū)域也被稱為溫度測量裝置的檢測區(qū)域。因此，溫度測量裝置在其下執(zhí)行溫度測量的在時間上的至少兩個不同時刻對應(yīng)于至少兩個不同的二維檢測區(qū)域。這些二維區(qū)域選擇成使得它們重疊。此外，特定測量點選擇成使其位于至少兩個檢測區(qū)域的重疊區(qū)域內(nèi)。以這種方式，對于在所鋪設(shè)路面上的特定測量點而言實現(xiàn)在時間上的不同時刻下執(zhí)行多個溫度測量，而無需執(zhí)行任何附加的測量。
[0017]根據(jù)另一實施例，通過溫度測量裝置逐行檢測溫度值，以使每個所檢測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。在溫度測量裝置二維檢測區(qū)域的情況下，另外能夠在每次測量同時檢測多個行的溫度值。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，系統(tǒng)或溫度測量裝置包括用于固定到攤鋪機(jī)或熨平裝置的單元。溫度測量裝置連續(xù)地、以周期性的間隔，或取決于鋪設(shè)過程或攤鋪機(jī)的速度執(zhí)行溫度值的檢測。這些特征允許簡單地確定測量點的位置和測量之間的時間間隔。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，在時間上的至少兩個不同時刻的每一個時刻下在多個特定測量點測量溫度值。對于多個已知測量點而言同時檢測溫度值是有利的，以至于可基于該多個測量點的所檢測到的溫度值的平均值來判定所鋪設(shè)路面的冷卻行為。因此，可以減少不正確測量或點狀材料或鋪設(shè)故障對確定冷卻行為的影響。針對多